Los autores de la presente Revista son estudiantes (que laboran en los Institutos Universitarios Politécnicos Santiago Mariño de las distintas extensiones) del Diplomado de Componente Docente a Distancia, realizado mediante la sede de la Universidad Fermín Toro, Venezuela.
Los autores son:
En la siguiente revista sobre “El Planeta Tierra”, o también, si quiere, Conociendo nuestro Planeta…. Se enfocan algunos de los puntos más importantes en la actualidad y de conocimiento necesario o básico para el entendimiento de todos aquellos procesos y eventualidades que se generan desde hace millones de años hasta nuestros días; por ejemplo, desde la formación de rocas y suelos, como el actual problema del Calentamiento Global y la importancia que tienen los Recursos Energéticos para el futuro no muy lejano.
La Tierra (de Terra, nombre latino de Gea, deidad griega de la feminidad y la fecundidad) es un planeta del Sistema Solar que gira alrededor de su estrella en la tercera órbita más interna. Es el quinto más grande de sus planetas y el más grande de los terrestres.
El interior del planeta, como el de otros planetas terrestres (planetas cuyo volumen está ocupado principalmente de material rocoso), está dividido en capas. La Tierra tiene una corteza externa de silicatos solidificados, un manto viscoso, y un núcleo con otras dos capas, una externa semisólida, mucho más fluida que el manto y una interna sólida. Muchas de las rocas que hoy forman parte de la corteza se formaron hace menos de 100 millones (1×108) de años. Sin embargo, las formaciones minerales más antiguas conocidas tienen 4.400 millones (44×108) de años, lo que nos indica que, al menos, el planeta ha tenido una corteza sólida desde entonces. Gran parte de nuestro conocimiento acerca del interior de la Tierra ha sido inferido de otras observaciones. Por ejemplo, la fuerza de la gravedad es una medida de la masa terrestre. Después de conocer el volumen del planeta, se puede calcular su densidad. El cálculo de la masa y volumen de las rocas de la superficie, y de las masas de agua, nos permiten estimar la densidad de la capa externa. La masa que no está en la atmósfera o en la corteza debe encontrarse en las capas internas. La corteza del planeta Tierra está formada por placas que flotan sobre el manto, una capa de materiales calientes y pastosos que, a veces, salen por una grieta formando volcanes. La densidad y la presión aumentan hacia el centro de la Tierra. En el núcleo están los materiales más pesados, los metales. El calor los mantiene en estado líquido, con fuertes movimientos. El núcleo interno es sólido.
EN EL INTERIOR DE LA TIERRA El interior de la Tierra está formado por materiales que se encuentran a altas temperaturas y elevada presión.
La temperatura y la presión en la Tierra aumentan según nos acercamos a su interior, 1º C cada 35 metros. Debido a estas altas temperaturas y elevadas presiones, los materiales que hay en el interior de la Tierra se encuentran en un estado que está entre el sólido y el líquido.
Capas de la Tierra Desde el exterior hacia el interior podemos dividir la Tierra en cinco partes:
Atmósfera: Es la cubierta gaseosa que rodea el cuerpo sólido del planeta. Tiene un grosor de más de 1.100 km, aunque la mitad de su masa se concentra en los 5,6 km más bajos. Hidrosfera: Se compone principalmente de océanos, pero en sentido estricto comprende todas las superficies acuáticas del mundo, como mares interiores, lagos, ríos y aguas subterráneas. La profundidad media de los océanos es de 3.794 m, más de cinco veces la altura media de los continentes. Litosfera: Compuesta sobre todo por la corteza terrestre, se extiende hasta los 100 km de profundidad. Las rocas de la litosfera tienen una densidad media de 2,7 veces la del agua y se componen casi por completo de 11 elementos, que juntos forman el 99,5% de su masa. El más abundante es el oxígeno, seguido por el silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio, magnesio, titanio, hidrógeno y fósforo. Además, aparecen otros 11 elementos en cantidades menores del 0,1: carbono, manganeso, azufre, bario, cloro, cromo, flúor, circonio, níquel, estroncio y vanadio. Los elementos están presentes en la litosfera casi por completo en forma de compuestos más que en su estado libre.
La litosfera comprende dos capas, la corteza y el manto superior, que se dividen en unas doce placas tectónicas rígidas. El manto superior está separado de la corteza por una discontinuidad sísmica, la discontinuidad de Mohorovicic, y del manto inferior por una zona débil conocida como astenosfera. Las rocas plásticas y parcialmente fundidas de la astenosfera, de 100 km de grosor, permiten a los continentes trasladarse por la superficie terrestre y a los océanos abrirse y cerrarse. Manto: Se extiende desde la base de la corteza hasta una profundidad de unos 2.900 km. Excepto en la zona conocida como astenosfera, es sólido y su densidad, que aumenta con la profundidad, oscila de 3,3 a 6. El manto superior se compone de hierro y silicatos de magnesio como el olivino y el inferior de una mezcla de óxidos de magnesio, hierro y silicio.
Núcleo: Tiene una capa exterior de unos 2.225 km de grosor con una densidad relativa media de 10. Esta capa es probablemente rígida y su superficie exterior tiene depresiones y picos. Por el contrario, el núcleo interior, cuyo radio es de unos 1.275 km, es sólido. Ambas capas del núcleo se componen de hierro con un pequeño porcentaje de níquel y de otros elementos. Las temperaturas del núcleo interior pueden llegar a los 6.650 °C y su densidad media es de 13.
El núcleo interno irradia continuamente un calor intenso hacia afuera, a través de las diversas capas concéntricas que forman la porción sólida del planeta. La fuente de este calor es la energía liberada por la desintegración del uranio y otros elementos radiactivos. Las corrientes de convección dentro del manto trasladan la mayor parte de la energía térmica de la Tierra hasta la superficie.
El planeta Tierra es una esfera ligeramente achatada en los polos con una superficie de unos 510 millones de kilómetros cuadrados, la longitud de su radio oscila entre 6.357 km. (radio polar) y 6.378 km. (radio ecuatorial). Los movimientos de la Tierra y la Luna con respecto al sol, marcan la alternancia del día y la noche, al igual que la sucesión de las estaciones y las mareas. El movimiento de rotación es responsable de la repetición regular del día y la noche. a)
Movimiento de rotación: Es el movimiento que realiza la Tierra sobre sí misma alrededor de un eje de rotación imaginario que pasa por los polos. La rotación terrestre es de oeste a este y tarda 24 horas en dar una vuelta completa, este movimiento marca el día sideral y es uno de los factores responsables del clima y por lo tanto las estaciones.
b) Movimiento de traslación: Es el recorrido en forma de elipse casi circular (orbita) que realiza la Tierra alrededor del Sol. El Sol se encuentra prácticamente en el centro de la elipse, el plano que la contiene se denomina plano de la eclíptica. La Tierra tarda 365,242 días para dar una vuelta completa alrededor del Sol.
Los movimientos de rotación y traslación terrestres son responsables de los cambios climáticos y estaciones las cuales presentan rasgos particulares según la altitud y coordenadas terrestres
El planeta tierra se diferencia de los demás planetas por estar conformada su estructura por cuatro capas envolventes, llamadas geosferas que interaccionan entre sí de una manera armónica y articulada.
Estas envolventes o capas son: LA ATMOSFERA, envoltura gaseosa que rodea totalmente a la tierra. LA HIDROSFERA, capa liquida formada exclusivamente por los mares ocupando las depresiones de LA LITOSFERA, que es la envoltura solida representada exteriormente por el relieve terrestre, y finalmente LA BIOSFERA, que ocupa una estructura restringida, donde se hace posible la existencia de los seres vivo: animales, plantas y el hombre, es decir, en las aguas y las tierras, relacionada con la atmosfera. Siendo el hombre el responsable de mantener el equilibrio ecológico en las relaciones entre seres vivos y el medio en que viven.
La hidrosfera o hidrósfera describe en las Ciencias de la Tierra el sistema material constituido por el agua que se encuentra bajo, y sobre la superficie de la Tierra. La Tierra es el único planeta en nuestro sistema solar que tiene una superficie líquida. El agua cubre un 71% de la superficie de la Tierra (97% de ella es agua de mar y 3% agua dulce), formando cinco océanos y seis continentes.
La atmósfera terrestre es la capa gaseosa que rodea a la Tierra. 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 (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. Las capas de la atmósfera son: la troposfera, la estratosfera, la mesosfera, la termosfera, y la exosfera. Sus alturas varían con los cambios estacionales.
La litosfera es la capa externa de la Tierra y está formada por materiales sólidos, engloba la corteza continental, de entre 20 y 70 Km. de espesor, y la corteza oceánica o parte superficial del manto consolidado, de unos 10 Km. de espesor. Se presenta dividida en placas tectónicas que se desplazan lentamente sobre la astenosfera, capa de material fluido que se encuentra sobre el manto superior.
La biósfera o biosfera es el sistema material formado por el conjunto de los seres vivos propios del planeta Tierra, junto con el medio físico que les rodea y que ellos contribuyen a conformar. Este significado de "envoltura viva" de la Tierra, es el de uso más extendido, pero también se habla de biosfera a veces para referirse al espacio dentro del cual se desarrolla la vida, también la biosfera es el conjunto de la litósfera, hidrósfera y la atmósfera. Hay que tratar de mantener las condiciones de las geosferas ya que si alguna sufre un deterioro lo suficientemente importante la característica de la tierra de ser el único planeta con vida conocido se perdería, ya que el deterioro de una sola de las geosferas haría que existiera un desequilibrio total en la Tierra, razón por la cual las condiciones actuales que favorecen al desarrollo de la vida en ella se perderían. Uno de los ejemplos que puedo citar es el deterioro creciente de la capa de ozono, si esa capa protectora de la tierra llegara a desaparecer o aumentar el grado de debilitamiento en el cual está, la vida en la Tierra se vería en grave peligro porque la capa de ozono no filtraría los rayos ultravioletas del sol, que hacen mucho daño sobre la vida terrestre el estar directamente en contacto con ellos.
Gracias a la erosión y a la actividad de los seres vivos, la porción externa de la corteza rocosa terrestre, su superficie, se convierte en aquello que conocemos como "suelos". Sin el suelo sería imposible la existencia de plantas superiores y, sin ellas, ni nosotros ni el resto de los animales podríamos vivir. A pesar de que forma una capa muy delgada, es esencial para la vida en tierra firme. Cada región del planeta tiene unos suelos que la caracterizan, según el tipo de roca de la que se ha formado y los agentes que lo han modificado Se denomina suelo a la parte no consolidada y superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos (meteorización). Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos químicos, físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra. A grandes rasgos los suelos están compuestos de minerales y material orgánico como materia sólida y agua y aire en distintas proporciones en los poros. De una manera más esquemática se puede decir que la atmósfera, el conjunto de todos los suelos, abarca partes de la litosfera, biosfera, atmósfera e hidrosfera. Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo particular, algunos de estos son la deposición eólica, sedimentación en cursos de agua, meteorización, y deposición de material orgánico.
Científico analizando un perfil de suelo.
Formación del suelo El suelo procede de la interacción entre la atmósfera, y biosfera. El suelo se forma a parir de la descomposición de la roca madre, por factores climáticos y la acción de los seres vivos. Esto implica que el suelo tiene una parte mineral y otra biológica, lo que le permite ser el sustento de multitud de especies vegetales y animales. La descomposición de la roca madre puede deberse a factores físicos y mecánicos, o por alteración, o descomposición química. En este proceso se forman unos elementos muy pequeños que conforman el suelo, los coloides y los iones. Dependiendo del porcentaje de coloides e iones, y de su origen, el suelo tendrá unas determinadas características. La materia orgánica procede, fundamentalmente, de la vegetación que coloniza la roca madre. La descomposición de estos aportes forma el humus bruto. A estos restos orgánicos vegetales se añaden los procedentes de la descomposición de los aportes de la fauna, aunque en el porcentaje total de estos son de menor importancia. La descomposición de la materia orgánica aporta al suelo diferentes minerales y gases: amoniaco, nitratos, fosfatos. Estos son elementos esenciales para el metabolismo de los seres vivos y conforman la reserva trófica del suelo para las plantas, además de garantizar su estabilidad.
El suelo como sistema ecológico Constituye un conjunto complejo de elementos físicos, químicos y biológicos que compone el sustrato natural en el cual se desarrolla la vida en la superficie de los continentes. El suelo es el hábitat de una biota específica de microorganismos y pequeños animales que constituyen el edafón. El suelo es propio de las tierras emergidas, no existiendo apenas contrapartida equivalente en los ecosistemas acuáticos. Es importante subrayar que el suelo así entendido no se extiende sobre todos los terrenos, sino que en muchos espacios lo que se pisa es roca fresca, o una roca alterada sólo por meteorización, un regolito, que no merece el nombre de suelo. Desde el punto de vista biológico, las características del suelo más importantes son su permeabilidad, relacionada con la porosidad, su estructura y su composición química. Los suelos retienen las sustancias minerales que las plantas necesitan para su nutrición y que se liberan por la degradación de los restos orgánicos. Un buen suelo es condición para la productividad agrícola. En el medio natural los suelos más complejos y potentes (gruesos) acompañan a los ecosistemas de mayor biomasa y diversidad, de los que son a la vez producto y condición. En este sentido, desde el punto de vista de la organización jerárquica de los ecosistemas, el suelo es un ecosistema en sí y un subsistema del sistema ecológico del que forma parte.
Suelo orgánico El estudio de la dinámica del suelo muestra que sigue un proceso evolutivo al que son aplicables por completo los conceptos de la sucesión ecológica. La formación de un suelo profundo y complejo requiere, en condiciones naturales, largos períodos de tiempo y el mínimo de perturbaciones. Donde las circunstancias ambientales son más favorables, el desarrollo de un suelo a partir de un sustrato geológico bruto requiere cientos de años, que pueden ser millares en climas, topografías y litologías menos favorables. Los procesos que forman el suelo arrancan con la meteorización física y química de la roca bruta. Continúa con el primer establecimiento de una biota, en la que frecuentemente ocupan un lugar prominente los líquenes, y el desarrollo de una primera vegetación. El aporte de materia orgánica pone en marcha la constitución del edafon. Éste está formado por una comunidad de descomponedores, bacterias y hongos sobre todo y detritívoros, como los colémbolos o los diplópodos, e incluye también a las raíces de las plantas, con sus micorrizas. El sistema así formado recicla los nutrientes que circulan por la cadena trófica. Los suelos evolucionados, profundos, húmedos y permeables suelen contar con las lombrices de tierra, anélidos oligoguetos comedores de suelo, en su edafón, lo que a su vez favorece una mejor mezcla de las fracciones orgánica y mineral y la fertilidad del suelo.
Causas de la degradación o destrucción de los suelos •Meteorización: consiste en la alteración que experimentan las rocas en contacto con el agua, el aire y los seres vivos.
Meteorización física o mecánica: es aquella que se produce cuando, al bajar las temperaturas que se encuentran en las grietas de las rocas, se congelan con ella, aumenta su volumen y provoca la fractura de las rocas. Meteorización química: es aquella que se produce cuando los materiales rocosos reaccionan con el agua o con las sustancias disueltas en ella. •Erosión: consiste en el desgaste y fragmentación de los materiales de la superficie terrestre por acción del agua, el viento, etc. Los fragmentos que se desprenden reciben el nombre de detritos. •Transporte: consiste en el traslado de los detritos de un lugar a otro. •Sedimentación: consiste en el depósito de los materiales transportados, reciben el nombre de sedimentos, y cuando estos sedimentos se cementan originan las rocas sedimentarias. Los suelos se pueden destruir por las lluvias. Estas van lavando el suelo, quitándole todos los nutrientes que necesita para poder ser fértil, los árboles no pueden crecer ahí y se produce una deforestación que conlleva como consecuencia la desertificación.
Horizontes del suelo Se entiende la estructura de un suelo como la distribución o diferentes proporciones que presentan los distintos tamaños de las partículas sólidas que lo conforman, y son: •Materiales finos, (arcillas y limos), de gran abundancia en relación a su volumen, lo que los confiere una serie de propiedades específicas, como: Cohesión. Adherencia. Absorción de agua. Retención de agua. •Materiales medios, formados por tamaños arena. •Materiales gruesos, entre los que se encuentran fragmentos de la roca madre, aún sin degradar, de tamaño variable. Los componentes sólidos, no quedan sueltos y dispersos, sino más o menos aglutinados por el humus y los complejos órgano-minerales, creando unas divisiones verticales denominadas horizontes del suelo. La evolución natural del suelo produce una estructura vertical “estratificada” (no en el sentido que el término tiene en Geología) a la que se conoce como perfil. Las capas que se observan se llaman horizontes y su diferenciación se debe tanto a su dinámica interna como al transporte vertical. El transporte vertical tiene dos dimensiones con distinta influencia según los suelos. La lixiviación, o lavado, la produce el agua que se infiltra y penetra verticalmente desde la superficie, arrastrando sustancias que se depositan sobre todo por adsorción. La otra dimensión es el ascenso vertical, por capilaridad, importante sobre todo en los climas donde alternan estaciones húmedas con estaciones secas.
Se llama roca madre a la que proporciona su matriz mineral al suelo. Se distinguen suelos autóctonos, que se asientan sobre su roca madre, lo que representa la situación más común, y suelos alóctonos, formados con una matriz mineral aportada desde otro lugar por los procesos geológicos de transporte.
Horizontes Se llama horizontes del suelo a una serie de niveles horizontales que se desarrollan en el interior del mismo y que presentan diferentes caracteres de composición, textura, adherencia, entre otros. El perfil del suelo es la ordenación vertical de todos estos horizontes.
Clásicamente, se distingue en los suelos completos o evolucionados tres horizontes fundamentales que desde la superficie hacia abajo son: •Horizonte O, "Capa superficial del horizonte A" •Horizonte A, o zona de lavado vertical: Es el más superficial y en él enraíza la vegetación herbácea. Su color es generalmente oscuro por la abundancia de materia orgánica descompuesta o humus elaborado, determinando el paso del agua arrastrándola hacia abajo, de fragmentos de tamaño fino y de compuestos solubles. •Horizonte B o zona de Precipitado: Carece prácticamente de humus, por lo que su color es más claro (pardo o rojo), en él se depositan los materiales arrastrados desde arriba, principalmente, materiales arcillosos, óxidos e hidróxidos metálicos, etc., situándose en este nivel los encostramientos calcáreos áridos y las corazas lateríticas tropicales. •Horizonte C o subsuelo: Está constituido por la parte más alta del material rocoso in situ, sobre el que se apoya el suelo, más o menos fragmentado por la alteración mecánica y la química (la alteración química es casi inexistente ya que en las primeras etapas de formación de un suelo no suele existir colonización orgánica), pero en él aún puede reconocerse las características originales del mismo. •Horizonte D, horizonte R o material rocoso: es el material rocoso subyacente que no ha sufrido ninguna alteración química o física significativa. Algunos distinguen entre D, cuando el suelo es autóctono y el horizonte representa a la roca madre, y R, cuando el suelo es alóctono y la roca representa sólo una base física sin una relación especial con la composición mineral del suelo que tiene encima. Los caracteres, textura y estructura de los horizontes pueden variar ampliamente, pudiendo llegar de un horizonte A de centímetros a metros.
Clasificación de los suelos El suelo se clasificar según su textura: fina o gruesa, y por su estructura: floculada, agregada o dispersa, lo que define su porosidad que permite una mayor o menor circulación del agua, y por lo tanto la existencia de especies vegetales que necesitan concentraciones más o menos elevadas de agua o de gases. El suelo también se puede clasificar por sus características químicas, por su poder de absorción de coloides y por su grado de acidez (pH), que permite la existencia de una vegetación más o menos necesitada de ciertos compuestos. Los suelos no evolucionados son suelos brutos, muy próximos a la roca madre y apenas tienen aporte de materia orgánica. Son resultado de fenómenos erosivos o de la acumulación reciente de aportes aluviales. De este tipo son los suelos polares y los desiertos, tanto de roca como de arena, así como las playas. Los suelos poco evolucionados dependen en gran medida de la naturaleza de la roca madre. Existen tres tipos básicos: ránker, rendzina y los suelos de estepa. Los suelos ránker son más o menos ácidos, como los suelos de tundra y los alpinos. Los suelos rendzina se forman sobre una roca madre carbonatada, como la caliza, suelen ser fruto de la erosión y son suelos básicos. Los suelos de estepa se desarrollan en climas continentales y mediterráneo subárido. El aporte de materia orgánica es muy alto. Según sea la aridez del clima pueden ser desde castaños hasta rojos. En los suelos evolucionados encontramos todo tipo de humus, y cierta independencia de la roca madre. Hay una gran variedad y entre ellos se incluyen los suelos de bosques templados, los de regiones con gran abundancia de precipitaciones, los de climas templados y el suelo rojo mediterráneo. En general, si el clima es propicio y el lugar accesible, la mayoría de estos suelos están hoy ocupados por explotaciones agrícolas.
Existen dos clasificaciones para los tipos de suelo, una según su funcionalidad y otra de acuerdo a sus características físicas. Por funcionalidad •Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca materia orgánica y no son aptos para la agricultura, ya que por eso son tan coherentes. •Suelos calizos: Tienen abundancia de sales calcáreas, son de color blanco, secos y áridos, y no son buenos para la agricultura. •Suelos humíferos (tierra negra): Tienen abundante materia orgánica en descomposición, de color oscuro, retienen bien el agua y son excelentes para el cultivo. •Suelos arcillosos: Están formados por granos finos de color amarillento y retienen el agua formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser buenos para cultivar. •Suelos pedregosos: Formados por rocas de todos los tamaños, no retienen el agua y no son buenos para el cultivo. •Suelos mixtos: tiene características intermedias entre los suelos arenosos y los suelos arcillosos. Por características físicas •Litosoles: Se considera un tipo de suelo que aparece en escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostiene una vegetación baja, se conoce también como leptosales que viene del griego leptos que significa delgado. •Cambisoles: Son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de arcilla. Se divide en vértigos, gleycos, eutrícos y crómicos. •Luvisoles: Presentan un horizonte de acumulación de arcilla con saturación superior al 50%. •Acrisoles: Presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla y bajo saturación de bases al 50%. •Gleysoles: Presentan agua en forma permanente o semipermanente con fluctuaciones de nivel freático en los primeros 50 cm. •Fluvisoles: Son suelos jóvenes formados por depósitos fluviales, la mayoría son ricos en calcio. •Rendzina: Presenta un horizonte de aproximadamente 50 cm de profundidad. Es un suelo rico en materia orgánica sobre roca caliza. •Vertisoles: Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y cercanos escurrimientos superficiales.
LAS ROCAS Lcdo. César Gámez El planeta Tierra (tercer planeta en el Sistema Solar) está conformado por tres (3) rasgos o partes principales, la gaseosa, la líquida y la sólida; donde son representadas por la atmósfera, las aguas (océanos) y las rocas (conformado por el núcleo, manto y corteza) o todo aquello que mantiene lo externo. En este caso, nos enfocaremos en la parte sólida, específicamente en la corteza terrestre, capa externa de la Tierra donde nos encontramos los seres vivos, aguas y otros rasgos naturales y/o vivos. En la Corteza terrestre dominan las rocas, materiales sólidos conformados por dos o más minerales, aunque existen rocas monomineralógicas también. Dichos minerales deben poseer las siguientes características: Sólidos, de origen natural, inorgánicos, de composición química definida y un arreglo atómico ordenado o fijo. Las Rocas se dividen en tres grupos, estas son: Rocas Ígneas Rocas Metamórficas Rocas Sedimentarias
ROCAS ÍGNEAS Las primeras, Rocas Ígneas, son rocas formadas por la solidificación o cristalización del magma (o lava si se halla en la superficie) dentro o fuera de la corteza terrestre. Si cristalizan dentro de la corteza se llaman Intrusivas o Plutónicas, y si cristalizan fuera se denominan Extrusivas o Volcánicas. Ésta solidificación puede darse de forma rápida o lenta, generando variación en la textura de las rocas, como granos visibles a simple vista, buen desarrollo de caras en minerales, o todo lo contrario, entre otras características. Las rocas ígneas son únicamente provenientes del magma (material fundido generado en el interior de la Tierra, el manto), el cual dependiendo ahora de la composición que presente tendremos la clasificación de las rocas ígneas; básicas o máficas, y ácidas o félsicas, siendo esta clasificación de acuerdo a la cantidad de iones metálicos como Fe, Mg, Na y K principalmente en la solución fundida. A continuación, se muestra una figura donde se ilustra de alguna forma la clasificación que se les da a las ígneas dependiendo de su temperatura, profundidad y el nombre dado a la roca, sea en la serie continua o discontinua (series que serán detalladas más adelante).
A partir de esta imagen se muestra a continuación la clasificación de las rocas ígneas en función del conjunto mineral:
De acuerdo al gráfico anterior podemos notar que, por ejemplo, un Granito esta rá conformado principalmente por cuarzo, feldespatos y micas moscovitas; por esto es que generalmente estas rocas son de colores claras. Lo contrario para los basaltos o rocas básicas, más oscuras. Lo que sigue serán una serie de imágenes representativas por grupo de rocas ígneas para que se les facilite el entendimiento de las mismas
Roca Ígnea extrusiva
Roca Ígnea extrusiva
Roca ígnea intrusiva
Roca ígnea intrusiva
ROCAS METAMÓRFICAS Ahora vamos con las Rocas Metamórficas. Estas rocas son todas aquellas formadas por por estar bajo condiciones de formación distintas a sus originales; es decir, son el producto de rocas preexistentes que han sufrido procesos de temperatura, presión y fluidos químicamente activos, distintas a las que las formaron. A continuación se muestra una ilustración bastante sencilla de entender para la formación de una roca metamórfica “foliada”, antes llamada granito, y ahora llamada esquisto.
Las rocas metamórficas se clasifican en dos tipos: Foliadas: Son aquellas que han sufrido ese cambio textural por T y P principalmente, generando que los minerales alargados se oriente perpendicularmente al esfuerzo; generando así la foliación. El grado de foliación depende del grado de metamorfismo (tipo), ya que pueden ser del tipo Contacto, Regional, Soterramiento o Hidrotermal. En este sentido, la foliación se verá a simple vista o no. Para esto también existe un orden de foliación, siendo de menor a mayor grado de la siguiente manera: PIZARRA
FILITA
ESQUISTO
GNEIS
No foliadas. Son aquellas rocas que de acuerdo a la definición de rocas, son las únicas que pueden llegar a ser monomineralógicas, ya que su protolito o roca antecesora son generalmente rocas ricas en un mineral. La características de estas son relativamente duras, de un solo color y no tan diferenciables con algunas rocas ígneas o algunas sedimentarias. A continuación se muestra un ejemplo de una roca metamórfica no foliada:
A continuación les muestro algunas rocas características o más comunes de las foliada y no foliadas: Rocas Foliadas:
Rocas No Foliadas:
ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas Sedimentarias son aquellas rocas que se forman por la acumulación de sedimento (sea clástico o no clástico) en una cuenca sedimentaria. Estos sedimentos se generan a partir de rocas preexistentes, como las ígneas, metamórficas y sedimentarias también, por la meteorización física y/o química y erosión posterior, que degrada a la roca fresca hasta formar partículas de menor tamaño que en el tiempo van siendo transportadas hasta sedimentar en un espacio de agua generalmente. Dichas partículas, sedimento, una vez que se depositan se comienzan a soterrar o enterrar por más partículas que van depositándose una sobre otra, generando una carga litostática. Este evento ocurre hasta que se llega a una temperatura, profundidad y presión tal que compacta y solida aún más el conjunto de sedimento hasta formar una roca sólida (Rocas Sedimentarias). Esto para las sedimentarias clásticas. Por otro lado, las rocas sedimentarias no clásticas, son formadas por precipitación química o bioquímica, sean por organismos que excrementan sílice o carbonato, como por aguas sobresaturadas por iones como fosfatos, carbonatos, cloruros, etc. A continuación se mostrará una esquema del proceso de formación de una roca sedimentaria común (las clásticas), por ejemplo, la formación de una arenisca a partir de sedimento tamaño arena:
ROCAS SEDIMENTARIAS
Luego de sedimentar el sedimento, se soterran y forma la roca sedimentaria, donde las características principales para distinguirlas son: colores claros generalmente, pueden ser bastante macizas, su textura se evidencia por los granos de sedimentos, la topografía, clima o tipo de relieve en la localidad donde afloran o dominan las formaciones geológicas de sedimentarias. Entre las sedimentarias no clásticas tenemos: Calizas: Formadas por carbonato de calcio principalmente (ión carbonato, CO3=) Evaporitas: Son las rocas llamadas sales también, como formaciones de sal o halita, silvita, etc. Son formaciones de sales como NaCl, KCl, KI, etc. Calcáreas – Fosilíferas, etc.: Las calcáreas son sedimentarias donde domina la pasta o matriz de carbonato, pero con presencia de material clástico. Mientras que las fosilíferas son aquellas donde existe la presencia de fósiles
A continuaci贸n se muestran algunas rocas sedimentarias:
Una vez entendido con claridad los tres tipos de rocas, se muestra ahora una imagen donde se relacionan los tres tipos, en el ciclo de las rocas:
Los recursos naturales son los bienes que se encuentran en la naturaleza y que utiliza la humanidad para subsistencia y para satisfacer sus necesidades.
La naturaleza proporciona a los seres humanos los recursos principales: agua, oxígeno y alimentos para poder realizar sus funciones biológicas. El agua es necesaria para cualquier actividad de los seres vivos y el oxígeno también, aunque por su abundancia en el medio no se valora como un recurso fundamental para el desarrollo de la vida. Además los alimentos suponen a la vez la fuente de materia y energía.
De la flora y la fauna se obtiene gran parte de los alimentos y medicamentos y la materia prima para a industria textil, maderera y otras. El suelo es otro de los recursos que nos ofrece la naturaleza, sobre el que se desarrollan muchos seres vivos. Numerosas rocas y minerales se usan en la construcción de edificios y la elaboración de nuestros utensilios. Y con fines energéticos se aprovechan el carbón, petróleo, gas natural y minerales radiactivos, así como el sol y el viento. En los últimos años en las grandes ciudades se están produciendo problemas por las aglomeraciones de la población. Por ello, el espacio se considera también un recurso necesario. Por otra parte, el océano mundial adquiere cada vez más importancia como fuente de recursos alimentarios (peces, algas y sal) y energéticos (petróleo y gas).
Tipos de Recursos: Si el objeto de consumo es un ser vivo o no: — Recursos bióticos: productos agrícolas, ganaderos, pesqueros y forestales. — Recursos abióticos: el agua y los minerales. Si hay posibilidades de volverlos a utilizar o no: — Recursos reutilizables. — Recursos no reutilizables.
Los recursos geológicos son materiales que se extraen de la tierna para ser aprovechados con diversos fines. Se puede distinguir entre los recursos geológicos energéticos (carbón, petróleo y gas) y os recursos geológicos no energéticos que a su vez se dividen en metálicos y no metálicos.
Una fuente de energía es todo aquello de lo que podamos extraer algún tipo de energía, llamada energía primaria. Esta energía puede usarse directamente o puede transformarse en otro tipo de energía antes de ser empleada por el ser humano. La principal fuente de energía existente en a Tierra es el Sol, ya que de él derivan las fuentes de energía primaria más utilizadas en la actualidad: El Sol es el responsable de la formación de los vientos, de los que se obtiene la energía eólica. Produce la evaporación del agua, haciendo que llegue a la atmósfera. Por las precipitaciones (lluvia, nieve y granizo), el agua volverá a la superficie y llenará los embalses, de los que se extrae energía hidráulica. ‘Es imprescindible para que los vegetales realicen la fotosíntesis y puedan emplearse como biomasa. Además, todo el petróleo, el carbón o el gas natural provienen de las plantas y otros seres vivos que existieron hace millones de años. El Sol es el origen de todas las energías del planeta. La energía solar, la energía eólica y a energía hidráulica están directamente relacionadas con el Sol. Pero también la energía química de los alimentos (los vegetales captan ¡a energía del Sol) y los combustibles (restos de seres vivos). Interviene de forma esencial en la formación de olas, mareas y en el calentamiento del agua del mar. Se emplea directamente como fuente de calor y de luz; además, sirve para obtener energía eléctrica en las centrales solares.
Tradicionalmente el ser humano ha utilizado biomasa (leña o carbón vegetal) como principal fuente de energía. Esta energía es renovable al igual que la solar, la del viento la de las mareas, la mayor parte de la energía que utiliza la sociedad hoy día proviene del carbón vegetal, del petróleo o de combustibles rardiactivos. Todos ellos son recursos minerales no renovables, ya que o no se forman actualmente o lo hacen un ritmo infinitamente inferior al de su consumo.
Este combustible sólido de color negro se formó hace mucho tiempo y presenta distintas variedades en función de su composición. El carbón sustituyó a la madera como fuente de energía cuando se consiguieron encontrar los grandes yacimientos y se desarrollaron técnicas de minería para su explotación. Este material desempeñó un papel fundamental durante la Revolución Industrial y actualmente sigue siendo el segundo recurso en importancia, proporcionando aproximadamente el 30% del consumo energético a nivel mundial, pero con el problema de los efectos contaminantes. EL ÁTOMO DEL CARBONO Este elemento se halla en la naturaleza en diferentes estados y se combina de formas muy numerosas, siendo esencial para la vida.
COMBINACIONES DEL CARBONO El carbón presenta un elevado contenido de carbono, que circula de forma cíclica por la Naturaleza, también en cuerpos inorgánicos.
CICLO DEL CARBONO Parte de este elemento se transforma en carbón, que representa un 22% del total de carbono de la Tierra
TIPOS Y CLASES DE CARBÓN Las variedades de este combustible resultan del mayor o menor contenido en carbono y humedad. La etapas de formación van desde la turba (con bajo contenido en carbono y alta humedad) hasta la antracita (máximo poder calorífico).
CARBÓN VEGETAL
TURBA
EMPLAZAMIENTO DEL CARBÓN Las tres cuartas partes de los depósitos aprovechables de carbón se localizan en Estados Unidos, los países de la antigua URSS (cuenca del Donets y Siberia Occidental), el noroeste de China y Europa Occidental
LIGNITO
COQUE
HULLA
ANTRACITA
PROCESO DE TRANSFORMACIÓN Desde hace millones de años, las plantas muertas se acumularon bajo el subsuelo y se descompusieron por la acción de hongos y bacterias hasta formar carbón. Otro producto, el carbón vegetal o de leña, resulta de la transformación de la madera dentro de una pila (carbonera) a temperaturas de 300-400oC.
BOSQUE DE HELECHOS
BOSQUE
ALTOS HORNOS MINA DE CARBON PIEDRA
CARBONERA
FABRICA DE COQUE
CARBON VEGETAL
LAVADO Y CLASIFICACIÓN El carbón se separa de otras rocas más pesadas por medio del agua. Una parte del material se introduce en grandes hornos que alcanzan 900°C para conseguir coque.
AGUA
CARBÓN
IMPUREZAS
CARBÓN OVOIDE
CARBÓN POLVO
UTILIZACIÓN El carbón se emplea para generar energía eléctrica y proporcionar calor, y en su proceso de producción desprende gases y alquitrán. A través de otros tratamientos se extraen los compuestos de azufre, que resultan El coque se usa en la fabricación de acero. ENERGÍA ELÉCTRICA
HIERRO Y ACERO
CARBÓN COQUE
INDUSTRIA QUÍMICA
GAS DE CIUDAD
CALEFACCIÓN
LA FORMACIÓN DEL PETRÓLEO FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES Desde el momento en que se inició la racionalización de las búsquedas petrolíferas, esto se plantease a los geólogos el problema del origen del petróleo; problema no solamente teórico, sino también de gran interés práctico, por cuanto dilucidar las condiciones de su génesis equivale a puntualizar qué tipo de formaciones geológicas son aptas para contenerlo.
Las primitivas teorías que le atribuían origen inorgánico, considerando la reacción de carburos, de procedencia volcánica, idónea para formar acetileno y, en último término, hidrocarburos, pueden considerarse definitivamente desacreditadas; tantas son las pruebas en favor de un origen bioquímico a partir del plancton marino. El plancton aparece constituido por infinidad de seres microscópicos o sub microscópicos, animales o vegetales — algas, protozoos, larvas de crustáceos, etc., que viven flotando en la superficie del mar y dan lugar a ingentes acumulaciones de materia orgánica.
Cuando estos seres vivos se instalan en mares poco profundos, o en zonas lagunosas aisladas del mar abierto por barras arenosas, los bruscos cambios de temperatura y, en particular, de salinidad, producen en ellos verdaderas hecatombes, gracias a las cuales subsigue una verdadera “lluvia» dé materia orgánica sobre el fondo marino. La inmensa cantidad de bacterias que viven en el fango del fondo del mar son las que transforman la materia orgánica en materia madre del petróleo, al eliminar de ella el oxígeno y el nitrógeno y provocar un aumento en el porcentaje de carbono y de hidrógeno. De esta manera se van formando las gotitas de petróleo, que quedan en los barros citados. Para su formación, el petróleo necesita unas condiciones climáticas, geográficas y fisicoquímicas determinadas. Su acumulación y su conservación precisan, asimismo, especiales condiciones estratigráficas y tectónicas. Ahora bien, como el petróleo se encuentra únicamente en las rocas que son a la vez porosas y permeables, es evidente que ha de haberse producido una emigración a partir de los barros madres, condicionada por una serie de factores. El más importante de ellos parece ser el aumento de compacidad; en efecto, al irse superponiendo, por la sedimentación, nuevas capas de fango a las ya existentes, el aumento de presión que éstas ejercen sobre las inferiores provoca la expulsión de las gotitas de petróleo, las cuales se desplazan hacia los lugares en que la presión es menor, tales como los espacios porosos de las arenas. La capilaridad desempeña asimismo un papel importante. Supongamos que unos esquistos, derivados de los barros madres y empapados de petróleo, se hallan en contacto con areniscas empapadas de agua: teniendo ésta una mayor tensión superficial, se desplazará de los poros gruesos de la. arenisca a los finos del esquisto, y el petróleo seguirá la dirección contraria. Mediante tales mecanismos, y algunos otros menos importantes. como la presencia de sustancias emulsionantes, el petróleo queda finalmente contenido en las denominadas rocas almacén, donde se constituyen los yacimientos explotables. Para retener el petróleo no es suficiente que haya una roca almacén apropiada, sino que es necesaria la existencia de un casquete de roca impermeable que detenga ulteriores desplazamientos de él. Las arcillas y los esquistos son los casquetes más corrientes, pero también actúan como tales el yeso y las calizas y dolomitas de elevada densidad. Ahora bien, aun dándose todas las condiciones expuestas, los hidrocarburos tenderían a perderse; así, por ejemplo, si se considera una capa de roca almacén perfecta, con su correspondiente casquete, la emigración ascensional del petróleo tenderá a extravasarlo en superficie, a poca inclinación que presente dicha capa. No obstante, el hecho real es que el petróleo se encuentra retenido en numerosos puntos de la corteza terrestre, y ello gracias a las denominadas trampas, que pueden ser estructurales o estratigráficas. Entre las estructurales cabe mencionar, en primer lugar, los anticlinales, que han sido fuente de la mayor parte del petróleo obtenido hasta el momento actual. Son particularmente propicios los anticlinales amplios, cuyos flancos presentan escaso buzamiento. Los hidrocarburos sufren una migración y se acumulan según el orden de sus densidades: en la parte superior encontramos los gaseosos —metano, propano, butano, etc., inmediatamente debajo, los líquidos, o sea el petróleo, y en la parte inferior, el agua que suele acompañarlos.
Cabe indicar que en los pozos profundos, por efecto de la presión reinante, el gas se halla contenido en el petróleo, y se libera en el momento de la perforación, gracias al descenso de presión que se produce. Como se comprende fácilmente, los sinclinales sólo podrán retener petróleo cuando los hidrocarburos no vayan acompañados de agua, pero aun en tal caso constituyen también una excelente trampa. Las fallas y los domos de sal lo son asimismo, en particular los últimos: se trata de masas salinas que, habiendo sido empujadas, han ascendido en forma de cúpula, doblando y cortando las capas sedimentarias superiores; gracias a ello, las rocas almacén quedan en contacto con la sal, que actúa a manera de dique de contención de los hidrocarburos. Las trampas estratigráficas son producidas por variaciones en las condiciones de sedimentación, que dan lugar a cambios laterales en el espesor, textura y porosidad de las capas. Un caso muy característico son los lentejones de arenisca, denominados así por su forma tan peculiar, englobados en capas de pizarras: el petróleo queda encerrado, y no puede escapar de las masas areniscosas. A medida que van progresando los estudios petrolíferos, se concede cada vez mayor importancia a las trampas estratigráficas, y es posible que, en un futuro no muy lejano, produzcan más hidrocarburos que las estructurales. Las principales zonas de producción actuales se hallan localizadas en los alrededores del Caribe (Venezuela, Colombia, México, Estados Unidos), Oriente Medio, Indias Orientales y Rusia Ofrece buenas perspectivas el Sahara argelino. La prospección petrolífera moderna comprende tres fases En primer lugar, mediante estudios geológicos generales, se procede a determinar aquellas zonas en que pueden haberse dado condiciones favorables para la formación de hidrocarburos; seña ladas estas zonas, y utilizando la fotografía aérea, los métodos geológicos de campo clásicos y la prospección geofísica, se comprueba si existen trampas estructurales o estratigráficas; si las hay, se precisan sus características exactas y se pasa a la última fase: las perforaciones. Hay que proceder, no obstante, con suma cautela antes de decidirse a emprenderlas, por cuanto los costos de perforación son sumamente elevados, y muchos oscilan entre 2000 y 3000 m. de profundidad. Los campos de torres que jalonan los campos petrolíferos son muestra de la extraordinaria capacidad del hombre para dominar y explotar los recursos de la Naturaleza.
La unidad de energía más universal es la caloría (cantidad de calor necesaria para elevar 1°C a 1 gr. de agua) o kilocaloría (1°C a 1 litro de agua). Equivalencias: 1 kwh = 860 Kcal. = 3.601.000 Joule; 1Joule = 1 Newton-metro = 1 Wattsegundo. Conceptualmente, trabajo y energía, son sinónimos; en 1905 Einstein mostrará que también la masa es equivalente. Valores comunes de energía en kilocalorías: Un fósforo 0.3; Una manzana 100; Un litro de nafta 10.000. Un Kg. de madera 3500 = una bañadera de agua caliente = un hombre viviendo 24 horas. La potencia, es el flujo de la energía, o la energía que se pone en juego en la unidad de tiempo.
Carbón: Se encuentra en la naturaleza, combinado con hidrógeno y oxigeno, formado por acción muy prolongada de presión y microbios. En eras geológicas remotas, y sobre todo en el periodo carbonífero (que comenzó hace 362,5 millones de años), grandes extensiones del planeta estaban cubiertas por una vegetación abundantísima que crecía en pantanos. Muchas de estas plantas eran tipos de helechos, algunos de ellos tan grandes como árboles. Al morir las plantas, quedaban sumergidas por el agua y se descomponían poco a poco. A medida que se producía esa descomposición, la materia vegetal perdía átomos de oxígeno e hidrógeno, con lo que quedaba un depósito con un elevado porcentaje de carbono. Así se formaron las turberas. Con el paso del tiempo, la arena y lodo del agua se fueron acumulando sobre algunas de estas turberas. La presión de las capas superiores, así como los movimientos de la corteza terrestre y, en ocasiones, el calor volcánico, comprimieron y endurecieron los depósitos hasta formar carbón.
Tiene poder calorífico de unas 6500 cal/gr.; el petróleo unas 10.000. Su combustión deja significativos residuos. Las minas de carbón activas están en unos 50 países, y las reservas, que son mayores que las de petróleo, en unos 100 países. Las mayores reservas de carbón están en América del Norte, y en Europa Oriental. China consume unos 2000 millones de toneladas al año, y EEUU unos 1300. Un 28% de la energía que consume el mundo, la provee el carbón y esta proporción está en fuerte crecimiento impulsada por los altos precios del petróleo.
Un consumo importante es la siderurgia; producir una tonelada de acero requiere 500kg de carbón.
Las más grandes excavadoras y palas con que se lo extrae, cargan unas 100 toneladas por vez; y los camiones que lo transportan, unas 400. La producción mundial de carbón en 1994 refleja la crisis de la minería en la Unión Europea (la producción bajó un 17,4%) y en Rusia (decayó en un 6,2%). En cambio se produjo un dinamismo en la industria carbonífera de Estados Unidos, China, India, Colombia y Australia, entre otros países. La producción total en el mundo ese año fue de 2.158,3 millones de toneladas, de las cuales China produjo un 27,4%, Estados Unidos un 5,5% y la República de Suráfrica un 4,8%. En 1996 la producción mundial de carbón fue de 4.666,7 millones de toneladas, siendo los principales productores China, Estados Unidos, India, Rusia y Australia.
Otras Energías: Gas Natural Se trata del gas metano CH4, también llamado gas de los pantanos, que aparece en algunos campos petroleros. Descubierto en 1776 por Alejandro Volta, no es licuable a presiones corrientes. Por dejar poco residuo, es el mejor combustible para usinas térmicas e instalaciones fijas industriales o domiciliarias, transportado por gasoductos. Los altos precios del petróleo hacen que este combustible sea cada vez más importante. Las turbinas a gas de ciclo combinado, aumentaron tanto su eficiencia en los últimos años, que se están convirtiendo en una de las mejores alternativas para generar electricidad. Pueden manejar cargas muy variables en pocos minutos. También es muy adecuado para producir hidrógeno.
Gas Natural Comprimido (GNC) En Argentina desde 1984, se favorece el uso de gas natural en vehículos, pero como no es licuable a costo razonable, solo puede almacenarse en estado gaseoso en recipientes que soporten muy alta presión (250 bar) a los que debe adaptarse la instalación para tener la posibilidad de usar gas o nafta alternativamente. El precio final depende del tratamiento impositivo. Con los valores de hoy, funcionar a gasoil cuesta aproximadamente 50% que con nafta, y a gas 30%. El parque de vehículos a GNC en Argentina, es el mayor del mundo, con más de 1.400.000 unidades y se incrementa en unos 20.000 autos adicionales por mes.
Gas Licuado de Petróleo (GLP) Es una mezcla de propano y butano, se puede transportar licuado a presiones relativamente bajas (unos 4 bar), por lo que presenta mayor densidad de energía que el GNC. Su uso estuvo prohibido para automotores en Argentina hasta ahora, pero en Octubre de 2003 se anunció que será habilitado (e.]), con un preCio no definido aún. Energía Nuclear Es una forma de obtener calor fraccionando átomos de uranio; (fisión nuclear) con el que se accionan calderas y turbinas a vapor que, a su vez, mueven alternadores que producen electricidad. No produce residuos de CO ni CO2. Debido a dos accidentes graves, (ThreeMiIe Island en Pennsylvania y Chernobyl en Rusia), la instalación de nuevas plantas es menos frecuente, y se cuestiona la disposición de los residuos radiactivos. Tienen dificultad para adaptarse a cargas variables. En el futuro, con tecnologías mejoradas, es probable que aumente su uso. EE.UU tiene unas 100 usinas nucleares. Francia va a la cabeza en proporción de energía eléctrica de origen nuclear. Hay unas 500 plantas en el mundo.
Energía Eléctrica Es generalmente producida a partir de otra (mecánica, hidráulica, eólica o pila de combustible). Actualmente, la energía eléctrica en el mundo, que es la que tenemos más al alcance de la mano, proviene así: Carbón 34%, renovable 20%, gas 18%, nuclear 18%, petróleo 10%. Las redes para abastecimiento comercial, industrial o doméstico, son muy grandes, están muy interconectadas, y operan en CA con frecuencias de 50 Hz. o de 60 Hz. La corriente continua, por la que tanto insistió Thomas Alva Edison, ya no se usa para el servicio domiciliario. Va ganando terreno la idea de pequeños generadores para consumo individual aportando sus excedentes a la red. Un cuarto de la población mundial, no tiene energía eléctrica.
Los seres vivos necesitan estar abiertos al medio exterior para extraer de él: energía, ciertas sustancias que precisa para su metabolismo y al mismo tiempo verter en él otra serie de sustancias excretadas. El objeto de la ecología es estudiar si un determinado ser vivo va a encontrar, en un medio determinado, la energía y las sustancias necesarias y si va a poder verter en él sus excreciones. También si ese ambiente va a introducir sustancias tóxicas en el organismo o su este puede modificar su medio externo.
La ecología (del griego «οίκος» oikos="casa", y «λóγος» logos=" conocimiento") es la ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente: «la biología de los ecosistemas. En el ambiente se incluyen las propiedades físicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos locales, como el clima y la geología, y los demás organismos que comparten ese hábitat (factores bióticos). El término Ökologie fue introducido en 1869 por el alemán prusiano Ernst Haeckel en su trabajo Morfología General del Organismo; está compuesto por las palabras griegas oikos (casa, vivienda, hogar) y logos (estudio o tratado), por ello Ecología significa "el estudio de los hogares" y del mejor modo de gestión de esos. En un principio, Haeckel entendía por ecología a la ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos con su ambiente, pero más tarde amplió esta definición al estudio de las características del medio, que también incluye el transporte de materia y energía y su transformación por las comunidades biológicas. La visión integradora de la ecología plantea que es el estudio científico de los procesos que influencian la distribución y abundancia de los organismos, así como las interacciones entre los organismos y la transformación de los flujos de energía y materia.
El ecologismo es un movimiento que defiende y protege el medio ambiente y denuncia los abusos que se ejercen sobre la naturaleza y los recursos naturales. Las primeras manifestaciones del movimiento ecologista surgieron a finales de la década de 1970 con motivo de una jornada contra la energía nuclear convocada simultáneamente por cientos de grupos ecologistas. Después de esta convocatoria, que tuvo una gran repercusión mundial, en todos los países occidentales comenzaron a organizarse pequeños grupos que con el paso de los años se aglutinaron en federaciones y coordinadoras, formándose así el movimiento ecologista.
1756,1880-1910: Buffon, Darwin y Wallace sientan los fundamentos de la Ecología. Base de la historia natural. 1913: Berna. Primera Conferencia Internacional sobre protección de los paisajes naturales. A principios de siglo se reconoce a la Ecología como la ciencia que estudia los problemas de poblaciones y comunidades. 1687, 1618, 1925 y 1926: A. Leewenhoek, T. Malthus, R. Pearl y B. Volterra, respectivamente, hacen planteamientos relativos al aumento matemático del tamaño poblacional. 1927: C. E. Elton desarrolla el concepto de nichos y pirámides ecológicas. 1958: Congreso para la conservación de la naturaleza y sus recursos, en Atenas.
Ernst Haeckel, creador del término ecología y considerado el fundador de su estudio.
1969:Suecia propone a la ONU que se realice la primera conferencia sobre el medio ambiente humano.
1972:Se crea en Suecia el PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Estos son algunos de los acontecimientos que Ambiente) en el que México representa a El promovieron la aparición de la Ecología Caribe y América Latina. como una ciencia nueva, de carácter multidisciplinario y holístico:
No puede definirse dentro de unos parámetros rígidos, pues sus fronteras son los límites en que no es posible la vida.
En sentido amplio, el Planeta Tierra constituye un ecosistema, de enorme complejidad y riqueza. Sin embargo, se ha optado por dividirlo, se habla así del ecosistema acuático y del terrestre. El primero puede ser agua dulce (ríos, lagos) o salada 8mares, océanos), y dentro del segundo están los ecosistemas de diversos tipos de medios: desierto, pradera, bosque. Y dentro del bosque, un árbol puede considerarse como un sistema restringido, y a su vez, una charca que alberga organismos diminutos, configura un diminuto ecosistema. El conjunto de organismos vivos de un ecosistema recibe el nombre de Biocenosis; y el medio en que vive la biocenosis recibe el nombre de Biotopo.
Es el proceso en el curso del cual el individuo va logrando asimilar conceptos e interiorizar las actitudes mediante las cuales adquiere las capacidades y comportamientos que le permiten comprender y enjuiciar las relaciones de interdependencia establecidas entre una sociedad, con su modo de producción, su ideología y su estructura de poder dominante y su medio biofísico, así como para actuar en consecuencia con el análisis efectuado.
OBJETIVOS 1. Lograr un cambio profundo en las estructuras, en la forma de análisis y en la gestión de las cuestiones referentes al medio, volviendo la capacidad decisoria a la comunidad directamente afectada en cada caso. 2. Conseguir que en la planificación (económica, social, urbanística, entre otros), se tenga en cuenta prioritariamente los conocimientos que la ciencia de la ecología pueda aportar. 3. Lograr el establecimiento de principios éticos relativos a las relaciones del hombre entre sí y con el medio, que constituyan un punto de referencia universalmente aceptado en toda toma de decisiones sobre aspectos del medio ambiente. 4. Establecer un tipo de educación en el que la metodología utilizada sea la del contacto directo con la realidad circundante, de forma que el entorno como un todo estructurado y lleno de interrelaciones, sea el objeto de estudio en los diferentes ámbitos del aprendizaje y de la investigación.
Como disciplina científica en donde intervienen diferentes caracteres la ecología no puede dictar qué es "bueno" o "malo". Aun así, se puede considerar que el mantenimiento de la biodiversidad y sus objetivos relacionados han provisto la base científica para expresar los objetivos del ecologismo y, así mismo, le ha provisto la metodología y terminología para expresar los problemas ambientales. La economía y la ecología comparten formalismo en muchas de sus áreas; algunas herramientas utilizadas en esta disciplina, como tablas de vida y teoría de juegos, tuvieron su origen en la economía. La disciplina que integra ambas ciencias es la economía ecológica.
La ecología microbiana es la rama de la ecología que estudia a los microorganismos en su ambiente natural, los cuales mantienen una actividad continua imprescindible para la vida en la Tierra. En los últimos años se han logrado numerosos avances en esta disciplina con las técnicas disponibles de biología molecular. Los mecanismos que mantienen la diversidad microbiana de la biosfera son la base de la dinámica de los ecosistemas terrestres, acuáticos y aéreos. Es decir, la base de la existencia de las selvas y de los sistemas agrícolas, entre otros. Por otra parte, la diversidad microbiana del suelo es la causa de la fertilidad del mismo.
Biogeografía: es la ciencia que estudia la distribución de los seres vivos sobre la Tierra, así como los procesos que la han originado, que la modifican y que la pueden hacer desaparecer. Es una ciencia interdisciplinaria, de manera que aunque formalmente es una rama de la Geografía, recibiendo parte de sus fundamentos de especialidades como la Climatología y otras Ciencias de la Tierra, es a la vez parte de la Biología. La superficie de la Tierra no es uniforme, ni en toda ella existen las mismas características. El espacio isotrópico que utilizan, o suponen, los esquemas teóricos de localización es tan solo una construcción matemática del espacio.
La ecología matemática se dedica a la aplicación de los teoremas y métodos matemáticos a los problemas de la relación de los seres vivos con su medio y es, por tanto, una rama de la biología. Esta disciplina provee de la base formal para la enunciación de gran parte de la ecología teórica.
La ecología urbana es una disciplina cuyo objeto de estudio son las interrelaciones entre los habitantes de una aglomeración urbana y sus múltiples interacciones con el ambiente. La ecología de la recreación es el estudio científico de las relaciones ecológicas entre el ser humano y la naturaleza dentro de un contexto recreativo. Los estudios preliminares se centraron principalmente en los impactos de los visitantes en áreas naturales. Mientras que los primeros estudios sobre impactos humanos datan de finales de la década de los 20, no fue sino hasta los 70s que se reunió una importante cantidad de material documental sobre ecología de la recreación, época en la cual algunos países sufrieron un exceso de visitantes en áreas naturales, lo que ocasionó desequilibrios dentro de procesos ecológicos en dichas zonas. A pesar de su importancia para el turismo sostenible y para el manejo de áreas protegidas, la investigación en este campo ha sido escasa, dispersa y relativamente desarticulada, especialmente en países biodiversos. La ecología del paisaje es una disciplina a caballo entre la geografía física orientada regionalmente y la biología. Estudia los paisajes naturales prestando especial atención a los grupos humanos como agentes transformadores de la dinámica físico-ecológica de éstos. Ha recibido aportes tanto de la geografía física como de la biología, ya que si bien la geografía aporta las visiones estructurales del paisaje (el estudio de la estructura horizontal o del mosaico de subecosistemas que conforman el paisaje), la biología nos aportará la visión funcional del paisaje (las relaciones verticales de materia y energía). Este concepto comienza en 1898, con el geógrafo, padre de la pedología rusa, Vasily Vasilievich Dokuchaev y fue más tarde continuado por el geógrafo alemán Carl Troll. Es una disciplina muy relacionada con otras áreas como la Geoquímica, la Geobotánica, las Ciencias Forestales o la Pedología.
La agronomía, pesquería y, en general, toda disciplina que tenga relación con la explotación o conservación de recursos naturales, en especial seres vivos, tienen la misma relación con la ecología que gran parte de las ingenierías con la matemática, física o química.
En la actualidad, se habla de un hecho científico conocido como “Cambio Climático Global” o “Calentamiento global”, el cual ha alterado significativamente el clima de la Tierra en el último siglo, como resultado del aumento de concentración de gases como el dióxido de carbono, metano, oxido nitrosos y clorofluorocarbonos. Estos gases son conocidos como gases invernadero, pues quedan atrapados en la atmosfera formando una capa gaseosa que impiden que el calor proveniente de los rayos del sol puedan salir, generando creciente radiación infrarroja terrestre, lo cual aumenta la temperatura planetaria entre 1.5 y 4.5 Cº.
Estudios han determinado que el dióxido de carbono y el óxido de nitrógeno son producido por el uso de combustibles fósiles y la deforestación; los clorofluorcarbonados son emitidos por aires acondicionados y aerosoles; el metano se genera por la actividad agropecuaria y la minería; y el ozono es emitido por fotoquímicos y automóviles.
Muchos de estos gases han abierto un agujero en la capa de ozono, que es el mecanismo que tiene la atmósfera de la Tierra para filtrar los rayos ultravioletas provenientes del sol, lo que ha permitido que los rayos solares y las emisiones ultravioleta entren directamente. Este agujero ha incrementado 4 veces su tamaño desde 1980. Estos factores también alteran considerablemente los patrones normales de precipitación global y corrientes marítimas, así como mutaciones en algunas especies y cáncer de piel en los seres humanos; sequías, inundaciones, ciclones, enfermedades contagiosas, desastres, entre otros que han convertido este problema sea de magnitud universal.
Preocupados por esta situación que avizora un futuro catastrófico, ecologistas y ambientalistas han luchado a lo largo de los años por la conservación de nuestro planeta Tierra. Es así como surge la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático que busca reforzar la conciencia pública, a escala mundial, de los problemas relacionados con el cambio climático, poniendo las pautas para comprometer a los países a trabajar en ello. El 11 de diciembre de 1997 surge un instrumento de la convención como primer escalón de reducción de emisiones, se trata del Protocolo de Kioto, cuyo objetivo es luchar contra el cambio climático mediante una acción internacional de reducción de las emisiones de determinados gases de efecto invernadero. Este protocolo, auspiciado por la ONU y aprobado en el 2002 por la Comunidad Europea, buscaba que los países industrializados reduzcan sus emisiones en un 5% por debajo del volumen de 1990 para el período 2008-2012.
Por otra parte, podemos: •Disminuir el uso de aerosoles y sustancias que contengan algunos de los gases causantes del efecto invernadero. •Caminar más y así evitar utilizar los vehículos, lo cual disminuiría la polución. •Ahorrar energía. •Reducir el consumo de agua. •Hacer mayor uso de la energía solar. •Sembrar árboles alrededor de la casa para reducir el uso de acondicionadores de aire. •Reciclar envases de aluminio, plástico y vidrio, así como el cartón y el papel. •Adquirir productos sin empaque o con empaque reciclado o reciclable. •Utilizar papel reciclado. •Crear conciencia en otros sobre la importancia de tomar acciones dirigidas a reducir el impacto del calentamiento global.
Reflexión: Todos deberíamos pensar localmente pero actuar globalmente, dejando a un lado nuestras diferencias y luchar por el único lugar que los afecta a todos por igual: el planeta.