Tema 1. GEODINÁMICA EXTERNA Y SUS CONTROLES

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1 Tema 1. GEODINÁMICA EXTERNA Y SUS CONTROLES ÍNDICE 1.1. Procesos geológicos en la superficie terrestre 1.2. Motores de la actividad geológica reciente 1.3. Cambios climáticos del Cuaternario, del Holoceno y del presente 1.4. Causas y consecuencias de los cambios climáticos Procesos geológicos en la superficie terrestre Permanece inalterable en el tiempo la superficie terrestre? 2

2 Qué tipo de cambios sufre? ~ 2500 a.c. 3 Cuál es la velocidad o o la frecuencia con la que ocurren dichos cambios? Y la Luna? Permanece inalterable en el tiempo su superficie? Qué tipo de cambios sufre? Cuál es la velocidad o o la frecuencia con la que ocurren dichos cambios? Los cambios en el relieve son mucho más rápidos en la Tierra que en la Luna por qué? 4

3 Geodinámica externa Conjunto de procesos geológicos que operan en la superficie de la corteza terrestre y que causan cambios en la misma (cambios en el relieve). Dichos procesos pueden ser de tipo mecánico, químico o biológico, e implican la transformación de materiales geológicos y su transporte. 5 Procesos geodinámicos externos : Baja Tª y baja presión (atmosférica): pr. geomorfológicos P.ej. transporte de sedimentos 6

4 Baja presión y alta Tª: volcanismo (es endógeno) Alta presión y alta Tª: impacto de meteoritos 7 Alta presión y baja Tª: Deformación tectónica de la superficie terrestre, tectónica activa (proceso endógeno) Terremoto en la falla Denali (Alaska): 3/11/2002, magnitud 7.9 The magnitude 7.9 Denali fault earthquake of November 3, 2002, resulted from predominantly right-lateral offset along portions of the Denali and Totschunda fault systems in Alaska. Total length of the surface rupture was about 320 kilometers (200 miles). The western 49 km of the rupture shows mainly low-angle thrust offset as much as 1.5 m, with the northwest side up. Shown here are the epicenters of the November 3 event (red) and the magnitude 6.7 foreshock of October 23, 2002 (blue), as well as two previously recorded large shallow earthquakes (yellow) in the vicinity of the fault. Because there were few seismometers in the region at the time, the locations of the earlier events are poorly constrained. Shown in yellow are other faults that show evidence of activity during Quaternary time (past two million years). Numbers show the locations of some of the following photographs. Figure by Rod Combellick, DGGS. 8

5 Terremoto en la falla Denali (Alaska), 3/11/2002, magnitud 7.9 Aerial view of the Trans-Alaska Pipeline and Richardson Highway, looking north. Rupture along the fault resulted in approximately 2.5 meters (8 feet) displacement of the highway, with the north side moving east relative to the south side. Photo by Patty Craw, DGGS. Vertical displacement on a fault scarp 9 Terremoto en la falla Denali (Alaska), 3/11/2002, magnitud 7.9 Southeast of Gillett Pass. Note the sackung (ridge spreading due to earthquake motion) across the mountain side. Photo by Rod March, USGS. 10

6 Terremoto en la falla Denali (Alaska), 3/11/2002, magnitud 7.9 Rock avalanche overriding Black Rapids Glacier. The ridge in the center is a medial moraine. View is looking north. Photo by Patty Craw, DGGS. 11 Los cambios en el relieve son mucho más rápidos en la Tierra que en la Luna por qué? Geodinámica externa terrestre: interacción intensa de las capas externas de la Tierra 12

7 Interacción litosfera - atmósfera 13 14

8 Sabria, Tunez 15 Interacción litosfera - hidrosfera 16

9 17? 18

10 19 Inundación torrencial, frontera andorrana, 2/8/

11 21 Interacción litosfera -biosfera 22

12 1.2. Motores de la actividad geológica reciente Factores condicionantes de la geodinámica externa Material geológico (tipo de roca o tipo de suelo) Estructura geológica Actividad tectónica (deformación del terreno, terremotos) Actividad volcánica Agente(s) morfogenético(s) dominante(s) Clima Tiempo (grado de desarrollo de un paisaje; normalmente a escala desde décadas a miles o millones de años) 23 Procesos endógenos: volcanismo y actividad tectónica (formación de relieves, orogénesis) Vista del Himalaya desde satélite 24

13 Procesos y productos principales de la geodinámica externa Rocas inestables en condiciones superficiales FS autóctonas Meteorización (alteritas) FS para-autóctonas - residuales - suelos edáficos Erosión Sedimentos Formas del relieve erosionales Transporte FS alóctonas (Depósitos sedimentarios) Sedimentación Formas del relieve deposicionales Cambios climáticos del Cuaternario, del Holoceno y del presente Introducción 26

14 27 28

15 Cambios climáticos a diferentes escalas temporales Últimos 2.5 millones de años (Cuaternario) 30

16 Inciso: cuándo comenzó el Cuaternario? Cuaternario: periodo caracterizado por glaciaciones frecuentes Inicio del Q: primer punto del registro estratigráfico que muestre un enfriamiento climático respecto al Plioceno Escala del tiempo geológico Inciso: cuándo comenzó el Cuaternario? Cuaternario: periodo caracterizado por glaciaciones frecuentes Inicio del Q: primer punto del registro estratigráfico que muestre un enfriamiento climático respecto al Plioceno Escala del tiempo geológico

17 Carta estratigráfica internacional Cambios climáticos en el último ciclo glacial (120 ka) 36

18 Isotopía del O-18 de sedimentos del fondo oceánico 37 38

19 Mapa de localización de sondeos de fondos oceánicos 39 Causa de las variaciones del O 18? Efecto almacén de los casquetes glaciares 40

20 41 42

21 Últimos años 43 Holoceno ( años? Actualmente años) 44

22 Últimos 1000 años IPCC (2001) 45 La Pequeña Edad del Hielo (500 años) 46

23 Últimos 140 años (datos instrumentales) IPCC (2001) 47 El clima mundial del siglo XXI IPCC (2001) 48

24 1.4. Causas y consecuencias de los cambios climáticos Consecuencias de las glaciaciones Efectos morfoclimáticos Efectos glacio-eustáticos Efectos glacio-isostáticos Efectos morfoclimáticos Cambios en la frecuencia - magnitud de los procesos geomórficos episódicos (p.ej. inundaciones) o en la tasa de los procesos contínuos o subcontínuos (p.ej. meteorización) que actúan en una región Cambios en la extensión y posición latitudinal de las regiones morfoclimáticas: cambios en el tipo de procesos geomórficos que actúan en un territorio 49 Región morfoclimática: Unidad de territorio de gran extensión en la que actúa de forma dominante y característica una asociación de procesos geomórficos (p.ej. procesos fluviales torrenciales yprocesoseólicos), yenlaquesetiendeaunequilibrio entre el clima y el paisaje de tal manera que las grandes formas del relieve reflejan el clima regional. 50

25 Región morfoclimática Formación vegetal Procesos geomórficos dominantes Rango latitudinal típico Glacial Desierto frío Gelifracción (met. mecánica), erosión glacial, erosión eólica Periglacial Bosque de coníferas, tundra Procesos periglaciales (incl. gelifracción), mov. de ladera (solifluxión), edafización, erosión eólica Templadohúmeda Bosque caducifolio Procesos fluviales, meteorización mecánica y química, movimientos de ladera Continental seca Estepa, pradera Procesos fluviales, meteorización mecánica y química Semiárida Bosque esclerófilo, estepa Haloclastismo, termoclastismo (met. mecánica), av. torrenciales, proc. eólicos Árida Desierto cálido Haloclastismo, termoclastismo (met. mecánica), av. torrenciales, proc. eólicos Tropical seca y húmeda Sabana Meteorización química, adafización, proc. fluviales, movimientos de ladera Ecuatorial lluviosa Selva Meteorización química, edafización, movimientos de ladera episódicos, proc. fluviales

26 53 54

27 55 56

28 Efectos glacio-eustáticos 57 58

29 59 60

30 61 Efectos glacio-isostáticos Isostasia 62

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33 Causas de los cambios climáticos Gases invernadero: causa y consecuencia 67 Variaciones de la actividad solar Las manchas solares son zonas oscuras y frías que originan campos magnéticos que afectan a luminosidad del sol en ciclos de 11 años. Variaciones del campo geomagnético 68

34 69 Erupciones volcánicas Las partículas proyectadas en una erupción impiden la llegada del calor del sol El vapor de agua y los gases forman aerosoles naturales 70

35 71 Cambios en la insolación debidos a variaciones de los parámetros orbitales: teoría de Milankovic a) Excentricidad de la órbita: La orbita de translación varia su forma desde un circular hasta una elipse en un ciclo de años. 72

36 b) Inclinación del eje de rotación: La inclinación del eje de rotación varia entre 21.5º y 24.5º cada años 73 c) Precesión de los equinocios 74

37 75 76

38 La circulación oceánica 77 Causas del Dryas reciente 78

39 79 IPCC (2001). Grupo Intergubernamental de expertos sobre el cambio climático. Tercer informe de evaluación. La base científica. Resumen para responsables de políticas 80

40 IPCC (2001) 81 IPCC (2001) 82