El Sistema Tierra. Modelos de regulación del clima. Ciencias de la Tierra y Medioambientales 2º Bachillerato

Transcripción

1 El Sistema Tierra. Modelos de regulación del clima Ciencias de la Tierra y Medioambientales 2º Bachillerato

2 Sistema Tierra

3 El sistema tierra Tierra prebiótica

4 5 6 El Sistema Tierra Tierra prebiótica

5 Son la evidencia de vida más antigua que se conoce en la Tierra. 2. Son los primeros recicladores del carbono. 3. Son los primeros oxigenadores de la atmósfera. Los Hierros Bandeado de Isua (Groenlandia): las rocas sedimentarias más antiguas. Muestran una firma química de actividad biológica: una anomalía isotópica en su carbono. ESTROMATOLITOS El Sistema Tierra Tierra biótica Arcaico ( )

6 2100, algas fotosintéticas , Acritarcos Hace ma se registran las primeras algas pluricelulares (METAFITAS), rojas y verdes. Entre ma surgen los primeros individuos de los dos reinos de seres vivos que faltaban, hongos (HONGOS) y animales (METAZOOS). Es el desarrollo explosivo de la biosfera. Sistema Tierra Tierra biótica- Proterozoico ( )

7 Tabla de las glaciaciones Nombre Años Era Postglacia Actual Holoceno l Glacial Würm o Wiurm Interglaci al Riss-Wiurm Glacial Riss Interglaci al Midel-Riss Glacial Midel Interglaci al Giunz-Midel Glacial Günz o Giunz 1,1 m.a. Interglaci al Donau-Giunz 1,4 m.a. Glacial Donau 1,8 m.a. Interglaci al Biber-Donau 2 m.a. Glacial Biber 2,5 m.a. Glacial Oligoceno 37 m.a. Interglaci al Eoceno superior 40 m.a. Glacial Paleógeno 80 m.a. Interglaci al Glacial Glacial Pleistoceno Cenozoico Cretácico 144 m.a. Mesozoico Permocarbonífera 295 m.a. Carbonífero inferior 350 m.a. Glacial Ordovícico 440 m.a. Paleozoico Glacial Precámbrico 700 m.a. Precámbrico Glacial Primera glaciación m.a. Proterozoico Causas astronómicas: los ciclos de Milánkovitch La inclinación del eje de rotación terrestre, la forma de la órbita terrestre y la precesión. Los factores terrestres Las variaciones climáticas están determinadas, también, por fluctuaciones de la concentración en el aire de gases responsables del efecto invernadero, la actividad volcánica, los cambios en las corrientes oceánicas, las inversiones magnéticas y en la tectónica de placas. Sistema Tierra Tierra biótica Proterozoico ( )

8 Precesión: Cambio en la dirección del eje. Cambia el inicio de la primavera. En un hemisferio las estaciones serán muy extremas y en otro mas suaves. Excentricidad: De más circular a más elíptica Periodicidad: años Más alargada la elipse más corta la estación cálida Inclinación del eje: Afecta a la duración del día y la noche. A mayor inclinación más extremos el verano y el invierno. Veranos suaves menos fusión y más probabilidad de extensión de los hielos.

9 Fauna Ediacara: 670 Ma Formación de Pangea 0: 1000 M.a Rodinia. Formación de Pangea I: 600 M.a Pannotia Está constituida por invertebrados marinos, que constituye la primera gran explosión de vida sobre la Tierra. Se extinguió. Inicio fragmentación Pangea I: 550 Ma Sistema Tierra Tierra biótica Proterozoico ( )

10 6 7 Cuándo? Silúrico Devónico superior A partir de qué organismos? Algas verdes Sistema Tierra Tierra biótica. Paleozoico ( )

11 Gran extinción Pérmica 10. Formación de Pangea II s/manuales/tectonica_animada/tectona nim.htm Sistema Tierra Tierra biótica. Paleozoico ( )

12 Era de los dinosaurios Ma. Fragmentación Pangea II 12. Extinción masiva cretácico- Terciario Sistema Tierra Tierra biótica. Mesozoico (245-65)

13 Hace 60 ma sucedió la radiación de los mamíferos: 54 ma caballos, 50 ma ballenas y elefantes. Entre ma atrás la India chocó con Eurasia. Entre los 35 y los 3 ma se produjo la glaciación neógena, que originó la formación del casquete glacial antártico (hace 10 ma, formación total del casquete antártico) y de los casquetes glaciares en el Hemisferio Norte. 30 ma, Primates con visión estereoscópica y manos prensiles. Hace 20 ma surgieron los primeros Homínidos (Proconsul). 20 ma atrás aconteció la orogenia Alpina: se formaron los Pirineos, los Alpes, el Himalaya... Hace 5 ma aparecen los primeros Hominoideos, primates bípedos: Australopithecus. Hace 2 ma apareció el género Homo. Sistema Tierra Tierra biótica. Terciario (65-1.8)

14 Diversificación del género Homo: H. erectus, H. antecessor, H. neanderthalensis, H. sapiens. El hombre conquista todos los continentes. Grandes glaciaciones cuaternarias perduraron hasta hace unos años en que dio fin la última glaciación. Sistema Tierra. Tierra biótica. Cuaternario (1.8-Hoy)

15 La tierra como sistema de Caja Negra. Se puede considerar como un sistema cerrado que no intercambia materia. La Energía que entra: la radiación electromagnética solar. Mayoritariamente luz visible. Energía que sale: radiación reflejada y radiación infrarroja (calor de la superficie terrestre) La tierra en equilibrio dinámico autorregula su temperatura: media de unos 15 º C Radiación electromagnética. Luz visible Radiación infrarroja Regulación del clima

16 La Tierra como sistema caja blanca La máquina climática que regula el clima del planeta es el resultado de los subsistemas: S = A U H U G U B U C Predicciones meteorológicas de días u horas: S = A Predicciones de 1 a 10 años: S = A U H U G Predicciones de 10 a 100 años: S = A U H U G U B U C Predicciones a más largo plazo: distribución mares/océanos; variaciones de la órbita terrestre, Regulación del clima

17 El efecto invernadero Se produce en la troposfera (12 km) Gases: vapor de agua, CO 2, Metano y N 2 O Estos gases impiden que la radiación infrarroja que emite la tierra al calentarse, escapen, y son devueltas hacia la superficie terrestre. Permite la temperatura media de la Tierra (15 º C) y la presencia del agua líquida que permite la vida El incremento del efecto invernadero es un grave problema ambiental resultado de las actividades humanas, que rompe los ciclos naturales y provoca un excesivo calentamiento de la atmósfera Gases efecto invernadero Efecto invernadero Regulación del clima

18 El efecto ALBEDO Es el porcentaje de radiación solar reflejada por la Tierra del total que incide sobre ella, procedente del Sol. Es mayor sobre superficies claras: por ejemplo sobre las superficies heladas. - Superficie de hielo Temperatura ALBEDO - Regulación del clima

19 Las nubes Gases efecto invernadero Doble acción sobre el clima: Incrementan el albedo reflejando radiación Incrementan el efecto invernadero devolviendo radiación infrarroja Efecto invernadero Temperatura Regulación del clima Nubes Radiación solar incidente Superficie helada Albedo Los dos bucles positivos propician un equilibrio dinámico que puede romperse si las condiciones ambientales cambian imposible el retorno. Ejemplos: Marte evolucionó hacia un clima frío, Venus hacia el incremento del efecto invernadero

20 El polvo atmosférico Volcanes, meteoritos, incendios, contaminación, explosiones nucleares inyectan polvo y partículas a la atmósfera. Aumentan el albedo enfrían la atmósfera Volcanes Doble acción sobre el clima, dependiendo de los productos que emiten Descenso térmico emisiones de polvo y SO 2. A corto plazo. Mayor efecto en las emisiones que superan la tropopausa. Incremento térmico CO 2 efecto menos evidente y más duradero Primero originan un descenso y luego un aumento de las temperaturas Regulación del clima

21 Gases efecto invernadero CO 2 Efecto invernadero Erupciones volcánicas Nubes Radiación solar incidente Temperatura - - Polvo y SO 2 Superficie helada Albedo Radiación reflejada Regulación del clima

22 La influencia de la BIOSFERA HIPÓTESIS GAIA (Lovelock) La Tierra es un sistema homeostático capaz de autorregular su temperatura. La biosfera desempeña un papel fundamental en esta regulación rebajando los niveles de CO 2 atmosférico Cambios en la composición atmosférica a lo largo del tiempo desde la aparición de los primeros seres vivos fotosintéticos en la Tierra: Reducción de los niveles de dióxido de carbono depósitos en combustibles fósiles y piedra caliza en los seres vivos. Aparición del oxígeno atmosférico su origen es biológico Formación de la capa de ozono protectora de rayos UV Aumento del nitrógeno atmosférico por la acción de las reacciones metabólicas de los seres vivos Regulación del clima

23 Fotosíntesis Radiación solar incidente - CO 2 Efecto invernadero Nubes - Temperatura - - Superficie helada Albedo - Erupciones volcánicas Polvo y SO 2 Radiación reflejada Almacenamiento CO 2