Conceptos Fundamentales de la Geología y el Clima Terrestre
Afirmaciones sobre la Historia de la Tierra y el Clima
- La manera en que un elemento o un compuesto, como el agua, se mueve entre sus diversos lugares y formas, tanto vivas como no vivas, en la biosfera se llama ciclo del carbono. F
- Los cambios en la geometría Tierra-Sol (Ciclos de Milankovitch) producen variaciones en la energía que recibimos, lo que genera principalmente períodos glaciares (fríos). F
- Las primeras glaciaciones conocidas se produjeron durante el Proterozoico. La primera, la Glaciación Huroniana, culminó en el período criogénico con la hipótesis de la Tierra bola de nieve. V
- Los cambios de temperatura a lo largo del siglo XXI son modestos comparados con los que hemos visto en el pasado, pero muy rápidos. V
- El Precámbrico corresponde al período de 4.53 Ga a 0.54 Ga, es decir, el 88% de la historia de nuestro planeta. V
- Durante el Arcaico, la Tierra se formó cuando parte de esta materia incandescente se transformó en un cuerpo sólido. Este es el período durante el cual se formó la corteza terrestre. Esta corteza sufrió muchos cambios debido a las numerosas erupciones volcánicas. F
- Durante el Arcaico, la luminosidad del Sol era menos del 75% de su valor actual. V
- La alteración de los silicatos y la sedimentación de carbonatos contribuyeron a bajar la concentración de CO₂ atmosférico durante el Arcaico. V
- Durante el Hadeano, el desgasificado de la Tierra primitiva estaba principalmente compuesto de H₂O, Ar, N₂, Ne y He (composición de meteoritos). F
- La teoría de la Tierra bola de nieve se plantea bajo dos hipótesis: una en la que la Tierra estaba completamente cubierta de hielo y otra en la que no estaba completamente congelada durante la glaciación extrema. V
- A los 3 Ga, al inicio del Proterozoico, el O₂ estaba siendo utilizado para la oxidación de los océanos y para la formación de hierro bandeado. F
- Durante el Proterozoico, el porcentaje del volumen de continentes tuvo un período de suave crecimiento en relación con el volumen actual de los continentes. F
Preguntas Clave sobre Clima y Planetas
Testigos de Hielo y Cambios Climáticos Pasados
- ¿Cuál de los siguientes gases de efecto invernadero es típicamente estudiado en testigos de hielo para investigar cambios climáticos del pasado? Dióxido de carbono (CO₂)
- ¿Qué período de tiempo puede abarcar un solo testigo de hielo? Milenios.
- ¿Qué proceso permite a los científicos determinar la temperatura global en el pasado usando testigos de hielo? Análisis de isótopos de oxígeno.
- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor el vínculo entre los niveles de CO₂ en los testigos de hielo y las temperaturas globales? Los niveles de CO₂ tienen una fuerte correlación con las temperaturas globales.
- ¿Cuál de los siguientes factores no ha sido considerado como causa natural del cambio climático en el pasado según los registros de los testigos de hielo? Expansión de la agricultura.
- ¿Qué tipo de volcanes se menciona frecuentemente en los testigos de hielo que proporcionan una cronología precisa del clima? Estratovolcanes.
- ¿Qué método se utiliza comúnmente para fechar los eventos climáticos pasados observados en los testigos de hielo? Estimación basada en la profundidad del hielo.
- ¿Cuál es uno de los principales desafíos asociados con el uso de testigos de hielo para reconstruir el cambio climático pasado? Dificultad para extraer los testigos de hielo de los glaciares.
- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta sobre los testigos de hielo? Informan sobre la composición de la atmósfera y las temperaturas pasadas.
- ¿Qué gas de efecto invernadero es más comúnmente estudiado en los testigos de hielo? Dióxido de carbono (CO₂).
- ¿Qué factores pueden influir en la interpretación de los registros de los testigos de hielo? Actividad volcánica.
- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta sobre el cambio climático pasado según los registros de los testigos de hielo? El cambio climático pasado siempre se relaciona con factores forzantes externos.
Planetas del Sistema Solar y sus Atmósferas
- ¿Qué planeta del sistema solar tiene la temperatura media más alta? Venus.
- ¿Qué fenómeno atmosférico caracteriza a Júpiter? Relámpagos.
- ¿Qué característica del clima de Marte lo hace un desierto? Escasa cantidad de nubes.
- ¿Qué fenómeno atmosférico ocurre en Venus? Lluvia de ácido sulfúrico.
- ¿Qué gas representa la mayor parte de la atmósfera de Urano? Hidrógeno.
- ¿Qué característica de la atmósfera de Venus contribuye a su alta absorción de radiación solar? Espesor de las nubes de dióxido de carbono.
- ¿Qué significa el albedo en relación con la temperatura de equilibrio de un planeta? La temperatura de equilibrio disminuye al aumentar el albedo.
- ¿Qué factor externo podría cambiar el albedo de un planeta y, por lo tanto, alterar su temperatura de equilibrio? La inclinación axial.
Cambio Climático y Balance Energético Terrestre
- ¿Cuál ha sido la variación del dióxido de carbono desde la era preindustrial hasta hoy? De 280 ppm a 419 ppm.
- ¿Qué porcentaje de incremento ha habido en la concentración de metano en la atmósfera desde tiempos preindustriales? 150%.
- ¿Qué gas tiene un potencial de calentamiento global más alto que el dióxido de carbono, aunque sea de menor duración? Metano.
- ¿Qué efecto tiene el aumento de dióxido de carbono en la atmósfera sobre la acidez de los océanos? Aumenta la acidez.
- ¿Qué compuesto se forma en la atmósfera superior y actúa como un gas de efecto invernadero, además de proteger contra la radiación ultravioleta? Ozono.
- ¿Qué gas contribuye tanto al calentamiento global como a la destrucción de la capa de ozono? CFC.
- ¿Cuáles son los principales cambios observados en el ciclo hidrológico debido al calentamiento climático? Reducción en la cobertura de nieve y hielo.
- ¿Qué efecto ha tenido el calentamiento global en el fenómeno de El Niño? Ha intensificado El Niño.
- ¿Cómo ha cambiado la Oscilación del Atlántico Norte (NAO) en las últimas décadas? Se ha vuelto más positiva.
- ¿Cómo ha afectado el calentamiento global a la corriente en chorro polar (jet stream)? Ha causado una corriente más ondulada e inestable.
- ¿Qué fenómeno climático se caracteriza por un calentamiento anómalo en el Pacífico ecuatorial central y oriental? El Niño.
- ¿Qué impacto tiene el cambio climático en la frecuencia e intensidad de los eventos extremos de precipitación? Incrementa la frecuencia de eventos extremos.
- ¿Qué componente principal del balance energético de la Tierra ha cambiado debido a los gases de efecto invernadero? La radiación infrarroja saliente.
- ¿Qué efecto tiene la disminución de la superficie de hielo y nieve sobre el balance energético? Disminuye el albedo de la Tierra, aumentando la absorción de radiación solar.
- ¿Cuál es el papel de las nubes en el balance energético terrestre? Pueden tanto reflejar la radiación solar como atrapar la radiación infrarroja.
Perspectivas Históricas del Clima Terrestre
Periodos Cálidos
En distintas etapas del pasado geológico, la Tierra presentó temperaturas mucho más elevadas que las actuales. Un ejemplo es el Eoceno, hace unos 50 millones de años, cuando no existían glaciares polares y el nivel del mar era considerablemente más alto.
Periodos Fríos
En otras épocas, el planeta atravesó condiciones mucho más frías. Durante la última Edad de Hielo, hace aproximadamente 12.000 años, vastas regiones estaban cubiertas por hielo y el nivel del mar era mucho más bajo.
Ciclos Glaciales e Interglaciales
La Tierra ha pasado por múltiples ciclos de expansión y retroceso de glaciares en los últimos millones de años. Estos períodos, conocidos como glaciaciones e interglaciaciones, están influenciados por cambios en la órbita terrestre y la inclinación del eje planetario.
Cambios Climáticos Breves
A lo largo del tiempo, también han ocurrido fluctuaciones climáticas de corta duración, provocadas por alteraciones en la circulación oceánica o por eventos volcánicos intensos.
Analogías Climáticas
Los registros del clima antiguo revelan momentos en los que la atmósfera cambió de forma notable, como alteraciones en los niveles de dióxido de carbono y en su composición química. Estudiar estos eventos permite establecer comparaciones con las condiciones actuales y entender cómo ciertos cambios pueden influir en el clima global.
Modelos Climáticos
Los datos del pasado se usan para ajustar modelos climáticos que simulan el comportamiento de la atmósfera. Estos modelos ayudan a prever cómo podría responder el clima ante aumentos en gases como el CO₂ debido a la actividad humana, permitiendo hacer predicciones más precisas.
Reacciones del Sistema Climático
Observar el clima del pasado también permite identificar reacciones naturales que pueden intensificar o reducir los efectos del calentamiento. Por ejemplo, en otros períodos cálidos, la liberación de gases desde el permafrost o los océanos pudo haber acelerado el calentamiento global. Entender estas reacciones es clave para anticipar riesgos futuros.
Consecuencias Ambientales y Sociales
Observar cómo los cambios en la atmósfera han afectado al clima en el pasado ofrece pistas sobre los posibles impactos en el presente y futuro. Entre estos se encuentran la subida del nivel del mar, alteraciones en las lluvias, mayor frecuencia de fenómenos extremos y transformaciones en los ecosistemas. Esta información resulta útil para prepararse y adaptarse mejor al cambio climático.