La energía interna de la Tierra

El calor que emana del interior de nuestro planeta proviene principalmente de dos fuentes:

1. Calor residual de formación: Hace unos 4.600 millones de años, la Tierra se formó por la colisión y agregación de fragmentos rocosos (planetesimales). La energía de esos impactos se transformó en calor, dejando al planeta en un estado fundido. Gran parte de ese calor inicial aún permanece atrapado en el núcleo.
2. Desintegración de elementos radiactivos: Elementos como el uranio, el torio y el potasio, presentes en el manto y la corteza, son inestables. Al descomponerse de forma natural, liberan partículas y energía en forma de calor. Esta es la fuente que mantiene viva la actividad geológica hoy en día.

El aumento de la temperatura a medida que profundizamos en el interior de la Tierra se denomina gradiente geotérmico. De media, en la corteza, la temperatura aumenta unos 3 ºC por cada 100 metros de profundidad.

El calor no se queda estático, sino que intenta salir hacia la superficie mediante distintos mecanismos:

• Conducción: Ocurre en la litosfera (capa externa rígida). Es un proceso lento donde el calor se transmite por contacto directo entre las partículas de las rocas, sin que estas se muevan.
• Convección: Es el mecanismo más importante y ocurre en el manto. Debido a las altas temperaturas, las rocas del manto se comportan como un fluido muy viscoso. El material caliente y menos denso asciende, mientras que el material frío y denso desciende, creando las llamadas células de convección.

Para entender cómo afecta el calor a la Tierra, debemos dividirla según la rigidez de sus materiales:

En 1912, el meteorólogo Alfred Wegener propuso la teoría de la deriva continental. Wegener afirmó que hace millones de años todos los continentes estaban unidos en un único supercontinente llamado Pangea.

Para demostrarlo, aportó varias pruebas:

• Geográficas: El ajuste casi perfecto de las costas de África y Sudamérica.
• Paleontológicas: Fósiles de los mismos animales y plantas (como el reptil Mesosaurus) encontrados en continentes separados por océanos.
• Geológicas: Cadenas montañosas y tipos de rocas que coinciden en edad y estructura a ambos lados del Atlántico.

La litosfera no es una capa continua, sino que está dividida en grandes fragmentos llamados placas litosféricas. Estas placas "flotan" y se desplazan sobre el manto plástico.

• Placas oceánicas: Formadas solo por corteza oceánica (ej. Placa de Nazca).
• Placas continentales: En realidad son mixtas, contienen tanto corteza continental como oceánica (ej. Placa Euroasiática).

El movimiento de las placas genera una intensa actividad geológica en sus límites o bordes:

1. Bordes divergentes: Las placas se separan. El magma asciende y crea nueva corteza. Se forman las dorsales oceánicas.
2. Bordes convergentes: Las placas colisionan. Si una placa oceánica se hunde bajo otra, ocurre la subducción, destruyendo litosfera y creando fosas marinas y volcanes.
3. Fallas de transformación: Las placas se deslizan lateralmente en direcciones opuestas. No se crea ni se destruye litosfera, pero se genera una gran actividad sísmica (ej. Falla de San Andrés).

Un magma es una mezcla de rocas fundidas, gases y cristales en suspensión. Se forma cuando las rocas del interior terrestre se funden debido al aumento de temperatura o al descenso de la presión.

• Magmas ácidos (félsicos): Ricos en sílice, muy viscosos y con tendencia a provocar erupciones explosivas.
• Magmas básicos (máficos): Pobres en sílice, más fluidos y generan erupciones tranquilas.

El magma se acumula en una cámara magmática antes de salir a la superficie.

Un volcán es una grieta en la superficie por la que sale el magma. Sus partes principales son el cráter (orificio de salida), la chimenea (conducto) y el cono volcánico (acumulación de materiales).

Los productos volcánicos se dividen en:

• Lava: Magma que ha perdido sus gases al llegar a la superficie.
• Gases: Principalmente vapor de agua y dióxido de carbono.
• Pirolastos: Fragmentos sólidos lanzados al aire (cenizas, lapilli y bombas volcánicas).

El riesgo depende de la peligrosidad (tipo de erupción) y la exposición (población cercana). La vigilancia volcánica incluye el estudio de pequeños terremotos, la deformación del terreno y el análisis de gases para predecir una erupción y activar medidas de protección civil como la evacuación.

Cuando las rocas se ven sometidas a esfuerzos, se deforman hasta que se rompen. En ese momento, la energía se libera en forma de ondas sísmicas.

• Hipocentro: Punto exacto del interior de la Tierra donde se origina la rotura.
• Epicentro: Punto de la superficie situado verticalmente sobre el hipocentro. Es donde el terremoto se siente con más fuerza.

Las ondas se registran mediante sismógrafos, que generan un gráfico llamado sismograma.

Existen dos formas principales de medir un seísmo:

1. Magnitud (Escala de Richter): Mide la energía total liberada. Es un valor objetivo y logarítmico.
2. Intensidad (Escala de Mercalli): Mide los daños causados a las personas y construcciones. Es subjetiva y varía según la distancia al epicentro.

El riesgo sísmico es mayor en los bordes de placa. Para minimizar daños, es fundamental la construcción sismorresistente (edificios que absorben la vibración) y la educación de la población sobre cómo actuar: "Agacharse, Cubrirse y Sujetarse".

Dependiendo de la dirección de la fuerza, hablamos de:

• Compresión: Las fuerzas empujan hacia el interior (acortamiento).
• Distensión: Las fuerzas tiran en direcciones opuestas (estiramiento).
• Cizalla: Las fuerzas actúan en paralelo pero en sentidos contrarios.

Si el material es elástico, recupera su forma; si es plástico, se deforma permanentemente (pliegue); y si es rígido, se rompe (falla).

• Pliegues: Son ondulaciones de los estratos rocosos debido a fuerzas de compresión. Se distinguen el anticlinal (forma de "A", los materiales antiguos están en el centro) y el sinclinal (forma de "U", los materiales modernos están en el centro).
• Fallas: Son fracturas con desplazamiento de los bloques.
  • Falla normal: Por distensión; un bloque baja respecto al otro.
  • Falla inversa: Por compresión; un bloque sube sobre el otro.
  • Falla de desgarre: Desplazamiento horizontal.

La orogénesis es el proceso de formación de montañas. Ocurre principalmente en bordes convergentes:

1. Colisión continental: Dos masas continentales chocan, plegando los sedimentos acumulados entre ellas (ej. el Himalaya).
2. Subducción: Una placa oceánica se introduce bajo una continental, generando una cadena montañosa con volcanes (ej. los Andes).
3. Arcos de islas: Colisión entre dos placas oceánicas que genera islas volcánicas en forma de arco (ej. Japón).

La energía interna es, en definitiva, el motor que construye el relieve, mientras que los agentes externos (agua, viento) se encargan de erosionarlo.