Biología y Geología . 1º de Bachillerato

Historia de la Tierra

7.4 - Cambios en la historia de la Tierra
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La Tierra en sus 4.600 millones de años de existencia ha sufrido múltiples cambios, algunos graduales y otros muy rápidos.

A pesar de todos ellos se ha mantenido suficientemente estable para mantener la vida desde hace, al menos 3.500 millones de años.


Cambios astronómicos

Desde el punto de vista astronómico la Tierra apenas ha cambiado.

Su periodo de traslación, y masa, son prácticamente iguales.

La rotación se ha relentizado algo como consecuencia de de la atracción lunar, y la Luna se ha ido alejendo y disminuyendo la intensidad de las mareas, pero estos efectos no han sido muy importantes.

Si es importante el cambio en la radiación solar recibida:
La radiación solar ha ido aumentando entre un 10 a un 30% desde la formación de la Tierra hasta la actualidad.
A pesar de esta diferencia tan importante la Tierra ha mantenido una temperatura bastante estable.

Los impactos de meteoritos han idos disminuyendo dede el periodo hádico.
El ritmo de descenso ha sido muy importante al comienzo de la vida de la Tierras estabilizándose en periodos posteriores.

 

Debidos a la Tectónica

Actividad tectónica

Desde el punto de vista tectónico la Tierra siempre ha sido activa por el calor interno

El ritmo de la tectónica de placas ha sido parecido desde los últimos 3.000 millones de años, es posible que antes fuera diferente

La corteza continental terrestre tuvo un periodo de formación importante entre 3.500 y 4.000 millones de años.

Siempre parece haber tenido un campo magnético importante

Distribución continentes

La tectónica de placas ha hecho que los continentes se hayan desplazado por la superficie terrestre

Estos desplazaminetos han dado lugar a grandes orogenias por choques continentales y a rupturas de continentes y formación de rift

En varias ocasiones se ha originado un gran supercontinente por unión de la mayoría los bloques continentales separados
No se sabe con certeza si es un proceso cíclico o se unen periodicamente por azar.

Estos supercontinentes han sido fragmentados posteriormente.

La distribución de los continentes tiene importancia en la dinámica atmosférica y sobre todo en la oceánica de modo que determinan de manera importante el clima y el clima a su vez la biodiversidad.

Orogenias

Los orógenos se producen por choques continentales o subducción de litosfera oceánica bajo un bloque continental
Las cordilleras bicontinentales levan a la fusión de las placas en colisión de modo que no duran mucho tiempo a escala geológina aunque si el desmantelamiento de la cordillera formada

Las orogenias tiene un lugar y un periodo de tiempo en que se produjeron y tienen sus nombres

Se conocen relativamente bien las orogenias del fanerozoico.

Principales orogenias recientes

Orogenia

Periodo
ma
Lugar Consecuencias
Caledoniana
Silúrico - Devónico
444 - 416
Choque de Báltica y Avalonia con Laurentia
Cadenas de Noruega, Escocia, Irlanda, Groenlandia occidental y centro-este de Europa
Acadia
Devónico
Avalonia con Laurentia
Apalaches
Varisca o Hercínica
Devónico - Pérmico
380 - 280
Laurasia con Armorica y Avalonia y luego Gondwana
Oeste y centro de Europa
Alegenia
Carbonífero - Pérmico
Laurasia y Gondwana (Africa actual y Nortemérica)
Apalaches centro y sur y Atlas
Uraliana
Final de Carbonífero
Asia con Báltica
Urales
Andina
Jurásico - Actual
Oeste de Sudamérica
Andes
Alpina
Terciario
55 - actualidad
Sur e Eurasia . Choque de África y la India con Eurasia
Atlas . Pirineos . Alpes . Cárpatos . Caucaso . Zagros . Karakorum . Himalaya

Vulcanismo

La Tierra siempre ha tenido un vulcanismo activo pero ha habido periodos de mayor y menor actividad volcánica

Existen erupciones masiva en los llamados supervolcanes que pueden alterar el clima terrestre durante peridos proplongados de tiempo y enrarecer el aire de manera local o regional

Los principales episodios de vulcansmo intenso registrados ha sido:

Principales erupciones masivas recientes

Periodo

ma
Lugar Millones de Km3 de magma expulsado
Devónico superior
373
Traps de Vilui - Siberia
1
Final del pérmico
252
Traps de Siberia
4
Final del triásico
201
Certroatlántica . E de Norte y Sudamérica y W de África
4
Final del cretácico
66
Traps de Decán - India
2,5

Estos episodios son debidos a plumas de material caliente del manto que alcanzan la superficie y general puntos caliente que emiten millones de km3 de lavas, además de gases que oscurecen la atmósfera, cambian el clima y dañas a los seres vivos.


Cambios en la atmósfera e hidrosfera

Composición de la atmósfera

La atmósfera es, con diferencia, la capa terrestre más ténue. Está sujeta a cambios importantes que tienen consecuencia sobre el clima, la geodinámica externa y la vida en la Tierra

La compossción de la atmósfera del la Tierra primitiva distaba mucho de la actual

No está clara la composición inicial pero seguro que no tenía O2.
Se supone compuesta mayoritariamente por N2 con alto contenido de CO2.
Se discute la presencia y abundancia de otros gases.

Todo O2 y el puede que parte del N2 son de origen biológico.
Parte del secuestro de CO2 es también de origen biológico

Cambios en el CO2

El dióxido de carbono ha ido descendiendo en concentración.

Es el principal gas responsable del termostato terrestre que ha permitido a la Tierra mantener temperaturas muy constantes a pesar de la mayor radiación solar.

En el secuestro de CO2 tienen importancia los procesos de meteorización.
Así como las plantas y los organismos con esqueleto calcáreo.

Cambios en O2

El oxígeno terrestre es de origen biológico. Producto de desecho de fotosíntesis de cianobacterias, plantas y algas.

No ha habido niveles elevados de oxígeno molecular hata hace unos 1.000 millones de años.
Anteriormente era producido pero consumido rápidamente por reacciones con minerales. Hierro ferroso y otros.

Al final del proterozoico empiezan a ser significativos los niveles en la atmósfera por abundancia de algas marinas
En el carbonífero aumenta aún más debido a la producción de las plantas terrestres (en simbiosis con hongos)
Parece haber habido una concentración máxima en el carbonífero.

Los niveles de oxígeno demasiado altos en la atmósfera dan lugar a grandes incendios.
Puede ser que este sea un mecanismo de regulación de la cantidad de O2

Prece relacionado con la explosión de formas animales en el fanerozoico.

Otros gases

Existen indicios de que ha habido algo de SH2 en algunos periodos de la historia de la Tierra. Este gas puede ser de origen volcánico o de reducción de materia orgánica.
La extinción P/T (la más importante en la historis de la Tierra) puede haber sido debida a este gas

Hidrosfera

La hidrosfera apareció desde los primeros momentos de formación del planeta por destilación interna e impactos cometarios. (se discute la contribución de cada uno de estos orígenes)

Su composición en sales ha variado especialmente debido al ambiente más o menos reductor.
Antes de ser liberado O2 por organismos fotosintéticos la hidrosfera contenía cantidades importantes FeO soluble.
Ahora presenta materia orgánica en forma de seres vivos y restos.
La concentación de sales también cambia a escala geológica

Ha sufrido cambios de nivel importantes a escala planetaria aunque no por cantidad de agua sino por distribución.
En épocas con abundancia de dorsales oceánicas activas los mares son menos profundos e invaden la superficie continental
En periodos glaciares disminuye el nivel del mar por el hielo acumulados en los continentes.

Clima

Temperatura superficial

Se ha mantenido dentro de unos márgenes estrechos, pero ha habido cambios globales y de distribución

Periodos glaciares principales en el proterozoico, ordovícico, carbonífero y actual.

Durante el proterozoico se congeló varias veces la superficie completamente en el periodo criogénico (850-630 ma). A una glaciación seguía un periodo de efecto invernaderos importante.


Aistamiento térmico del polo sur en la actualidad en otros periodos los continentes fueron menos fríos

 

 

Seres vivos

Los seres vivos tiene la característica de evolucionar y adaptarse al medio si la velocidad del cambio se lo permite

Los seres vivos han ido cambiando a lo largo de la historia de la Tierra

Son valiosos indicadores de la edad de las rocas

Su proceso de especiación y extinción tiene muchas relaciones con la historia de la Tierra:

- En separaciones de continentes se forman nuevas especies en continentes aislados
- En colisiones de continentes ocurre lo contrario
- Las transgresiones marinas aumentan la variedad de seres marinos y disminuye las terrestres
- Los cambios climáticos bruscos disminuyen la biodiversidad, lo mismo que las glaciaciones
- Los procesos volcánicos intensos disminuyen la biodiversidad
- Ambientes estable propician la especiación

Los mayores cambios debidos a los seres vivos en la Tierra han sido:

  • Cianobacterias y plantas han producido O2 y consumido CO2 atmosférico
  • Plantas superiores disminuyen considerablemente el ritmo de erosión continental. Es posible que modificaran el albedo
  • Microorganismos marinos y corales forman depósitos calcáreos

 

Extinciones

En determinadas ocasionas suceden desapariciones bruacas de una parte importante de los organismos vivos. Se las denomina grandes extinciones o extinciones en masa.

Tras una gran extinción las formas de vida se recuperan en número pero son diferentes a las extintas

Los motivos de las grandes extinciones son variados y, en muchos casos, no bien conocidos.

- Impactos de cuerpos extraterrestres
- Vulcanismo extremo
- Cambios climáticos
- Otros posibles sucesos astronómicos (debidos al sol o a supernovas)

Las principales extinciones han sucedido en:

Límite Ordovícico-Silúrico
Posible cambio climático por distribución continental
Desaparecen 50% de los géneros

Devónico superior
Larga extinción

Límite Pérmico-Triásico
La mayor de todas. Posible influencia volcánica y anoxia oceánica
95% de las especies desaparecen

Límite Triásico-Jurásico
Posible cambio climático

Límite Cretácico-Terciario
Impacto extraterrestre

Seres humanos

Hemos cambiado considerablemente el planeta en un periodo muy corto

  • Disminución de la biodiversidad
  • Aumento de CO2 atmosférico y otros gases
  • Deforestación
  • Contaminación del aire, el agua y la superficie
  • Estratos de plásticos en todo el mundo

Los cambios son tan pronunciados en periodo de tiempo tan corto que se ha propuesto una nueva época geológica.

Antropoceno


 

 

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