El Calor Interno de la Tierra: Vulcanismo, Terremotos y Tectónica de Placas

1. El Calor Interno de la Tierra

Se llama gradiente geotérmico al aumento de temperatura desde la superficie de la Tierra hacia el interior. Cerca de la superficie es de unos 30ºC por cada kilómetro de profundidad.

Origen del Calor Interno de la Tierra

Nuestro planeta se formó hace 4600 millones de años por la agregación de asteroides. Los impactos de meteoritos gigantes, cada uno de los cuales producía una gran cantidad de calor, se prolongaron durante más de quinientos millones de años. Con el choque de meteoritos, la Tierra fue aumentando de tamaño y la temperatura se elevó hasta que llegó a estar fundida en gran parte. En ese momento, los materiales metálicos se hundieron hacia el interior formando un núcleo compuesto casi totalmente por hierro. El hundimiento del hierro también produjo mucho calor por rozamiento.

2. Las Manifestaciones del Calor Interno

• Vulcanismo: Es el fenómeno que produce la salida a la superficie terrestre de rocas que se han fundido en el interior de la corteza.
• Terremotos: Son movimientos bruscos y breves de la corteza terrestre.
• Deriva continental: Consiste en desplazamientos horizontales lentos de los continentes.
• Isostasia: Son movimientos verticales lentos de la corteza terrestre, que en algunos lugares tiende a hundirse y en otros a levantarse.

Nuestra atmósfera se formó hace unos 4000 millones de años a partir de los gases que escaparon del interior.

El campo magnético que envuelve la Tierra se origina en el núcleo externo. La agitación del hierro fundido que lo forma produce un campo magnético que podemos detectar con una brújula.

Las rocas calientes, que en lugares como Islandia se encuentran a poca profundidad, permiten la instalación de centrales geotérmicas, que aprovechan ese calor para vaporizar agua y producir electricidad.

Los fenómenos hidrotermales, como géiseres o aguas termales, se producen cuando el agua que se filtra en la corteza a través de grietas se pone en contacto con rocas a altas temperaturas.

3. Vulcanismo

La corteza terrestre es una capa de rocas cuyo espesor varía entre menos de diez kilómetros y más de setenta. En comparación con el manto terrestre, que se encuentra justo debajo de ella, es una capa rígida y fría. Sin embargo, en algunas zonas la corteza se encuentra más caliente de lo normal. Si además, en esa zona, la corteza está adelgazada y las rocas no están soportando mucha presión, pueden fundirse formando un magma (el magma es una mezcla de roca fundida y gases). La mayoría se forman en el interior de la corteza y tiende a ascender hacia la superficie.

La lava es la roca fundida que ha perdido los gases al llegar a la superficie.

Productos Volcánicos

• Gases: Los más abundantes son el dióxido de carbono y el vapor de agua. Se expulsan también gases de azufre y monóxido de carbono.
• Líquidos: La lava es tanto más fluida cuanto más alta es su temperatura. Cuando está a más de mil grados, fluye bien y forma coladas muy extensas que avanzan rápidamente. Cuando está a menos de setecientos grados, es muy viscosa y avanza lentamente.
• Sólidos: Reciben el nombre de piroclastos y corresponden a fragmentos de rocas que son lanzados al aire. Algunos salen del volcán en estado líquido y solidifican en el aire. Pueden ser:
  • Bombas volcánicas: Son de gran tamaño, desde unos pocos centímetros hasta más de un metro de diámetro.
  • Lapilli: Presenta el tamaño de la grava fina o un poco más grande.
  • Cenizas volcánicas: Son fragmentos del tamaño de la arena gruesa.

4. Tipos de Actividad Volcánica

Actividad hawaiana: Los materiales emitidos durante la actividad son coladas de lava muy fluida con escasos piroclastos.

• Magma: Temperatura muy elevada.
• Explosividad: Baja
• Peligrosidad: Baja
• Riesgos: La lava muy fluida puede sepultar ciudades.

5. Los Terremotos

Los terremotos o sismos se deben a la vibración producida por movimientos bruscos o roturas de la corteza terrestre. Un sismo es la liberación brusca de energía en un punto determinado de la Tierra llamado hipocentro.

El lugar donde se produce la rotura recibe el nombre de hipocentro. El punto de la superficie terrestre situado justo sobre el hipocentro es el epicentro, y es el punto donde el terremoto se percibe en primer lugar y con mayor intensidad.

La magnitud de un terremoto se mide con la escala de Richter, con la que se indica la cantidad de energía liberada en el hipocentro. Cada grado de esta escala indica diez veces más energía que el grado anterior.

• Ondas P: Rápidas y se propagan por medios sólidos y líquidos.
• Ondas S: Más lentas que las P y solo se propagan por medios sólidos.
• Ondas L: Solo se propagan por la superficie y son responsables de las catástrofes.

6. Las Ondas Sísmicas y la Estructura de la Tierra

El manto terrestre está formado principalmente por peridotita. Sin embargo, hay dos tipos de corteza: la que forma los continentes, en la que abunda el granito, y la que constituye los océanos, compuesta principalmente por basalto. Se distinguen tres tipos de placas:

• Placas litosféricas oceánicas: Son aquellas cuya corteza es basáltica.
• Placas litosféricas continentales: Son las que tienen corteza granítica.
• Placas litosféricas mixtas: Son aquellas que tienen corteza de ambos tipos.

7. Los Movimientos de las Placas Litosféricas

Las placas litosféricas son los enormes fragmentos en que está rota la litosfera.

El calor interno de la Tierra provoca que el manto situado bajo la litosfera se mueva con corrientes de convección, similares a las que se forman en un cazo de agua puesto al fuego. Estas corrientes empujan las placas litosféricas, desplazándolas unas respecto a las otras de tres formas:

• Separándose: Cuando dos placas se separan, entre ambas sale a la superficie el material fundido del manto, produciéndose un intenso vulcanismo.
• Colisionando: Si dos placas chocan una contra otra, la más densa y pesada se hunde bajo la más ligera. Si la que queda debajo es una placa oceánica con corteza basáltica, se hunde en el manto formando una zona de subducción.
• Deslizándose: Si dos placas se deslizan lateralmente una con otra, se producen sacudidas que dan lugar a zonas de elevada sismicidad.

8. Volcanes, Terremotos y Tectónica de Placas

La tectónica de placas es la teoría que explica las causas, el mecanismo y las consecuencias de los movimientos de las placas litosféricas.

Como consecuencia de los movimientos de las placas se producen diversos procesos geológicos:

• Sismicidad en las zonas donde dos placas colisionan o se deslizan una junto a la otra.
• Vulcanismo, tanto en las zonas de rift como en las zonas de subducción.
• Subducción de la litosfera. Esto hace disminuir la extensión del océano cuyo borde está subduciendo, como ocurre con el océano Pacífico.
• Formación de nueva litosfera oceánica en las zonas de rift, lo que hace aumentar la extensión del océano en el que se encuentra el rift. Esto ocurre, por ejemplo, en el océano Atlántico.
• Plegamiento y fracturación de las rocas que forman la litosfera debido a las grandes presiones que ejercen los empujes de unas placas sobre otras.
• Formación de relieves. El plegamiento de la litosfera provoca su engrosamiento y origina cadenas de montañas.

9. La Formación de las Montañas

El engrosamiento de la corteza producido por la colisión de continentes da lugar a cadenas de montañas como los Pirineos o el Himalaya.

Los relieves pueden formarse por la colisión de placas litosféricas o por la actividad volcánica de zonas calientes de la corteza. Ambos tipos están relacionados con las corrientes ascendentes y descendentes del manto.

10. Los Riesgos Debidos a Procesos Internos

• La previsión: Es el conjunto de medidas que se toman para evaluar la posibilidad de que un riesgo pueda materializarse y provocar daños. Consiste en elaborar mapas de riesgo en los que se indica la probabilidad de que se produzcan terremotos o erupciones volcánicas.
• La prevención: Comprende las medidas que se toman para que los daños sean mínimos si el riesgo llega a materializarse. Se prepara a la población sobre cómo debe actuar en caso de un sismo o una erupción volcánica, se diseñan los edificios para que soporten los terremotos sin derrumbarse, se establecen servicios de vigilancia para alertar a la población, se entrena a los miembros de protección civil, bomberos y ejército para actuar en estas emergencias.
• La predicción: Consiste en intentar saber el momento y el lugar en el que el riesgo se va a materializar en forma de terremoto o erupción volcánica. En la actualidad no es posible predecir los sismos ni las erupciones, aunque las investigaciones han permitido saber que hay algunos signos que pueden indicar una erupción o un sismo inminentes, como por ejemplo la emanación de gas argón desde el suelo, la alteración brusca del nivel de agua de los pozos, los cambios en la inclinación del terreno, el comportamiento anómalo de algunos animales.

11. La Interacción de los Procesos Internos y Externos

Los movimientos isostáticos son desplazamientos verticales de la litosfera, que tiende a hundirse en algunos lugares y a levantarse en otros.

• Si se produce una glaciación y sobre un continente se desarrolla un casquete de hielo de miles de metros de espesor...
• Los agentes geológicos aportan materiales a una cuenca sedimentaria...

La subsidencia es el movimiento vertical de hundimiento de la litosfera y se debe a que sobre ella se añaden materiales.

Los agentes geológicos que actúan sobre la superficie de la Tierra y los procesos internos producen a menudo efectos contrarios:

• Los agentes geológicos, por lo general, erosionan los relieves y rellenan las cuencas sedimentarias, igualan el relieve y elaboran llanuras.
• Las colisiones entre continentes suelen engrosar la litosfera terrestre y levantar relieves. La isostasia tiende a hundir las cuencas sedimentarias y a elevar los relieves a medida que son erosionados.