Geología Interna de la Tierra: Calor, Vulcanismo, Terremotos y Fuentes de Energía

Calor interno de la Tierra

Calor: temperatura alta (funde las rocas).

La temperatura aumenta desde la superficie hacia el interior. El gradiente geotérmico es de aproximadamente 30 ºC/km, aunque se suaviza en el interior, llegando el centro a unos 5000 ºC.

Origen del calor:

• Impacto de meteoritos: genera calor que funde la superficie primitiva.
• Descenso de metales densos: el hierro se hunde hacia el núcleo.
• Uranio radiactivo: su desintegración genera calor en las rocas, que aún se conserva.

Presión: aumenta con la profundidad. Por ejemplo, a 50 km la temperatura es de unos 600 ºC y la presión de unas 20 000 atmósferas, veinte mil veces mayor que en la superficie.

Manifestaciones del calor interno

• Vulcanismo: salida de rocas fundidas a la superficie.
• Terremotos: movimientos bruscos y breves de la corteza por desplazamientos horizontales de los continentes.
• Isostasia: movimientos verticales lentos de la corteza, que desciende o asciende.
• Campo magnético: tiene su origen en el hierro fundido del núcleo externo.
• Fenómenos hidrotermales: el agua infiltrada en la corteza, a través de fisuras, entra en contacto con rocas calientes y origina aguas termales.

Vulcanismo

Corteza: capa de rocas con un grosor que varía entre -10 y +70 km. Es una capa rígida y fría.

En zonas más calientes de lo normal, o donde la corteza está adelgazada, las rocas se funden formando magma (roca fundida más gases). El magma, al ser más ligero que las rocas sólidas, asciende. Si existe una salida, se produce una erupción: los gases escapan y la roca fundida sale como lava.

Productos del vulcanismo

Los materiales emitidos aparecen en tres estados:

• Gas: CO₂, vapor de agua y azufre.
• Líquido: la lava es fluida a unos 700 ºC, viscosa y lenta.
• Sólido: piroclastos (fragmentos de roca lanzados al aire). Algunos materiales líquidos se solidifican en el aire, formando bombas, lapilli y cenizas.

Actividad volcánica

Depende de la fluidez del magma, que a mayor temperatura es más fluido. La fluidez determina la capacidad de escape de los gases: cuando los gases burbujean suavemente, originan salpicaduras al desprenderse. Existen distintos tipos de volcanes.

Terremotos

Son movimientos bruscos producidos por la rotura de la corteza. El lugar de la rotura se llama hipocentro, y su proyección en la superficie, epicentro.

Producen vibraciones intensas en todas las direcciones (ondas sísmicas), y en el epicentro causan los mayores destrozos. Se miden con la escala Richter de magnitud; cada grado de aumento equivale a unas 10 veces más energía liberada.

Energía

Energía interna

Es la que tienen los cuerpos por el movimiento de sus moléculas o átomos. Es importante para el estudio de los cambios de estado: la energía aumenta al pasar de sólido a líquido y de líquido a gas.

Tipos de energía

• Electromagnética: ondas de radio, TV, microondas, luz, etc. Se transmite en el vacío a 300 000 km/s. Es responsable de la luz y, al dar calor junto con la atmósfera, hace posible la vida (fotosíntesis, materia orgánica).
• Química: almacenada en los compuestos químicos. Se libera en las reacciones químicas (alimentos, pilas...) y se almacena en compuestos orgánicos.
• Nuclear: se origina en el núcleo de los átomos y se libera en reacciones nucleares. Puede ser de fisión (el núcleo se rompe en dos fracciones ligeras y libera energía) o de fusión (unión de núcleos ligeros que forman núcleos más pesados, liberando también energía).
• Térmica: se transfiere de un cuerpo a otro cuando están a distinta temperatura. Origina el movimiento de átomos y moléculas. Es el calor.

Fuentes de energía

Son los lugares de donde se puede extraer energía.

• No renovables: no se regeneran o tardan mucho tiempo en hacerlo (por ejemplo, los combustibles fósiles, originados por movimientos geológicos lentos).
• Renovables: se regeneran continuamente (por ejemplo, la energía procedente del Sol).

Carbón

Restos vegetales enterrados. Existen 4 tipos, con distinta energía al quemarlos. Usos: por ejemplo, la generación de electricidad en centrales térmicas.

Petróleo

Acumulación de microorganismos marinos (plancton). Hay que destilarlo para separar los gases (metano, butano, etc.), los líquidos (gasolina) y los sólidos (betunes). Se usa, por ejemplo, como combustible y en la industria petroquímica.

Hidráulica

Se obtiene de presas (agua almacenada en embalses). El agua pasa por una turbina que hace girar un generador.

Transformaciones: E_p → E_c → E_eléctrica.

• Ventajas: coste bajo y no contamina.
• Inconvenientes: inundaciones, alteraciones del medio y pérdida de biodiversidad.

Solar

Su origen es el Sol, que llega a la Tierra en forma de energía electromagnética. Se aprovecha directamente de dos formas:

• Térmica: para calentar agua.
• Fotovoltaica: transforma la energía solar en energía eléctrica.

Ventajas e inconvenientes: por ejemplo, es limpia y renovable, pero depende de la radiación disponible y requiere grandes superficies.

Biomasa

Conjunto de materia orgánica de origen animal o vegetal. Se obtiene energía quemándola o transformándola en productos energéticos (biocombustibles). Tiene ventajas e inconvenientes, por ejemplo, es renovable, pero puede generar emisiones contaminantes.

Geotérmica

Aprovecha el calor interior de la Tierra, visible en volcanes y aguas termales. Es una fuente limitada a zonas con actividad geológica.

Maremotriz

Aprovecha el movimiento del mar. La diferencia entre pleamar y bajamar genera energía cinética que puede transformarse en eléctrica.

Energía en Galicia

Galicia no dispone de yacimientos de uranio, aunque sí de carbón, petróleo y gas (estos dos últimos se importan). Cuenta con tres centrales termoeléctricas, cuya quema de combustibles fósiles contribuye al calentamiento global. Existen también centrales hidroeléctricas y minicentrales.

• Eólica: Galicia es la comunidad con mayor potencia eólica instalada.
• Biomasa: su gran superficie arbolada le confiere un elevado potencial.

Uranio: elemento químico utilizado en las centrales de fisión nuclear, donde se rompen sus núcleos y se libera energía que mueve una turbina para generar electricidad.

Formación de montañas

Se originan en la base del manto terrestre, donde corrientes de roca caliente ascienden y mueven los continentes, que colisionan lentamente. La corteza se pliega y aumenta su grosor.

Tipos de rocas

Rocas magmáticas

Se originan por el enfriamiento y consolidación de una masa de roca fundida. La velocidad de enfriamiento determina el aspecto de los minerales:

• Plutónicas: enfriamiento lento. Cristales apreciables a simple vista.
• Volcánicas: enfriamiento rápido. Cristales pequeños o ausentes.

Rocas metamórficas

Se forman con altas temperaturas y presiones, pero sin llegar a fundirse. Sus minerales cambian y la roca se vuelve más compacta. Cualquier roca sometida a altas presiones puede transformarse en una nueva roca metamórfica.