Lurraren Barne Dinamika, Energia eta Plaken Tektonika

Lurraren Barne Dinamika

Planetaren Barne-Energia eta Jatorria

Lur sortu berriak talka ugari izan zituen meteoritoekin. Ezin konta ahala talka horiek planeta ia osoki urtu zuten, eta ordutik gorde du barnean bero hori. Lurraren geruza sakonetan dauden elementu erradiaktiboen desintegrazioak ere beroa sortzen du.

Fusio edo urtze haren eraginez, Lurra osatzen zuten materialak geruzatan antolatu ziren, dentsitatearen arabera: materia pisutsuena planetaren erdigunean kokatu zen; arinena, kanpoko geruzetan.

Lurraren Geruzak

• Lurrazala: Azaleko geruza da eta Mohorovicic etenguneak bereizten du mantutik. Silizioa, oxigenoa eta aluminioa dira osagai nagusiak, beste elementu batzuekin batera.
• Mantua: Gutenberg etenguneak bereizten du nukleotik eta silizioan eta oxigenoan aberatsak diren arrokek eratzen dute; horrez gainera, magnesioa, burdina eta beste elementu batzuk ditu.
• Nukleoa: Lurraren barne-barneko zatia da, eta burdina (%95 gutxi gorabehera) eta nikela (%5 gutxi gorabehera) ditu osagai nagusi.

Lurra pixkanaka hoztuz joan bada ere, barnean duen beroa gai da oraindik ere prozesu geologikoak eragiteko, hala nola erupzio bolkanikoak eta lurrikarak.

Gradiente Geotermikoa

Beroaren froga nabarmen bat sakonerak eragiten duen tenperatura-gehikuntza da: gradiente geotermikoa. Sakondu ahala, 3 gradu igotzen da tenperatura 100 metro bakoitzeko. Askoz handiagoa izan daiteke jarduera geologikoa duten eskualdeetan.

Energia Geotermikoa

Gradiente geotermiko altuak energia-iturri gisa erabil daitezke: energia geotermikoa. Lurraren barneko beroa, fenomeno geologikoak eragiteaz gainera, energia-iturri berriztaezinen ordezko edo osagarri gisa erabil daiteke.

Energia-iturri hau erabiltzeko, gradiente geotermikoak altu samarra izan behar du. Jarduera bolkaniko aktiboa duten eskualdeak leku egokiak dira era honetako energia lortzeko. Lur azpiko ura berotu egiten da, eta pitzaduretan gora igo daiteke azaleraino. Horrela sortzen dira geiserrak.

Gradiente geotermikoaren eta hobiak ustiatzeko aukeren arabera, energia geotermikoa elektrizitatea sortzeko edo zuzenean aprobetxatzeko erabil daiteke (ur beroa etxean erabiltzeko edo helburu terapeutikoetarako).

Energia Geotermikoaren Erabilerak

• Elektrizitatea sortzeko: Teknika arruntena ura lur azpian injektatzea da, ura irakinaraziko duen sakoneraraino. Ura irakiten hasten denean, gorantz datorren ur-lurrunak turbina batzuk birarazten ditu. Turbinak korronte-sorgailu batekin lotuta daude, eta azken horrek sortzen du energia elektrikoa.
• Etxeko erabilera: Iturburuetatik ateratzen den ur-beroa kanalizatzea eta etxean zuzenean erabiltzea da, berokuntzan eta ur beroko zirkuituetan. Oso jarduera geotermiko handiko lekuetan soilik egin daiteke; Islandian, kasurako.
• Erabilera terapeutikoa: Ur termalak helburu terapeutikoekin edota likidoekin ere erabil daitezke.

Energia Geotermikoa: Ordezkoa eta Berriztagarria

• Ordezko energia-iturri bat da, ingurumenari kalte handiagoa egiten dioten energia-iturrien ordezkoa. Energia-iturri konbentzionalek kutsatzaile asko sortzen dituzte eta arazo larriak eragiten ari dira (berokuntza globala edo euri azidoa, besteak beste).
• Energia-iturri berriztagarri bat da, iturri berriztaezinak ez bezala, nahi adina erabil daitekeelako, naturan agortzeko beldurrik gabe.

Lurraren Litosfera eta Plaken Tektonika

Lurraren barneko beroa gorantz joatearen ondorioz, litosfera hainbat ataletan zatituta dago: plaka litosferikoak.

Litosfera Motak

• Litosfera ozeanikoa: Meheagoa eta dentsitate handiagokoa da. Litosfera honen gainean dago ozeanoetako ura (adibidez, Ozeano Bareko plaka).
• Litosfera kontinentala: Lodiagoa eta arinagoa da. Urgaineratutako eremuetan dago.

Plaken arteko ukipen motei buruzko ikerkuntzatik plaken tektonika izeneko teoria sortu zen, XX. mendean.

Kontinenteen Jitoaren Teoria

1912an, Alfred Wegenerrek kontinenteen jitoa enuntziatu zuen. Kontinenteak ez daude geldirik eta mugitu egiten dira, oso astiro bada ere. Wegenerrek Pangea izeneko kontinente bakarra proposatu zuen, eta kontinente horrek ozeano bakar bat zuen inguruan, Panthalassa.

Kontinenteen Jitoaren Frogak

Wegenerren kontinenteen jitoaren teoria hainbat eratako frogetan oinarritzen da, aurrerapauso handia izanik:

• Froga geografikoak: Kontinente batzuen itsasertzak bat datoz. Antzina kontinente bakar bat osatzen zutela eta ondoren bereizi egin zirela baiezta daiteke. Itsaso Gorriaren ertzak dira beste adibide argi bat.
• Froga paleontologikoak: Organismo berberen fosilak hainbat kontinentetan aurkitzeak ere antzina kontinenteak elkartuta egon zirela adierazten du.
• Froga biologikoak: Organismo batzuek eboluzionatu dute kontinenteak bereizi ondoren, eta gaur egungo espezieak eboluzio horretatik sortu dira: espezie desberdinak, baina jatorri berekoak.
• Froga geologikoak: Antzinako egitura geologikoen arrastoak aurki daitezke ozeanoek bereizitako eskualdeetan.

Plaken Tektonikaren Teoria Berresten Duten Frogak

Wegenerren ikerkuntzaren ondoren, plaken tektonikaren teoriarako erabakigarriak izango ziren froga ziurrak lortu ahal izan ziren, aurrerapen zientifikoei esker:

• Itsas hondoko arroken paleomagnetismoa: Itsas hondoko arrokak jatorri magmatikokoak dira, eta sortzen direnean, arrokaren mineral batzuek Lurraren eremu magnetikoaren polaritatea hartu eta finkatu egiten dute. Itsas hondoko arrokak ardatz nagusi batetik, dortsaletatik, abiatuta eratzen dira, eta eratze-uneari dagokion polaritate magnetikoa hartzen dute.
• Itsas hondoko arroken adina: Arroken elementu erradiaktiboetan oinarritutako datazio absolutuko metodoei esker, itsaspeko arroken adina kalkulatu ahal izan da. Ozeanoen erdian dauden arrokak nahiko berriak dira, baita gaur egungoak ere; aldiz, kontinenteetatik hurbilago dauden itsas hondoetako arrokak askoz zaharragoak dira. Hau itsas hondoaren hedapenaren frogatzat hartzen da. Ardatz nagusi batetik (dortsal ozeanikotik) abiatzen den hedapen horretan, erdian arroka bolkanikoak sortuz doazen neurrian, lehendik eratuta zeuden arrokak dortsaletik urrundu eta bazterretara desplazatzen dira. Pangea kontinentea duela 200 milioi urte inguru zatitu zen, itsas hondoetako arroka zaharrenen adinak adierazten duen bezala.
• Sumendien eta lurrikaren banaketa geografikoa: Lerrokaturik daude normalean, eta ugariagoak dira plaka tektonikoen ertzekin bat datozen eskualdeetan.
• Paleoklimatologiaren analisia: Hego hemisferioko kontinente guztiak eta India klima glaziarrean egon ziren antzina. Horrek esan nahi du kontinente bakar bat zegoela, zatitu egin zela, eta zatiketatik sortutako kontinenteak gaur egun duten kokapeneraino desplazatu direla. Iparralderago eskualde batzuek klima tropikala izan zuten antzina, eremu horietako ikatz-metaketa ugariek adierazten duten bezala.
• Itsaspeko egituren azterketa: Ozeano handietako itsaspeko mendikate luzeak, dortsal ozeanikoak, kartografiatu ahal izan dira. Dortsalen erdian, itsas hondoko arrokak sortu dituen magmatismoaren seinaleak aurkitu dira, itsaspeko erupzio bolkanikoak eta itsas hondotik ur-beroa jariatzen duten ur-zurrustak.

Litosferaren Dinamika: Plaken Ertzak

Lurraren litosfera elkarri lotutako geruza sail batek eratzen du, eta plaka horiek plaken tektonikaren teoriaren oinarria dira. Hiru motatako ertzak sor ditzakete:

• Ertz dibergenteetan: litosfera sortzen da.
• Ertz konbergenteetan: litosfera suntsitzen da.
• Ertz pasiboetan: ez da ez litosferarik sortzen ez suntsitzen.

Ertz Dibergenteak: Litosferaren Eraikuntza

Kontinente bat zatitu eta kontinente barneko rifta deritzona eratzen denean, ertz dibergenteak sortzen dira. Rifta dortsal ozeaniko bihur daiteke denborarekin.

Kontinente Barneko Rifta

Bero-fluxu handi batean daude, eta puntu beroak esaten zaie. Litosfera kontinentala zatitu egin daiteke faila normal ugariren bitartez, eta rift-haran handiak sor daitezke kontinentearen barnean.

Failak lurraren hausturak dira, eta bloke bat beste blokearekiko desplazatzen da. Distentsio-indarrak faila normala sortzen du; konpresio-indarrak, alderantzizko faila.

Riftetako zatiketa hori jarduera bolkanikoarekin batera gertatu ohi da: puntu beroen eraginez lurrazalaren azpian metatutako beroak mantuko arrokak urtzen ditu, eta hortik sortutako magma igo egiten da, kasu batzuetan azaleraino.

Dortsal Ozeanikoa

Kontinente barneko riftak hausten jarraitzen badu, litosfera kontinentala guztiz hautsi egin daiteke. Kasu honetan, lurrazal kontinentala bi bloketan erdibitzen denean, jarduera bolkanikoaren etengabeko magma-jarioa dortsal ozeaniko bat sortzen hasten da. Bi plaka berrien arteko ukipen-eremua dortsal ozeaniko bihurtzen da.

Dortsal berrian, itsaspeko etengabeko erupzioek jaurtitzen dituzten materialak metatu, eta lurrazal ozeaniko berria sortzen da. Dortsalaren erdiko eremuari ere rifta esaten zaio; bertan ere gertatzen da itsaspeko bolkanismoa. Islandian, dortsal ozeanikoa ur-azaletik kanpo atera da.

Ertz Konbergenteak: Litosferaren Suntsipena

Litosfera etengabe sortzen ari da dortsal ozeanikoetan. Beraz, ezinbestekoa da litosfera suntsitzea litosfera-azalera osoa orekan egon dadin.

Litosfera subdukzio-eremuetan suntsitzen da. Haustura horrek ertz konbergenteak sortzen ditu plaken artean. Plaketako bat bestearen azpian hondoratzen da. Astenosferaren barneko tenperatura handiak materialak urtzen ditu, magma azalerantz igotzen da, eta horrek jarduera bolkaniko handia eragiten du. Bi plaken ukipen-planoari Benioff planoa esaten zaio.

Subdukzio-Eremu Motak

• Andetar motatako subdukzio-eremua: Litosfera kontinentala duen plaka baten eta litosfera ozeanikoa duen beste baten arteko ukipen-eremua da. Ozeanikoak dentsitate handiagoa duenez, kontinentalaren azpian hondoratzen da. Lurrazal kontinentala urtzen denean, magma sortzen da, eta magma hori litosfera kontinentalean zehar igotzen da. Andeak dira adibide.
• Uharte-arku motako subdukzio-eremua: Litosfera ozeanikoa duten bi plaken arteko ukipen-eremuan, plaka bat bestearen azpian hondoratu, eta uharte-arku izeneko subdukzio-eremua sortzen da. Eskualde horiek jarduera bolkaniko handia dute, uharte bolkaniko ugari sortzen dira, plaken arteko ukipen-eremuaren gainean lerrokatuta. Japonia, Filipinak eta Indonesia dira adibide.

Ertz Konbergenteetako Egitura Geologikoak

Litosferaren suntsipen-eremuen bereizgarri diren prozesu eta egitura geologiko nagusiak hauek dira:

• Tolesturak: Estratuen deformazioak dira. Arrokak deformatu egiten dira presio eta tenperatura handien eraginez. Nukleoan estratu zaharrenak dituzten tolesturei antiklinalak esaten zaie; aldiz, nukleoan material berrienak dituzten tolesturak sinklinalak dira.
• Failak: Lurraren hausturak dira. Ertz suntsitzaileetan sortzen diren failak alderantzizkoak dira, konpresio-indarrek eragindakoak direlako.
• Zamalkadurak: Alderantzizko failetatik sortzen diren egiturak dira, konpresio-indarrek blokeetako bat bestearen gainean mugiarazten dutenean. Kasu horretan, beheko blokeari autoktonoa esaten zaio; goikoari, berriz, aloktonoa.
• Magmatismoa: Itsas hondoko arrokak urtu egiten dira subdukzioan. Ondoren, magma jarduera bolkanikoaren bidez azaleratu daiteke (bolkanismoa), edo oso geldiro solidotu daiteke lurrazal kontinentalaren barnean gorantz doan bitartean (plutonismoa).
• Metamorfismoa: Arroka batzuk eraldatzea da, presio eta tenperatura handien eraginez.

Prozesu horiek mendikate handiak sortu dituzte, hala nola Andeak (Hego Amerikan), Mendi Harritsuak (Ipar Amerikan) eta Mendikate Betikoa (Iberiar penintsulan).