Tema 5. La geosfera
3. Els processos geològics interns
4. Els processos geològics externs
6.4. Risc per inundacions o avingudes
6.6.- Risc per moviments del terreny
INTRODUCCIÓ
En aquest tema estudiarem el sistema de major volum dels que comprén el Sistema Terra: la geosfera. S’entén per geosfera la part del planeta localitzada sota la seua escorça sòlida. Tot i que és un terme prou confús, s’utliltza per estudiar els fenòmens que tenen el seu origen en la dinàmica interna del planeta, o bé afecten els materials sòlids que constitueixen la seua superfície. En tractar la seua dinàmica, veurem com també s’hi troben involucrats els altres components del sistema Terra com l’atmosfera, hidrosfera i biosfera.
No es tracta de fer una
anàlisi exhaustiva de la geosfera, perquè aixo pertany al domini
de la geologia, sinó de posar les bases necessaries per a la comprensi6
dels riscos geologics, que constitueixen els continguts de la segona part
del tema.
La imatges
següents us recordaran quina és l’estructura de l’interior
de la Terra, una estructura formada per capes concèntriques que presenten
una composició, estructura i comportament físic molt diferenciat.
Fig.
1: Taula amb les característiques principals de les subcapes que formen
la geosfera.
Fig.2:
: Comportament sísmic de l’interior de la Terra
Fig.3: Principals capes que formen l’interior de la Terra
Per a saber més sobre l'estructura de l'interior de la terra, visiteu la pàgina següent
Malgrat
l'aparent caràcter immutable de l'escorça terrestre, aquesta
es veu sotmesa a canvis constants que afecten tant els seus materials constitutius
com la seua estructura. La major part d'aquests canvis són extremadament
lents (de l'ordre de milions d'anys), cosa que dificulta la seua observació.
La Terra està sotmesa, doncs, a intenses transformacions que depenen
tant de la seua energia interna com dels agents externs, fonamentalment els
atmosfèrics.
Ambdós tipus d'agents actuen conjuntament i de forma constant en la
dinàmica cortical. El relleu actual representa el punt d'equilibri
entre aquestes dues forces contraposades. Aquest conjunt de processos que
transformen els materials i estructures de l'escorça, actuen de forma
succesiva i constitueixen l'anomenat cicle geològic.
Fig.4: Representació simplificada del cicle geològic
2.1. Cicles de matèria i energia en la geosfera
La Terra,
des de el punt de vista energètic, és un sistema obert, que
rep i transmet energia al medi que l’envolta. Part d’aquesta energia
la rep de l’exterior, concretament del Sol i part és intrínseca
a ella. Per simplificar el model, direm que des del punt de vista de la matèria,
és un sistema tancat, regeneratiu, capaç de destruir muntanyes,
roques i continents sencers, i de crear-ne de nous.
La energia externa, responsable dels processos geològics externs, prové
de l’energia solar i dels processos gravitatoris.
L’energia solar prové de reaccions nuclears de fusió que
tenen lloc a l’interior del Sol, on la temperatura assoleix milions de
graus centígrades.
4 H -----------> 2 He + Energia
El calor
aportat pel Sol és el motor de tots els processos geològics
externs. Els mecanismes de transferència d’energia actuen transportant
l’excedent energètic de les regions amb superàvit cap a
les que tenen dèficit; en el nostre planeta aquests mecanismes corresponen
als moviments de l’atmosfera i els oceans.
A més de l’energia solar, en la movilització d’aquests
fluïds i de les partícules sòlides que transporten intervé
l’energia gravitatòria, derivada de les forces d’atracció
gravitatòria entre Sol, Terra i Lluna
L’energia interna de la Terra pot ser mecànica i tèrmica.
L’energia mecànica: La plasticitat dels materials terrestres fa que aquests es deformen en ser sotmesos a diferents forces. Si les forces superen la resistència del material, aquest es fractura, i allibera l’energia acumulada tot originant un sisme o terratèmol. La part de la Terra que posseeix aquestes característiques de rigidesa és la litosfera. Quan aquesta energia és alliberada, ho fa en forma d’ones sísmiques que es propaguen per tota la geosfera i una petita part és alliberada en forma de calor per fricció dels materials.
L’energia tèrmica.: Les medicions d’increment de temperatura en aprofundir en mines, o l’existència periòdica d’erupcions volcàniques, fan pensar que existeixen fonts de calor en l’interior terrestre, i que aquest calor flueix –de forma irregular- cap a l’exterior. El calor que irradia des de l’interior cap a l’exterior es denomina flux tèrmic. El calor intern que irradia cap a la superfície es manifiesta en forma de volcans, terratrèmols i deformacions corticals.
L’origen d’aquest calor sembla ser doble:
- Origen radiactiu. Es basa en la desintegració d’isòtops inestables o radiogènics, principalment 235U, 238U, 232Th y 40K, els quals es transformen en elements estables i alliberen energia en forma de calor
- Origen primordial. Durant la formació de la Terra, els nombrosos fragments que xocaren i s’uniren per formar la Terra, alliberaren una gran quantitat d’energia en els seus impactes, que ha pogut preservar-se gràcias a la gran massa terrestre i a la seua mala conductivitat tèrmica.
El reciclatge
de la matèria terrestre es veu clarament en l’anomenat cicle de
les roques, el qual ens relaciona de forma clara l'íntima relació
entre els processos geològics externs i interns. A través del
cicle de les roques els materials que formen l'escorça es transformen
contínuament, de forma que grans masses es traslladen des de l'ambient
profund d'alta pressió i temperatura fins a l'ambient superficial de
baixes temperatures i pressions i viceversa.
Cada mineral és estable dintre de certes condicions de pressió
i temperatura. En canviar aquestes característiques, el mineral esdevé
un altre, adaptat a les noves condicions. A l'escorça es produeixen
contínuament canvis físico-químics que afecten minerals
i roques i apareix una dinàmica cíclica en la qual unes roques
van transformant-se en altres a mesura que canvien les condicions ambientals.
L'energia necessària per posar en marxa aquest cicle prové del
sol, la gravetat i el calor intern de la Terra
ampliarFig.5:
Representació simplificada del cicle de les roques
