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la tierra como sistema complejo ...

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24/06/19

Elena Silva Navarro 2153046418 Biología General

Grupo: CA51

Carlos Kerbel Lifshitz

Tabla de contenido Sistema complejo ................................................................................................................................ 3 La tierra como sistema complejo. ....................................................................................................... 4 Geosfera. ............................................................................................................................................. 5 Composición .................................................................................................................................... 5 Características ................................................................................................................................. 5 Capas ............................................................................................................................................... 6 1.

Núcleo de la tierra ............................................................................................................... 6

2.

Manto terrestre................................................................................................................... 6

3.

Corteza terrestre ................................................................................................................. 6

1.

Litósfera ............................................................................................................................... 7

2.

Astenosfera ......................................................................................................................... 7

Importancia ..................................................................................................................................... 8 Atmósfera ............................................................................................................................................ 9 Características ................................................................................................................................. 9 Capas. ............................................................................................................................................ 10 1.

Exosfera ............................................................................................................................. 10

2.

Termosfera ........................................................................................................................ 10

3.

Ionosfera ........................................................................................................................... 10

4.

Mesosfera.......................................................................................................................... 11

5.

Estratosfera ....................................................................................................................... 11

6.

Troposfera ......................................................................................................................... 11

Importancia ................................................................................................................................... 12 Hidrosfera.......................................................................................................................................... 13 Características ............................................................................................................................... 13 Composición .................................................................................................................................. 14 Distribución del agua en la tierra .................................................................................................. 14 Importancia ................................................................................................................................... 15 Ciclo del agua ................................................................................................................................ 16 Biosfera ............................................................................................................................................. 17 Características ............................................................................................................................... 18 Componentes ................................................................................................................................ 18 Importancia ................................................................................................................................... 19

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Criosfera ............................................................................................................................................ 20 ¿Dónde se encuentra? .................................................................................................................. 20 Componentes y partes .................................................................................................................. 21 Antroposfera ..................................................................................................................................... 24 Impacto de la antroposfera en las otras capas de la tierra........................................................... 25 Intercambio de materiales ............................................................................................................ 25 Relaciones entre las esferas. ............................................................................................................. 26 ¿Derretimiento de los polos? ........................................................................................................ 26 Un fuerte terremoto en Japón causa un tsunami en el Pacífico ................................................... 28 ¿Qué es el calentamiento global? ................................................................................................. 29 México es segundo lugar mundial en alertas por incendios forestales ........................................ 32 Referencias. ....................................................................................................................................... 36

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Sistema complejo. Un sistema complejo es aquel sistema que tiene muchas partes componentes y, por lo tanto, múltiples relaciones entre estas para funcionar. En estos sistemas se producen interconexiones complejas entre sus partes, que a su vez originan propiedades emergentes. Los sistemas más complejos están relacionados con la naturaleza. Es una forma de clasificar los sistemas según su complejidad: sistemas simples o sistemas complejos. Ejemplos de sistemas complejos: ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢

La Tierra. El clima. Un ecosistema. Una ciudad. Un Estado. Un ser humano.

En los seres humanos los sistemas del cuerpo se relacionan entre sí. El correcto funcionamiento e interrelación de los sistemas del cuerpo humano hace posible la vida, si un sistema no responde la vida peligra. Un sistema complejo puede simplificarse para ser estudiado, usando una mayor abstracción, permitiendo así una forma más rápida y fácil de entender su funcionamiento. Img 1. Sistemas del cuerpo humano. FeePik.

Características de los sistemas complejos: 1. 2. 3. 4. 5.

Múltiples partes componentes. Varios subsistemas. Relaciones complejas e indirectas entre sus partes. Su funcionamiento es complejo. Su estudio resulta complejo, excepto que simplifique el sistema con una mayor abstracción. 6. Entender cómo funcionan cada uno de sus componentes no basta para comprender el funcionamiento del sistema. 7. Presentan propiedad emergente. [1]

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La tierra como sistema complejo. Un sistema debe ser definido identificando previamente sus límites, ya sean físicos o conceptuales. Esto posibilita diferenciar los elementos que forman parte del sistema de aquellos que resultarán externos. El sistema Tierra así definido resulta ser de carácter básicamente cerrado, entendiendo por tal el que intercambia energía con el exterior (entrada fundamentalmente radiación solar incidente, como de salida esencialmente radiación infrarroja), pero no materia (salvo acontecimientos puntuales como el escape de átomos al espacio o el impacto esporádico de asteroides, fenómenos poco relevantes desde el punto de vista de los flujos de materia. Resulta esencial tener en cuenta el intercambio de materia en forma de entrada de asteroides y escape de gases y otras formas de materia para entender la formación de nuestro planeta o de la Luna.

Img 2. La Tierra como sistema cerrado. Researchgate.net

En los enfoques sistémicos suele ser habitual comenzar el proceso de modelización (mental o formal) diferenciando nítidamente la composición, la estructura y la funcionalidad o dinamismo del sistema. Este se centra en las interacciones. Para ello hay que identificar la estructura del sistema, es decir, la forma en la que los elementos del sistema se relacionan. La compartimentación del sistema Tierra en subsistemas, en un proceso de paso de modelos de tipo caja negra a caja gris, conduce en un primer paso a la identificación de los siguientes sistemas terrestres: geosfera, atmósfera, hidrosfera, biosfera, criosfera, antroposfera. [2]

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Geosfera. La geosfera o geósfera es la parte interna y sólida de la Tierra que se encuentra formada por tres capas concéntricas llamadas corteza, manto y núcleo. En ella se encuentran las rocas, los minerales, el magma, la arena y las montañas.

Composición de la geosfera. Su composición se basa principalmente en rocas y minerales, incluyendo tanto rocas fundidas como metales pesados. Se dice que aproximadamente el 98.7% de la corteza terrestre consta de solo 8 elementos: ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢

Oxígeno (46.6%) Silicio (27.72%) Aluminio (8.13%) Hierro (5.00%) Calcio (3.63%) Sodio (2.83%) Potasio (2.70%) Magnesio (2.09%) Gráfica 1. Composición química de la biósfera

Estos elementos forman los bloques de construcción de la mayoría de los materiales inorgánicos que encontramos en nuestra vida cotidiana, como el vidrio, el concreto y el acero.

Características de la geosfera. ➢ ➢ ➢ ➢

➢ ➢ ➢

Se extiende desde la superficie terrestre hacia el centro de la Tierra, alcanzando un grosor aproximado de 6.370 km desde la superficie. A mayor profundidad en la geósfera, mayores son su densidad, temperatura y presión. Esta capa se encuentra en constante cambio debido a los procesos geológicos que se originan tanto externa como internamente. Existen ocho placas tectónicas principales que componen la geosfera de la Tierra. Se mueven constantemente, aunque de forma muy lenta, solo unos pocos centímetros al año. Las placas tectónicas flotan sobre una capa de roca fundida llamada astenosfera. El movimiento de los continentes se conoce como ‘deriva continental’. En la geosfera ocurren procesos continuamente. Un buen ejemplo es el ciclo de las rocas, que ocurre cuando la roca se derrite, se solidifica, se erosiona, se deposita, se entierra y finalmente se recicla para volver a comenzar el ciclo. [3]

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Capas de la geosfera. Se divide en tres capas principales: 1. Núcleo de la tierra: El núcleo de la Tierra o endosfera es la masa caliente que se ubica en el mismo centro de nuestro planeta. Está formado por un núcleo interno sólido y un núcleo externo líquido. Sin la función del Núcleo de la Tierra, nuestro campo magnético no sería lo suficientemente fuerte como para luchar y protegernos de los rayos del sol; y es que el campo magnético es el encargado de frenar el viento solar, haciendo que la mayoría de las partículas choquen con nuestro planeta y se dispersen. [4] Img 3. Núcleo de la Tierra.

2. Manto terrestre. El manto es la capa de roca sólida y caliente más gruesa de la Tierra. Ubicado entre la corteza terrestre y el núcleo de hierro fundido, constituye la mayor parte del planeta, representando dos tercios de su masa y el 84% de su volumen. El manto terrestre tiene aproximadamente 2.900 kilómetros (1.802 millas) de espesor. Proporciona la mayor parte de la gravedad superficial en la tierra. La zona de transición del manto limita el Img 4. Manto terrestre. intercambio de materiales entre el manto superior e inferior, evitando que las capas de la litosfera caigan más profundas en el interior de la Tierra. Actúa como una manta térmica aislante que recubre al núcleo caliente. Concentra la radioactividad en puntos caliente. [5]

3. Corteza terrestre. Es la capa más externa de la tierra. Esta es pequeña y delgada es a lo que consideramos «la tierra», con sus montañas, valles, continentes, lechos oceánicos, etc. La corteza es rica en Img 5. Corteza terrestre. oxígeno, silicio y aluminio, con cantidades menores de otros elementos, como el hierro. La corteza de la Tierra es una zona delgada, pero muy importante, donde la roca seca y caliente de la Tierra profunda reacciona con el agua y el oxígeno de la superficie, creando nuevos tipos de minerales y rocas. En la corteza terrestre se encuentra la biosfera.[7] 6

Y dos capas secundarias:

1. Litósfera. La litósfera es la capa sólida y exterior de la Tierra, compuesta por la parte superior del manto sólido y la corteza terrestre; estas son las dos capas más externas en la estructura interna de la Tierra. La litosfera está limitada por la atmósfera anterior y la astenosfera (capa viscosa del manto superior). La característica más conocida sobre la litosfera de la Tierra es su actividad tectónica, que describe la interacción entre enormes losas de litosfera, llamadas placas tectónicas. Img 6. Litósfera. La litosfera se divide en 15 placas tectónicas principales: América del Norte, Caribe, Sudamérica, Escocia, Antártica, Eurasia, Arabia, África, India, Filipinas, Australia, Pacífico, Juan de Fuca, Cocos y Nazca. La mayor parte de la actividad tectónica terrestre tiene lugar en los límites de estas placas, donde pueden colisionar, desgarrarse o deslizarse una contra la otra. [6]

2. Astenosfera. La astenosfera es la capa de la Tierra que se encuentra debajo de la litosfera. Es una capa de roca sólida sometida a tanta presión y calor que puede comportarse de forma plástica (moldeable) y fluir. Las rocas en la astenosfera son menos densas que las rocas en la litosfera, esto permite que las placas tectónicas de la litosfera se muevan sobre la superficie de la Img 7. Astenosfera. Tierra, «flotando» lentamente sobre rocas que fluyen. La convección que ocurre en la astenosfera influye en la atmósfera a través de los movimientos del océano y las placas continentales; a su vez, la posición de los continentes y cuencas en el océano cambia la forma en que el aire y el clima se mueven alrededor del planeta. Si no fuera por las corrientes de convección de la astenosfera, no existiría el movimiento de las placas tectónicas, que es responsable de la formación de montañas, la erupción de los volcanes y los terremotos. Si bien esto puede ser devastador a corto plazo, existen beneficios a largo plazo, por ejemplo, la formación de nueva vida vegetal, la creación de nuevos hábitats y el estímulo a la adaptación. Los diversos impactos que tiene la convección en la Tierra trabajan juntos para hacer posible la vida. [8] 7

Importancia de la geosfera. Define gran parte del entorno en el que vivimos. Controla la distribución de minerales, rocas y suelos. La distribución de los recursos minerales, como el petróleo, el carbón, los minerales metálicos e incluso la arena y la grava, son fundamentales para el éxito económico de la mayoría de las naciones. ➢ Genera fenómenos naturales que dan forma a la Tierra e impactan nuestra vida. ➢ Aunque la distribución de las plantas, y por tanto de los animales, es controlada en gran medida por el clima global, también varía en respuesta a los cambios en la elevación y la distribución de los suelos. ➢ ➢

La distribución de las montañas, la posición de los continentes, la forma del fondo del mar y la ubicación de los principales ríos y lagunas son en gran medida el resultado de los procesos que ocurren en la geosfera. Esta capa interactúa con las otras capas del sistema terrestre, incluida la atmósfera, la hidrosfera y la biósfera, y se encuentra en un estado de constante movimiento; las rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas dentro de la geosfera terrestre experimentan un continuo reciclaje. Se cree que la evolución de la atmósfera moderna es un producto combinado de procesos geológicos (desgasificación volcánica, meteorización de rocas, oxidación de hierro) y procesos biológicos como la fotosíntesis. Se ha plateado que una parte del agua que compone el océano del mundo se originó a partir del vapor volcánico. Los seres humanos somos dependientes de la geosfera. En ella se encuentran las riquezas minerales en forma de metales, carbón y petróleo. La topografía de la superficie, combinada con el movimiento del agua a través del paisaje y la distribución de los suelos fértiles, es el factor dominante que determina dónde cosechamos nuestros cultivos y qué tan exitosos pueden ser. Se ha demostrado que las primeras civilizaciones en Asia, África, América del Norte y América del Sur prosperaron donde las condiciones fueran buenas para el cultivo.

Img 8. Astenosfera.

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Atmósfera. La atmósfera es la capa gaseosa que rodea a la Tierra. Esta capa sella al planeta y nos protege del vacío del espacio, especialmente de la radiación electromagnética emitida por el Sol y de pequeños objetos que vuelan a través del espacio, como los meteoritos. Esta capa también contiene el oxígeno (O2), gas esencial que todos respiramos para vivir. En la atmósfera de la Tierra, la temperatura varía considerablemente a diferentes alturas. Las temperaturas más frías se encuentran cerca de la mesopausa, a aproximadamente 80 km sobre la superficie, alcanzando valores tan bajos como -100 °C. En contraste, algunas de las temperaturas más cálidas se pueden encontrar en la termosfera, que recibe una fuerte radiación ionizante al nivel de los cinturones de radiación de Van Allen. Las temperaturas en la termosfera superior pueden oscilar entre 500 ° C y 2.000 ° C. Img 9. Capas de la Atmósfera.

Características de la atmósfera: ➢ ➢

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Tiene alrededor de 480 kilómetros de espesor, pero la mayor parte de su masa se encuentra en las primeras 16 km desde la superficie Actúa como un filtro gigantesco que repele a la mayoría de las radiaciones ultravioletas y absorbe parcialmente los rayos cálidos del sol. La radiación ultravioleta es dañina para los seres vivos, de hecho es la causante de las quemaduras solares. Por su parte, el calor solar que atraviesa la atmosfera es necesario para toda la vida en la Tierra. Los límites entre las capas atmosféricas no están claramente definidos, y cambian según la latitud y la estación. Esta capa terrestre está tan dispersa que apenas la notamos, pero su peso es igual al de una capa de agua de más de 10 metros de profundidad que cubre todo el planeta. Los últimos 30 kilómetros (de la atmósfera contienen aproximadamente el 98% de su masa. La atmósfera (aire) es mucho más delgada a gran altura. No existe un límite claro entre la atmósfera y el espacio, sin embargo los científicos concuerdan en que la atmósfera y el espacio exterior se encuentran en una línea imaginaria, llamada línea Karman, que se ubica a unos 100 km de la superficie. No existe atmósfera en el espacio. Otros planetas y lunas tienen atmósferas, sin embargo son muy diferentes a la atmósfera terrestre; algunos no tienen atmósferas en absoluto.

La atmósfera de la Tierra tiene una estruc...