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La relación entre la estructura física de la Tierra y la diversidad de las formas terrestres
La superficie de la Tierra es un parche de montañas, llanuras, mesetas, valles y desiertos que resultan de fuerzas internas profundas que interactúan con procesos externos. Entendiendo por qué los paisajes varían tan dramáticamente de una región a otra requiere una mirada sobre cómo la estructura física de la Tierra — su interior estrado— establece el escenario para la actividad geológica, mientras que el clima y la vida forman los detalles.
Estructura de capa de la Tierra
El interior de la Tierra está compuesto por capas distintas con propiedades físicas y químicas variables. Estas capas conducen los movimientos tectónicos y la energía térmica que construyen las formas de tierra. Las capas principales son la corteza, el manto, el núcleo exterior y el núcleo interior.
La Cruz
La corteza es la cáscara sólida más exterior de la Tierra, que oscila entre 5 y 70 km de espesor. Se divide en dos tipos: corteza continental, que es más gruesa y menos densa (principalmente granito), y corteza oceánica, que es más delgada y densa (basalt). Todas las formas de tierra que vemos son parte de la corteza, que se divide en placas tectónicas continentales.
El Manto
Debajo de la corteza se encuentra el manto, que se extiende a una profundidad de unos 2.900 km. La parte superior del manto es sólida, pero se comporta plásticamente a largo plazo debido a alta temperatura y presión. Esta región, llamada asthenosphere, es crítica para la tectónica de placas. Corrientes de convección dentro del manto transfórmen el calor del núcleo a la superficie, conduciendo el lento movimiento de las placas divisores
El núcleo exterior e interior
El núcleo de la Tierra consiste en una capa exterior líquida (aproximadamente 2.200 km de espesor) y un núcleo interior sólido (aproximadamente 1.200 km de radio), compuesto principalmente por hierro y níquel. El movimiento del núcleo externo genera el campo magnético de la Tierra, que protege la superficie del viento solar e influye en los procesos atmosféricos que afectan el clima, y por lo tanto los patrones de erosión.
Procesos geológicos que esculpieron la superficie
Las formas terrestres se construyen y destruyen por un puñado de procesos geológicos fundamentales, que operan durante millones de años, reestructurando constantemente el paisaje.
Placa Tectónica
Plate tectonics is the engine behind many of Earth's largest landforms. At convergent boundaries, plates collide. When two continental plates meet, they crumple and thicken, forming mountain ranges such as the Himalayas. When an oceanic plate subducts beneath a continental plate, it creates volcanic arcs and ocean trenches. Divergent boundaries, such as the Mid-Atlantic Ridge, produce rift valleys and new oceanic crust. Transform boundaries, like the San Andreas Fault, generate linear valleys and fault scarps. The continuous motion of plates also triggers earthquakes and volcanic eruptions, which further modify the landscape.
Volcanismo
La actividad volcánica se produce cuando el magma del manto se eleva a través de la corteza. Las formas terrestres resultantes incluyen volcanes de escudo (conos suavemente inclinados como los de Hawai), estratovolcanos (aleros, picos explosivos como el Monte Fuji) y mesetas volcánicas (flujos de lava extensa). Las erupciones volcánicas también crean nuevas tierras, como la isla de Surtsey, que surgió desde el Océano Atlántico.
Erosión y meteorización
La erosión de la superficie es la eliminación y el transporte de material superficial por agua, viento, hielo o gravedad. El tiempo rompe la roca en piezas más pequeñas a través de medios físicos o químicos. Juntos, estos procesos tallan valles, forman costas y desgastan montañas. Por ejemplo, el Gran Cañón fue formado principalmente por el poder erosivo del río Colorado durante millones de años.
Sedimentación
El material erosionado se transporta y deposita en otras partes, creando nuevas formas de tierra. Los ríos depositan sedimentos en llanuras de inundación y deltas. El viento construye dunas de arena. Los lagos y océanos acumulan capas de sedimento que se convierten en roca sedimentaria. La deposición también puede ocurrir lentamente, como en la formación de aficionados aluvión en bases de montaña.
Principales tipos de Landform y su formación
Las formas terrestres se clasifican por su forma y elevación en relación con el terreno circundante. Cada tipo resulta de combinaciones específicas de actividad tectónica, acción volcánica, erosión y deposición.
Montañas
Las montañas son formas de tierra elevadas que suben sobre el terreno circundante. Están formadas principalmente por compresión tectónica en los límites de placa convergentes. Las montañas pálidas (por ejemplo, los Apalaches), las montañas de bloqueo de falla (por ejemplo, la Sierra Nevada), y las montañas volcánicas (por ejemplo, el Monte Rainier) representan diferentes procesos. Las montañas influencian el clima local forzando el aire a la subida y la fresca, creando precipitación de las sombras.
Plateaus
Las mesetas son zonas elevadas de tope plano que se elevan abruptamente por encima de las tierras bajas adyacentes. Pueden formar cuando el magma empuja la corteza (placas volcánicas), cuando las capas de roca horizontales se elevan, o cuando la erosión elimina el material circundante, dejando una capa resistente (mesas y nalgas). La meseta de Colorado, hogar del Gran Cañón, es un ejemplo clásico de una meseta de erosión del río Tibet
Plains
Las llanuras son amplias y relativamente planas de bajo relieve. A menudo se forman de la deposición de sedimentos por ríos o glaciares. Las llanuras costeras son tierras planas adyacentes a los océanos, construidas a partir de sedimentos erosionados del continente. Las llanuras interiores, como las Grandes llanuras de América del Norte, fueron formadas por mares antiguos y procesos glaciales.
Valles
Los valles se alargan en zonas bajas entre colinas o montañas. Los valles del río son en forma de V, formados por arroyos de baja altitud. Los valles glaciales son en forma de U, formados por la acción de la caza de hielo. Los valles de ida y vuelta, como el grifo de África Oriental, son creados por extensión tectónica. Los valles son importantes para el asentamiento, transporte y recursos hídricos.
Desiertos
Los desiertos son regiones áridas que reciben menos de 250 mm de precipitación al año. No están definidos por dunas de arena; muchos son rocosos o de forma grave. La erosión del viento juega un papel importante en los paisajes del desierto, creando características tales como dunas, pavimentos del desierto y yardas. Sin embargo, inundaciones repentinas y precipitaciones ocasionales pueden causar erosión y deposición significativas.
The Role of Climate in Shaping Landforms
El clima determina el tipo e intensidad de la meteorización y la erosión que experimenta un paisaje. La temperatura, la precipitación y el viento son los controles climáticos primarios.
Temperatura
La temperatura afecta a las tasas de climas fríos, la cizaña de heladas, donde el agua se congela y se expande en las grietas, rompe las rocas. En climas calientes, el clima químico se acelera, descompone los minerales a través de la hidrolisis y la oxidación. Las regiones periglaciales experimentan ciclos de descongelación que producen suelo y soliflucción.
Precipitación
El agua es el agente erosión más poderoso. La precipitación alta conduce a redes de ríos densas, que diseccionan rápidamente paisajes. En regiones húmedas, el clima químico domina, creando suelos profundos y colinas redondeadas. En regiones áridas, la falta de agua ralentiza la erosión, dando lugar a paisajes angulares como los glaciares y las mesas del suroeste americano.
Viento
En zonas secas y escasamente vegetadas, el viento transporta arena y polvo, creando campos dunas y depósitos de lana. La erosión del viento puede producir artefactos (rocos suavizados por arena de viento) y huecos de deflación. Los vientos costeros también forman dunas de arena. Mientras el viento es menos efectivo que el agua, es una fuerza dominante en desiertos y en algunas superficies planetarias.
Influencias biológicas en el desarrollo de Landform
La vida no es un receptor pasivo del paisaje; participa activamente en la construcción y modificación de las formas de tierra. La influencia de los organismos varía de escala microscópica a global.
Vegetación
Las plantas estabilizan el suelo y el sedimento con sus sistemas de raíces, reduciendo la erosión por el viento y el agua. También contribuyen a la meteorización a través de la siembra de raíz y la liberación de ácidos orgánicos. En los bosques, las hojas caídas y las ramas construyen capas orgánicas gruesas que absorben la precipitación y la ralentización lenta.
Animales
Los animales de cultivo, como roedores y lombriz, mezclan suelo y crean túneles que mejoran el drenaje y la aeración, afectan la erosión y el desarrollo del suelo. Los castores construyen presas que alteran el flujo de corriente y crean estanques, que a su vez alteran la deposición de sedimentos y la formación de llanuras inundables.
Humanos
La actividad humana se ha convertido en una fuerza geológica importante. Agricultura, urbanización, minería y recortar paisajes de re-forma a gran escala. El terrazo, deforestación y construcción de carreteras aceleran la erosión. Las presas atrapan sedimentos, protagonizan las deltas y provocan la erosión costera. Las ciudades crean formas artificiales como edificios y vertederos.
Estudios de casos: Ejemplos de la interacción entre estructura y diversidad
Paisajes específicos alrededor del mundo ilustran vívidamente cómo se combinan la estructura interna de la Tierra, los procesos geológicos, el clima y la biología para crear formas de tierra distintivas.
El Himalaya
El Himalaya es el más joven y más alto rango de montaña, formado por la continua colisión de las placas tectónicas indias y eurasiáticas. Este límite convergente ha engrosado la corteza continental, arrojándose picos como el Monte Everest (8.848 m). La gama continúa aumentando a una velocidad de aproximadamente 5 mm por año. La alta erosión del río crea un efecto de lluvia, con bosques exuberantes en las pendientes del sur
Las Grandes Llanuras
Las Grandes llanuras de América del Norte son una vasta región de terreno plano a suavemente rodante, que se extienden desde Canadá a Texas. Están sublaminadas por capas sedimentarias depositadas por mares interiores antiguos. Durante el Pleistoceno, los glaciares continentales rasparon las llanuras del norte, creando terreno húmedo y lagos glaciales. Ríos como la erosión de Missouri y Platte han depositado sedimentos alluviales.
El Gran Cañón
El Gran Cañón en Arizona es una garganta de lado empinado tallada por el río Colorado durante alrededor de 6 millones de años.El cañón expone casi 2 billones de años de historia de la Tierra en sus capas de roca. El meseta de Colorado subió debido a las fuerzas tectónicas, causando que el río se corte hacia abajo a medida que el suelo se levantó.
Conclusión
La diversidad de las formas terrestres de la Tierra es un producto de tiempo profundo y procesos profundos. El interior estrato del planeta proporciona la energía y los materiales para la tectónica de placas y el volcanismo, que construyen el marco básico de montañas, mesetas y cuencas. Clima y biología entonces modificamos estos marcos a través de la erosión, el clima y la sedimentación, creando la variedad infinita de formas que vemos.