miércoles, 17 de julio de 2013

EL CICLO DEL CARBONO - EL CICLO DEL CARBÓN

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El ciclo del carbono (C) consiste en un proceso muy complicado, cuyos elementos principales son los siguientes:


· El carbono está almacenado en el aire, en el agua y en el suelo en forma de un gas llamado dióxido de carbono (CO2). En el aire está presente como gas; en el agua en forma disuelta, y en el suelo, en el aire o agua del suelo. El C02 está disponible en cantidades abundantes en el medio.



· Las plantas toman el carbono del C02 del agua (plantas acuáticas), del aire o del suelo (plantas terrestres) y con la energía de la luz del Sol producen alimentos (glucosa, sacarosa, almidón, celulosa, etc.), y liberan oxígeno (02 ) al aire, al agua o al suelo. Este proceso químico se denomina fotosíntesis. En el ciclo del carbono las plantas juegan el rol más importante y una gran parte de la masa de las plantas está conformada por compuestos de carbono: azúcares, almidones, celulosa, madera o lignina y compuestos diversos. Cada planta tiene miles de compuestos orgánicos elaborados en base a la fotosíntesis y procesos celulares posteriores.



· Los animales herbívoros se alimentan de las plantas y usan los compuestos orgánicos para vivir y formar su propia materia. Los carbohidratos (azúcares, almidón, celulosa, lignina, etc.) son descompuestos por los herbívoros por procesos químicos en las células y forman el combustible de su cuerpo. Este proceso se inicia con la respiración, o sea la toma de oxígeno del aire o del agua. Con el oxígeno se descomponen los azúcares y se emite C02 al aire o al agua, con producción de diversas formas de energía, especialmente calor. En la naturaleza existen muchos tipos de animales herbívoros, según las partes o compuestos de las plantas de las cuales se alimentan. Los principales son los que comen hojas (foliófagos); frutos (frugívoros); y madera (xilófagos), entre otros tipos. Para digerir las partes de las plantas estos herbívoros tienen aparatos digestivos especialmente adaptados. Por el proceso de la respiración los herbívoros emiten al aire o al agua el CO2.



· Los animales carnívoros toman la materia de otros animales por la alimentación. Absorben los componentes de los animales por el proceso digestivo y los descomponen en las células con ayuda del oxígeno que respiran (del aire o del agua) y emiten CO 2 al aire o al agua. Existen muchos tipos de carnívoros especializados: los que comen zooplancton o animales microscópicos del agua se denominan zooplanctívoros; los que comen insectos se denominan insectívoros; los que comen peces se denominan piscívoros, etc.



· La descomposición de las plantas y de los animales al morir restituye el carbono al medio en forma de CO 2 y materia orgánica, que son aprovechados por otras plantas para reiniciar el ciclo. Los organismos vivos, que se encargan de la descomposición, proceso también denominado putrefacción, se denominan detritívoros y están conformados esencialmente por bacterias y hongos.


El ciclo del carbono es fundamental, porque de él depende la producción de materia orgánica, que es el alimento básico de todos los seres vivos.



LA GEÓSFERA - CAPAS DE LA TIERRA - ESTRUCTURA DE LA TIERRA - NÚCLEO DE LA TIERRA - MANTO DE LA TIERRA - CORTEZA DE LA TIERRA -

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LA PARTE SÓLIDA DEL PLANETA SE LE CONOCE COMO GEÓSFERA. CORRESPONDE A CADA PARTE SUPERFICIAL Y A LA INTERIOR DEL PLANETA TIERRA. 

LA GEÓSFERA ESTÁ CONSTITUIDA POR VARIAS CAPAS, MUY DISTINTAS UNA DE OTRAS. ESTAS SON : LA CORTEZA, EL MANTO Y EL NÚCLEO. 




La corteza terrestre es una fina capa si la comparamos con el resto del planeta. Esta formada por placas más o menos rígidas que se apoyan o flotan sobre un material viscoso a alta temperatura que, a veces, sale a la superficie a través de volcanes y que contínuamente fluye en las dorsales oceánicas para formar nueva corteza.

A unos 3.000 km de profundidad se encuentra el núcleo de la Tierra, una zona donde predominan los metales y que, lejos de resultarnos indiferente, influye sobre la vida en la Tierra ya que se le considera el responsable de la mayoria de fenómenos magnéticos y eléctricos que caracterizan nuestro planeta.

El manto y el núcleo son el pesado interior de la Tierra y constituyen la mayor parte de su masa.

El manto terrestre

El manto es una capa de 2.900 km de grosor, constituida por rocas más densas, donde predominan los silicatos.
A unos 650-670 km de profundidad se produce una especial aceleración de las ondas sísmicas, lo que ha permitido definir un límite entre el manto superior y el inferior. Este fenómeno de debe a un cambio de estructura, que pasa de un medio plástico a otro rígido, donde es posible que se conserve la composición química en general.

La corteza continental creció por una diferenciación química del manto superior que se inició hace unos 3.800 millones de años. En la base del manto superior la densidad es de unos 5.5. En la zona superior se producen corrientes de convección, semejantes al agua que hierve en una olla, desplazándose de la porción inferior, más caliente, a la superior, más fría. Estas corrientes de convección son el motor que mueve las placas litosféricas.

El núcleo de la Tierra

El núcleo de nuestro planeta es una gigantesca esfera metálica que tiene un radio de 3.485 km, es decir, un tamaño semejante al planeta Marte. La densidad varía, de cerca de 9 en el borde exterior a 12 en la parte interna. Está formado principalmente por hierro y níquel, con agregados de cobre, oxígeno y azufre.

El núcleo externo es líquido, con un radio de 2.300 km. La diferencia con el núcleo interno se manifiesta por un aumento brusco en la velocidad de las ondas p a una profundidad entre 5.000 y 5.200 km
El núcleo interno tiene un radio de 1.220 km. Se cree que es sólido y tiene una temperatura entre 4.000 y 5.000° C. Es posible que el núcleo interno sea resultado de la cristalización de lo que fue una masa líquida de mayor magnitud y que continúe este proceso de crecimiento. Su energía calorífica influye en el manto, en particular en las corrientes de convección. Actualmente se considera que el núcleo interno posee un movimiento de rotación y es posible que se encuentre en crecimiento a costa del externo que se reduce.

Muchos científicos creen que hace 4.000 millones de años la Tierra ya tenía un campo magnético causado por un un núcleo metálico. Su formación marcó la frontera entre el proceso de consolidación y el enfriamiento de la superficie.


 








PUEDES REPRESENTAR LA GEÓSFERA CON PLASTICINA 


Núcleo de la Tierra


Corte de la Tierra, de núcleo a exosfera. Solamente parte del dibujo está a escala.
El núcleo de la Tierra es su esfera central, la más interna de las que constituyen la estructura de la Tierra. Está compuesto fundamentalmente por hierro, con 5-10% de níquel y menores cantidades de elementos más ligeros, tal vez azufre y oxígeno.1
Tiene un radio cerca de 3500 km, mayor que el planeta Marte. La presión en su interior es millones de veces la presión en la superficie y la temperatura puede superar los 6700 °C. Consta de núcleo externo líquido, y núcleo interno sólido. Anteriormente era conocido con el nombre de Nife debido a su riqueza en níquel y hierro.

Subdivisiones del núcleo:

Los datos sísmicos muestran que el núcleo está dividido en dos partes, un núcleo externo líquido de aproximadamente 2270 km de grosor y un núcleo interno sólido con un radio de unos 1220 km; ambos están separados por la discontinuidad de Lehmann.

Núcleo externo

Se cree que el núcleo externo es líquido y está compuesto de hierro mezclado con níquel y pocos rastros de elementos más ligeros. La mayoría de los científicos cree que la convección del núcleo externo, combinada con la rotación de dicho núcleo causada por la rotación de la Tierra (efecto de Coriolis), causan el campo magnético terrestre a través de un proceso explicado por la hipótesis de la dínamo.

Núcleo interno

El núcleo interno sólido fue descubierto en 1936 por Inge Lehmann y se cree que está compuesto principalmente por hierro hasta un 70%, de níquel 30% entre otros metales pesados como iridio, plomo y titanio; algunos científicos piensan que podría estar en la forma de un solo cristal de hierro extremadamente duro y pesado que forma una aleación. Especulaciones recientes sugieren que la parte más interna del núcleo está enriquecida por elementos muy pesados, con números atómicos por encima de 55, lo que incluiría oro,mercurio y uranio.

El núcleo interno sólido es demasiado caliente como para sostener un campo magnético permanente (ver temperatura de Curie) pero probablemente actúa como un estabilizador del campo magnético generado por el núcleo externo líquido.
Evidencias recientes sugieren que el núcleo interno de la Tierra podría rotar ligeramente más rápido que el resto del planeta.6 En agosto de 2005 un grupo de geofísicos anunció en la revista Science que, de acuerdo con sus cálculos, el núcleo interno de la Tierra rota en dirección oeste a este aproximadamente un grado por año más rápido que la rotación de la superficie; así, el núcleo hace una rotación extra aproximadamente cada 400 años.





CAPAS DE ATMÓSFERA - tropósfera - estratósfera - mesósfera - termósfera - exósfera

CAPAS DE LA ATMÓSFERA

LA CAPA DE AIRE QUE RODEA NUESTRO PLANETA COMO SI FUERA UN ESCUDO PROTECTOR SE CONOCE COMO ATMÓSFERA.

LA ATMÓSFERA ESTÁ CONFORMADA POR DIVERSOS GASES, PERO MAYORITARIAMENTE POR NITRÓGENO Y OXÍGENO. EN CANTIDADES MUY MENORES, SE ENCUENTRA ARGÓN DIÓXIDO DE CARBONO Y OTROS.

LA ATMÓSFERA ESTÁ CONSTITUIDA (FORMADA) POR 5 CAPAS DIFERENTES: TROPÓSFERA, ESTRATÓSFERA, MESÓSFERA, TERMÓSFERA Y EXÓSFERA , LAS QUE PUEDES RECONOCER EN ESTOS  DIBUJOS. 


Atmósfera
La atmósfera, ese océano de aire que nos rodea, para efectos prácticos y de estudio, se ha dividido en diversas zonas o capas en relación con la altitud y sus funciones. Estas divisiones y nomenclatura de las mismas son bien dispares, según los científicos y países que las han establecido.
La composición y la temperatura de la atmósfera varía con la altura. La tendencia general observada es que el aire se va haciendo menos denso en la medida que aumenta la altura, hasta llegar a ser imperceptible.  De acuerdo con las últimas investigaciones realizadas y tomando en cuenta la variación vertical de la temperatura, en la atmósfera se pueden distinguir seis capas: tropósfera,  estratósfera,  quimiósfera, mesósfera, termósfera (que incluye la ionósfera) y exósfera.
ALTURA
CAPAS
FENÓMENOS
De 500 a 1.000 km.ExósferaVacío casi absoluto. Zona de circulación de satélites geofísicos.
De 90 a 500 km.TermósferaProducción de iones. Capas electrizadas. Reflejan ondas radio.  Auroras y bólidos.
De 80 a 90 km.MesósferaProducción de iones.  Transformación de los rayos cósmicos primarios en secundarios.
De 25 a 80 km.QuimiósferaReacciones químicas. Presencia de capa de ozono.   Filtro de la radiación ultravioleta.
De 10 a 25 km.EstratósferaAire prácticamente en calma. Nubes irisadas.
De 0 a 10 km.TropósferaFenómenos meteorológicos: nubes, vientos, lluvia,  etc.

Aunque, en general, el espesor de la atmósfera terrestre no puede determinarse con exactitud, ya que no posee una superficie superior que la limite, se admite que al menos es de 1.000 kilómetros y que no es uniforme.



LA CAPA DE AIRE QUE RODEA NUESTRO PLANETA COMO SI FUERA UN ESCUDO PROTECTOR SE CONOCE COMO ATMÓSFERA.

LA ATMÓSFERA ESTÁ CONFORMADA POR DIVERSOS GASES, PERO MAYORITARIAMENTE POR NITRÓGENO Y OXÍGENO. EN CANTIDADES MUY MENORES, SE ENCUENTRA ARGÓN DIÓXIDO DE CARBONO Y OTROS.

LA ATMÓSFERA ESTÁ CONSTITUIDA (FORMADA) POR 5 CAPAS DIFERENTES: TROPÓSFERA, ESTRATÓSFERA, MESÓSFERA, TERMÓSFERA Y EXÓSFERA , LAS QUE PUEDES RECONOCER EN ESTOS  DIBUJOS. 



¿Cuáles son las capas de la atmósfera y que funciones cumplen?
La estratosfera comienza a partir de la tropopausa y llega hasta un límite superior (estratopausa), a 50 km de altitud. La temperatura cambia su tendencia y va aumentando hasta llegar a ser de alrededor de 0ºC en la estratopausa. Casi no hay movimiento en dirección vertical del aire, pero los vientos horizontales llegan a alcanzar frecuentemente los 200 km/h, lo que facilita el que cualquier sustancia que llega a la estratosfera se difunda por todo el globo con rapidez. Por ejemplo, esto es lo que ocurre con los CFC que destruyen el ozono. En esta parte de la atmósfera, entre los 30 y los 50 kilómetros, se encuentra el ozono, importante porque absorbe las dañinas radiaciones de onda corta.

La mesosfera, que se extiende entre los 50 y 80 km de altura, contiene sólo cerca del 0,1% de la masa total de laire. Es importante por la ionización y las reacciones químicas que ocurren en ella. La disminución de la temperatura combinada con la baja densidad del aire en la mesosfera determinan la formación de turbulencias y ondas atmosféricas que actúan a escalas espaciales y temporales muy grandes. La mesosfera es la región donde las naves espaciales que vuelven a la Tierra empiezan a notar la estructura de los vientos de fondo, y no sólo el freno aerodinámico.

La ionosfera se extiende desde una altura de casi 80 km sobre la superficie terrestre hasta 640 km o más. A estas distancias, el aire está enrarecido en extremo. Cuando las partículas de la atmósfera experimentan una ionización por radiación ultravioleta, tienden a permanecer ionizadas debido a las mínimas colisiones que se producen entre los iones. La ionosfera tiene una gran influencia sobre la propagación de las señales de radio. Una parte de la energía radiada por un transmisor hacia la ionosfera es absorbida por el aire ionizado y otra es refractada, o desviada, de nuevo hacia la superficie de la Tierra. Este último efecto permite la recepción de señales de radio a distancias mucho mayores de lo que sería posible con ondas que viajan por la superficie terrestre.

La región que hay más allá de la ionosfera recibe el nombre de exosfera y se extiende hasta los 9.600 km, lo que constituye el límite exterior de la atmósfera. Más allá se extiende la magnetosfera, espacio situado alrededor de la Tierra en el cual, el campo magnético del planeta domina sobre el campo magnético del medio interplanetario.





CAPAS DE LA ATMÓSFERA
La atmósfera puede llegar a tener en algunas zonas hasta un espesor de 1000 Km y está dividida en capas. Estas capas son:
  • Troposfera: la más cercana a la tierra (10 Km), es donde se desarrollan los fenómenos atmosféricos conocidos. Los aviones pueden superar esta capa e introducirse en la siguiente.
  • La estratosfera: llega hasta los 50 Km y es en ella donde existe una mayor concentración de ozono (25 km), de gran importancia para la vida en la tierra. Se queda con las radiaciones nocivas emitidas por el sol de alta intensidad, actuando como un filtro.
  • La mesosfera: hasta los 80 Km, recibe todas las radiaciones de alta intensidad. Por ella viajan los globos sonda.
  • La termosfera y la exosfera: son las capas externas de la atmósfera y llegan a tener entre 100º y 300º C de temperatura. Por la termosfera se pasean las naves espaciales a unos 100 Km de la tierra.