6. La física planetaria
Magariños, Carlos
El clima es algo dinámico, cambiante, incluso irrepetible, consecuencia de la energía que recibe la Tierra del Sol y de los intercambios de energía entre partes diferentes de lo que se llama Sistema Climático, que podemos entender como sinónimo de planeta Tierra. Esas partes o subsistemas son:
- La atmósfera, envoltura gaseosa del planeta, allí donde percibimos el clima.
- La hidrosfera, formada por océanos, mares, lagos, etc.
- La litosfera, corteza sólida emergente de los continentes, allí donde vivimos.
-La biosfera, formada por todos los seres vivos, incluido el hombre.
- La criosfera, formada por hielos que cubren parte de océanos y continentes
Cuando la energía que recibimos del Sol alcanza la Tierra se distribuye entre todos los subsistemas y se intercambia entre unos y otros. De estos intercambios surge la gran variedad de climas de las distintas regiones de nuestro planeta.
Todos los procesos que se producen en el Sistema Climático tienen su fuente casi exclusiva de energía en el Sol. No toda la energía interceptada es aprovechada por el Sistema Climático pues una fracción de ella (albedo: 30%) es devuelta al espacio. En conjunto, para todo el planeta y por término medio en el tiempo existe balance de energía, pero no en sus diferentes partes ni en todo momento.
Alteración del balance energético
Puede darse mediante:
a) Cambios en la energía interceptada por la Tierra
b) Cambios en el albedo terrestre
c) Cambios en el flujo de energía de onda larga de la Tierra al espacio. (Emisión Infrarroja no atrapada en la atmosfera)
a) Energia: la Tierra no ocupa una posición fija en relación al Sol.
Trayectoria elíptica, cuya excentricidad cambia. (Periódo: 100.000 años).
Oblicuidad del eje no constante (Movimiento de peonza) (Período: 41000 años)
Elipse orbital cambia de orientación (Equinoccios) (Periodo: 19000/23000 años)
Impacto de metoritos y/o cometas
b) Albedo:
1. Aerosoles en la atmosfera
2. Nubes (Altas: Efecto vidrio polarizado – Bajas: Efecto Espejo)
3. Terreno
c) Onda Larga:
Efecto Invernadero. (Temp media terrestre sin atmósfera: -18°C: con atmosfera +15°C).
Es responsable de 33 °C.
Gases: EI Vapor de Agua (80%) y CO2 (0.036%). CO2 aumenta desde la Revolución Industrial.
El Hombre influye en los puntos b. y c.
Se habla de una nueva era: el Antropoceno, donde todo ocurre dentro de una escala temporal corta. (La vida de una persona), de lo que resulta la capacidad humana actual de modificar el clima
Ejemplos:
- Aumento de Temperatura media por siglo
- Disminución del Número de Noches Frias con Escarcha y Aumento Dias y Noches cálidos y Olas de Calor.
- Desde 1950 los océanos han absorbido el 80% del exceso de calor, con el resultado de una elevacion del nivel del mar.
- La superficie de la criosfera disminuye un 2.7 % por década.
- Régimen de lluvias incrementado, con muchas fluctuaciones por región.
Impactos del Antropoceno en la Física Planetaria.
Rotación Terrestre
Debido al cambio climático grandes masas de hielo se desplazan de polos a zonas ecuatoriales provocando la desaceleracion de la rotación planetaria.
A energía constante, (la aportada por el Sol) la velocidad angular del planeta disminuye en la medida que el radio de la distribución de la masa aumenta.
Anomalías en la medición del tiempo y duración del dia.
Esta desaceleración rotacional provoca que desde 1972, lo que se derrite en los veranos no llegue a congelarse en los inviernos.
Esto genera un desajuste temporal inédito, por lo que en 2029 se deberá remover un segundo.
Eje de Rotación
En los últimos 30 años, el eje del planeta ha experimentado un desplazamiento acelerado. La deriva polar (cómo ha ido variando la posición de los polos a lo largo de la historia) cambió de dirección en 1995, y entre ese año y 2020, la velocidad del movimiento de los polos aumentó significativamente.
La distribución del peso de la Tierra siempre está cambiando a medida que las entrañas fundidas del planeta se agitan y su superficie se transforma. Pero en estos cambios tiene un "peso" fundamental el agua, que forma casi las tres cuartas partes de la superficie del planeta. La disminución acelerada de las capas polares resultante del derretimiento del hielo glacial es el principal impulsor de la rápida deriva polar después de la década de 1990.
Tectónico
La temperatura interior de la Tierra es superior a la exterior y las rocas se comportan como un fluido bajo las tremendas presiones. Estas rocas del manto sufren convección y las corrientes generadas empujan las placas continentales de la superficie. En las profundidades la Tierra funciona una máquina térmica que, debido a una diferencia de temperaturas, produce trabajo. Si el efecto invernadero es lo suficientemente intenso, se puede detener la tectónica y que la corteza se detenga. Según el estudio una temperatura prolongada superior a los 38 grados y de origen climático puede detener la tectónica de placas de la Tierra.
Solo es necesario un periodo prolongado de calentamiento superficial que produzca un ciclo de retroalimentación positiva en el ciclo de convección del manto.
Impacto Gravitacional
Como vimos, los casquetes polares y los glaciares se derriten a un ritmo acelerado. Cuando estas masas de hielo desembocan en los océanos, desplazan grandes cantidades de masa de la tierra al agua, alterando la distribución de la masa en la superficie terrestre.
Cuando hay una modificación en la cantidad de agua en una región en particular, a medida que el agua se acumula en la misma, su peso presiona la corteza terrestre, lo que hace que se deforme y se hunda ligeramente. Por el contrario, cuando los niveles de agua en una región disminuyen, el peso del agua se levanta y la corteza puede rebotar o volver a levantarse.
Ya sea se deforma o rebota, esto puede hacer que las placas tectónicas vecinas se desplacen y se muevan y esto puede producir actividad sísmica / terremotos.
Impacto por presión atmosférica
Se refiere al peso de la atmósfera de la Tierra presionando sobre la superficie del planeta. A medida que aumenta la temperatura del planeta (EI), la superficie de la Tierra también se calienta. Este aire más cálido se expande y se vuelve menos denso, lo que puede conducir a una disminución de la presión atmosférica en la superficie de la Tierra. Cuando la atmósfera es más densa en una región que en otra, puede causar la corteza subyacente a deformarse, lo que lleva a cambios en los patrones de estrés de las placas tectónicas cercanas.
Impacto por cambios abruptos e Intensidad de las lluvias
Una atmósfera más cálida puede retener más vapor de agua, lo que posteriormente conduce a niveles más altos de precipitación.
En el Himalaya, por ejemplo, la frecuencia de los terremotos está influenciada por el ciclo anual de precipitaciones de la temporada de monzones de verano.
Las investigaciones revelan que el 48% de los terremotos del Himalaya ocurren durante los meses más secos previos al monzón -marzo, abril y mayo-, mientras que solo el 16% ocurre en la temporada del monzón. Durante la temporada de monzones de verano, el peso de hasta 4 metros de lluvia comprime la corteza tanto vertical como horizontalmente, estabilizándola. Cuando el agua desaparece en invierno, el "rebote" efectivo desestabiliza la región y aumenta el número de terremotos que se producen y el vulcanismo.
Impacto por Industria Minera
Las actividades humanas, como la minería y la perforación, la actividad tectónica de impacto a través de la remoción de grandes cantidades de material de la corteza terrestre afectan la estructura de la misma haciendo que quede más delgada y vulnerable a presión interna subterránea.
El proceso de minería comprende también el acto de la inyección de fluidos o gases de vuelta a la corteza terrestre, lo que conduce a aumentos de masa y destrucción de estructuras subterráneas. La distribución de la presión del fluido afecta los patrones de estrés de la corteza circundante, lo que promueve cambios tectónicos.
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