Ciencias de la Tierra

Está dedicada a las ciencias de la Tierra, también llamadas geociencias, que son el conjunto de disciplinas de las ciencias naturales que estudian la estructura, morfología, evolución y dinámica del planeta Tierra. Está dedicada al estudio de las geociencias como tal (a excepción de la geología).

Las ciencias de la Tierra se encuentran en constante evolución. La geografía de Plinio el Viejo sólo describía los elementos de la superficie de la Tierra sin ligarlos a través de procesos, y se daba poca importancia a la dinámica de cambios y la interacción con los elementos que componen el medio ambiente. Durante los primeros siglos de exploracióneuropea1 se inició una etapa de conocimiento mucho más detallado de los continentes y océanos. Se cartografiaron en detalle, por ejemplo, las alineaciones magnéticas en el océano Atlántico, que serían de gran utilidad para la navegación intercontinental. En 1596, por ejemplo, Abraham Ortelius vislumbra ya la hipótesis de la deriva continental, precursora de la teoría de la tectónica de placas. Antes, los exploradores españoles y portugueses, habían acumulado un detallado conocimiento del campo magnético terrestre. El nacimiento de los conceptos básicos de la geología (gradualismo, superposición, etc), en el siglo XVII y XVIII (p.e., James Hutton) o la meteorología, dio paso a una eclosión en el estudio de la Tierra. Hoy, las ciencias de la Tierra son una extensión más de las ciencias físicas cuantitativas basadas en el empirismo, la experimentación y la reproducibilidad de las observaciones.

Particularidades respecto a otras ciencias

La principal característica de las ciencias de la Tierra respecto a otras ramas de la ciencia es que, al ocuparse del pasado, el presente y el futuro de un objeto enorme en la escala humana, su estudio está limitado a observaciones que hacemos generalmente en su superficie (o cerca de ella) y en la actualidad; es decir, estamos limitados a estudiar un objeto en 4D, la Tierra, desde sólo dos de sus dimensiones. Las ciencias de la Tierra son por tanto ciencias tradicionalmente limitadas por la dificultad de la obtención de datos, aunque hay que señalar que, en años recientes, el desarrollo tecnológico en el campo de las ciencias de la información ha hecho posible un avance espectacular en las posibilidades asombrosas de un conocimiento científico de nuestro planeta cada vez mayor y más preciso. Además, las enormes dimensiones espacio-temporales de la estructura y la historia de la Tierra hacen que los procesos que en ella tienen lugar sean resultado de una compleja interacción entre escalas espaciales que pueden variar desde el milímetro hasta los miles de kilómetros y escalas temporales que abarcan desde las centésimas de segundo hasta los miles de millones de años. Un ejemplo de esta complejidad es el distinto comportamiento mecánico que algunas rocas tienen en función de los procesos que se estudien: mientras las rocas que componen el manto superior responden elásticamente al paso de las ondas símicas (con periodos típicos de fracciones de segundo), responden como un fluido en las escalas de tiempo de la tectónica de placas. Otro ejemplo del amplio abanico de frecuencias temporales en la Tierra es el cambio climático tiempo que van de los millones de años a los años, donde se funde con las escalas propias del cambio meteorológico. En general, es difícil diseñar un experimento que permita explicar el proceso estudiado, por lo que las técnicas de simulación análoga o computacional son de mucha utilidad.

Ciencias de la Tierra

Estudio de la Tierra sólida:

Se usa el término Tierra sólida para referirse a la Tierra excluyendo sus envueltas fluidas:

• la hidrosfera
• la atmósfera.

Las ciencias que estudian la Tierra sólida pertenecen al campo de la geología, e incluyen:

• la geodesia,
• la geofísica,
• la geoquímica
• la geotectónica,

Entre otras. El término puede inducir a confusión pues incluye buena parte del interior de la Tierra que no se comporta como un sólido rígido en escalas de tiempo humanas ni mucho menos a escalas de tiempo geológicas, como el núcleo externo,

Núcleo externo

El núcleo externo de la Tierra es una capa líquida compuesta por hierro y níquel situada entre el manto y el núcleo interno. Su límite superior es la discontinuidad de Gutenberg, situada a unos 2885 km de profundidad, mientras que su límite inferior es la discontinuidad de Lehmann, situada a unos 5155 km; tiene, pues, un grosor de unos 2270 km.​ Su temperatura varía desde los 4400 °C en su región superior hasta los 6100 °C en su zona inferior.

Características

Se cree que el núcleo externo se encuentra en estado liquido sistema nuclear, pues las ondas sísmicas S no lo atraviesan y las P disminuyen bruscamente su velocidad. Está compuesto de hierro mezclado con níquel y pocos rastros de elementos más ligeros. La mayoría de los científicos creen 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.

Es conductor de la electricidad, en el que se produce corrientes de convección. Esta capa conductiva se combina con el movimiento de rotación de la Tierra para crear una dinamo que mantiene un sistema de corrientes eléctricas conocidas como campo magnético terrestre. Es también responsable de las sutiles alteraciones de la rotación de la Tierra. Esta capa no es tan densa como el hierro puro fundido, lo que indica la presencia de elementos más ligeros. Los científicos sospechan que aproximadamente un 10% de la capa está compuesto por oxígeno y/o azufre porque estos elementos son abundantes en el cosmos y se disuelven con facilidad en el hierro fundido de la tierra.

que se encuentra en estado líquido o el manto, el cual, aunque es sólido, se comporta a gran escala temporal y espacial como un fluido movido por corrientes de convección. El comportamiento fluido de estas capas se conoce porque no transmiten o transmiten mal una parte de las ondas sísmicas.

La Tierra Sólida (Solid Earth) da nombre a varias revistas científicas especializadas que se dedican a publicar estudios, en su mayoría, geológicos, geofísicos o geodinámicos.

• Geofísica, estudio del planeta desde el punto de vista de la física. Se analizan y modelan los fenómenos y anomalías geológicas, con el fin de lograr una descripción matemática y geométrica de las mismas.
• Geomorfología, estudia las formas de la superficie terrestre, relacionadas con las estructuras y litología del subsuelo y los procesos erosivos que moldean las superficie.
• Geografía, estudia la relación e interacción de la superficie terrestre con el hombre.
• Geoquímica, estudia la abundancia absoluta y relativa, distribución y migración de los elementos que conforman la Tierra.
• Paleontología, estudia los fósiles de plantas y animales, la evolución del vida en nuestro planeta y la utilidad geocronológica referente a las sucesiones faunísticas encontradas en las rocas.
• Ciencia del suelo, estudia el suelo como recurso natural.
• Geodesia, estudia la tierra teniendo en cuenta su curvatura.

• • Climatología, estudio del clima terrestre actual y en el pasado geológico.
  • Hidrología, estudia la distribución, espacial y temporal, y las propiedades del agua presente en la atmósfera y en la corteza terrestre.
  • Meteorología, estudio de la dinámica atmosférica y el tiempo meteorológico.
  • Oceanografía u oceanología, estudia la dinámica oceánica como las mareas, el oleaje y las corrientes. Estudia la vida y el suelo oceánico con el fin de una comprensión completa de la formación y evolución del planeta tierra (estudio de fosas, dorsales, islas y cordilleras sumergidas).

Relevancia

Las Ciencias de la Tierra constituyen una herramienta para planear una explotación racional de los recursos naturales, comprender las causas que originan los fenómenos naturales que afectan al ser humano y cómo el ser humano influye en la naturaleza con sus acciones. Por otro lado, son la forma de entender procesos naturales que han amenazado la vida del hombre, y su estudio está ligado a la prevención de riesgos sísmicos, meteorológicos y volcánicos.

Ciencias Atmosféricas

• • Ciencias Atmosféricas es la subcategoría que abarca todas las disciplinas de las ciencias de la Tierra que se dedican al estudio de la atmósfera y del clima..

Ciencias Litosféricas

• • Ciencias Litosféricas es la subcategoría que abarca todas las disciplinas de las ciencias de la Tierra que estudian la litosfera, el suelo y, en general, la Tierra..

Ciencias Oceanográficas

• • Ciencias Oceanográficas es la subcategoría en la que se incluyen todas las disciplinas de las ciencias de la Tierra que estudian el agua y, más específicamente, los océanos.