Tema 1. GEODINÁMICA EXTERNA Y SUS CONTROLES ÍNDICE 1.1. Procesos geológicos en la superficie terrestre 1.2. Motores de la actividad geológica reciente 1.3. Cambios climáticos del Cuaternario, del Holoceno y del presente 1.4. Causas y consecuencias de los cambios climáticos

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1.1. Procesos geológicos en la superficie terrestre ¿Permanece inalterable en el tiempo la superficie terrestre?

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¿Qué tipo de cambios sufre? ~ 2500 a.C.

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¿Cuál es la velocidad o o la frecuencia con la que ocurren dichos cambios?

¿Y la Luna? ¿Permanece inalterable en el tiempo su superficie? ¿Qué tipo de cambios sufre? ¿Cuál es la velocidad o o la frecuencia con la que ocurren dichos cambios? Los cambios en el relieve son mucho más rápidos en la Tierra que en la Luna … ¿por qué?

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Geodinámica externa Conjunto de procesos geológicos que operan en la superficie de la corteza terrestre y que causan cambios en la misma (cambios en el relieve). Dichos procesos pueden ser de tipo mecánico, químico o biológico, e implican la transformación de materiales geológicos y su transporte.

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Procesos geodinámicos externos :

• Baja Tª y baja presión (atmosférica): pr. geomorfológicos

P.ej. transporte de sedimentos

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• Baja presión y alta Tª: volcanismo (es endógeno)

• Alta presión y alta Tª: impacto de meteoritos

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• Alta presión y baja Tª: Deformación tectónica de la superficie terrestre, tectónica activa (proceso endógeno) Terremoto en la falla Denali (Alaska): 3/11/2002, magnitud 7.9

The magnitude 7.9 Denali fault earthquake of November 3, 2002, resulted from predominantly right-lateral offset along portions of the Denali and Totschunda fault systems in Alaska. Total length of the surface rupture was about 320 kilometers (200 miles). The western 49 km of the rupture shows mainly low-angle thrust offset as much as 1.5 m, with the northwest side up. Shown here are the epicenters of the November 3 event (red) and the magnitude 6.7 foreshock of October 23, 2002 (blue), as well as two previously recorded large shallow earthquakes (yellow) in the vicinity of the fault. Because there were few seismometers in the region at the time, the locations of the earlier events are poorly constrained. Shown in yellow are other faults that show evidence of activity during Quaternary time (past two million years). Numbers show the locations of some of the following photographs. Figure by Rod Combellick, DGGS.

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Terremoto en la falla Denali (Alaska), 3/11/2002, magnitud 7.9

Aerial view of the Trans-Alaska Pipeline and Richardson Highway, looking north. Rupture along the fault resulted in approximately 2.5 meters (8 feet) displacement of the highway, with the north side moving east relative to the south side. Photo by Patty Craw, DGGS.

Vertical displacement on a fault scarp

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Terremoto en la falla Denali (Alaska), 3/11/2002, magnitud 7.9

Southeast of Gillett Pass. Note the sackung (ridge spreading due to earthquake motion) across the mountain side. Photo by Rod March, USGS.

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Terremoto en la falla Denali (Alaska), 3/11/2002, magnitud 7.9

Rock avalanche overriding Black Rapids Glacier. The ridge in the center is a 11 medial moraine. View is looking north. Photo by Patty Craw, DGGS.

Los cambios en el relieve son mucho más rápidos en la Tierra que en la Luna ¿por qué?

Geodinámica externa terrestre: interacción intensa de las capas externas de la Tierra

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Interacción litosfera atmósfera

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Sabria, Tunez 15

Interacción litosfera - hidrosfera

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?

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Inundación torrencial, frontera andorrana, 2/8/2008

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Interacción litosfera -biosfera

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1.2. Motores de la actividad geológica reciente Factores condicionantes de la geodinámica externa

• Material geológico (tipo de roca o tipo de suelo) • Estructura geológica • Actividad tectónica (deformación del terreno, terremotos) • Actividad volcánica • Agente(s) morfogenético(s) dominante(s) • Clima • Tiempo (grado de desarrollo de un paisaje; normalmente a escala desde décadas a miles o millones de años)

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Procesos endógenos: volcanismo y actividad tectónica (formación de relieves, orogénesis)

Vista del Himalaya desde satélite

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Procesos y productos principales de la geodinámica externa Rocas inestables en condiciones superficiales

FS autóctonas

Meteorización

(alteritas) Formas del relieve FS para-autóctonas

Erosión erosionales

- residuales - suelos edáficos

Sedimentos

Transporte

FS alóctonas (Depósitos sedimentarios)

Sedimentación

Formas del relieve deposicionales

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1.3. Cambios climáticos del Cuaternario, del Holoceno y del presente 1.3.1. Introducción

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1.3.2. Cambios climáticos a diferentes escalas temporales Últimos 2.5 millones de años (Cuaternario)

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Inciso: ¿cuándo comenzó el Cuaternario? Cuaternario: periodo caracterizado por glaciaciones frecuentes Inicio del Q: primer punto del registro estratigráfico que muestre un enfriamiento climático respecto al Plioceno

Escala del tiempo geológico 1999

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Inciso: ¿cuándo comenzó el Cuaternario? Cuaternario: periodo caracterizado por glaciaciones frecuentes Inicio del Q: primer punto del registro estratigráfico que muestre un enfriamiento climático respecto al Plioceno

Escala del tiempo geológico 2004

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Carta estratigráfica internacional 2006

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Cambios climáticos en el último ciclo glacial (120 ka)

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Isotopía del O-18 de sedimentos del fondo oceánico

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Mapa de localización de sondeos de fondos oceánicos 39

¿Causa de las variaciones del O18?

Efecto almacén de los casquetes glaciares

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Últimos 20000 años

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Holoceno (¿10000 años ? Actualmente 11800 años)

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Últimos 1000 años

IPCC (2001)

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La Pequeña Edad del Hielo (500 años)

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Últimos 140 años (datos instrumentales)

IPCC (2001) 47

El clima mundial del siglo XXI

IPCC (2001)

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1.4. Causas y consecuencias de los cambios climáticos 1.4.1. Consecuencias de las glaciaciones • Efectos morfoclimáticos • Efectos glacio-eustáticos • Efectos glacio-isostáticos

Efectos morfoclimáticos • Cambios en la frecuencia - magnitud de los procesos geomórficos episódicos (p.ej. inundaciones) o en la tasa de los procesos contínuos o subcontínuos (p.ej. meteorización) que actúan en una región • Cambios en la extensión y posición latitudinal de las regiones morfoclimáticas: cambios en el tipo de procesos geomórficos que actúan en un territorio 49

Región morfoclimática: Unidad de territorio de gran extensión en la que actúa de forma dominante y característica una asociación de procesos geomórficos (p.ej. procesos fluviales torrenciales y procesos eólicos), y en la que se tiende a un equilibrio entre el clima y el paisaje de tal manera que las grandes formas del relieve reflejan el clima regional.

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Región  morfoclimática Glacial

Formación  vegetal

Procesos geomórficos dominantes

Desierto  Gelifracción (met.  mecánica), erosión  frío glacial, erosión eólica

Rango latitudinal  típico 65‐900

Periglacial

Bosque  de  Procesos periglaciales (incl.  gelifracción),   coníferas, mov. de ladera (solifluxión), edafización,  tundra erosión eólica

50‐650

Templado‐ húmeda

Bosque  Procesos fluviales, meteorización mecánica y  caducifolio química,  movimientos de ladera

40‐50 0

Continental  seca Semiárida

Estepa,  pradera

Procesos fluviales, meteorización mecánica y  química

Bosque  Haloclastismo, termoclastismo (met.  esclerófilo,  mecánica),  av. torrenciales, proc. eólicos estepa

35‐550 30‐350 10‐150

Árida

Desierto  cálido

Haloclastismo, termoclastismo (met.  mecánica),  av. torrenciales, proc. eólicos

15‐300

Tropical seca y  húmeda

Sabana

Meteorización química, adafización, proc.  fluviales, movimientos de ladera 

10‐250

Meteorización química, edafización,  movi‐ mientos de ladera episódicos,  proc. fluviales

0‐100

Ecuatorial lluviosa

Selva

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Efectos glacio-eustáticos

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Efectos glacio-isostáticos

Isostasia

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1.4.2. Causas de los cambios climáticos Gases invernadero: causa y consecuencia

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Variaciones de la actividad solar Las manchas solares son zonas oscuras y frías que originan campos magnéticos que afectan a luminosidad del sol en ciclos de 11 años.

Variaciones del campo geomagnético

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Erupciones volcánicas •

Las partículas proyectadas en una erupción impiden la llegada del calor del sol

•

El vapor de agua y los gases forman aerosoles naturales

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Cambios en la insolación debidos a variaciones de los parámetros orbitales: teoría de Milankovic a) Excentricidad de la órbita: La orbita de translación varia su forma desde un circular hasta una elipse en un ciclo de 100.000 años.

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b) Inclinación del eje de rotación: La inclinación del eje de rotación varia entre 21.5º y 24.5º cada 42000 años

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c) Precesión de los equinocios

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La circulación oceánica

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Causas del Dryas reciente

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IPCC (2001). Grupo Intergubernamental de expertos sobre el cambio climático. Tercer informe de evaluación. La base científica. Resumen para responsables de políticas

http://www.ipcc.ch/

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IPCC (2001) 81

IPCC (2001)

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