Naturales6 bue capitulo 2

ÍT ULO CA P

2

La Tierra y el Universo

Los cambios del planeta Tierra

fecha

Observen la imagen y respondan. a. ¿De dónde proviene la tierra en la que cultivamos las plantas? b. ¿Qué habrá debajo del suelo? c. ¿Qué hay dentro de un volcán?

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d. ¿Cómo se formaron las montañas? e. ¿Por qué se producen los terremotos? f. ¿Cuántos años tarda en formarse un fósil? g. Registren sus respuestas en las carpetas.

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El paisaje observable

hidrosfera

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Podemos clasificar los elementos físicos de un paisaje en cuatro grandes sistemas.

• Las rocas y el suelo que forman la corteza del planeta, más los materiales de su interior: la geosfera.

• Agua en lagos, ríos y mares, agua bajo la superficie del terreno en napas subterráneas, agua congelada en los glaciares y los polos: la hidrosfera.

• La capa de aire que respiramos, donde se observan las nubes, se producen el viento y las tormentas: la atmósfera.

• Seres vivos: animales, plantas, microbios, hongos. Para nombrarlos a todos juntos, se usa la palabra biosfera.

Estos cuatro sistemas están relacionados porque entre ellos hay intercambio de materiaatmósfera les: el agua del mar y de los ríos se evapora y pasa a la atmósfera. Desde allí, vuelve a caer geosfera en forma de lluvia o nieve, y con la ayuda del viento, desgasta lentamente las rocas y el suelo. Los seres vivos, por su parte, incorporan biosfera agua y gases del aire, y luego los eliminan nuevamente al ambiente; asimismo cuando estos organismos mueren, sus restos se transforman en materiales sólidos que se acumulan en el suelo y gases que van a la atmósfera.

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En cualquier lugar del mundo en que nos encontremos, cuando miramos a nuestro alrededor, podremos identificar a primera vista un paisaje constituido por un conjunto de elementos físicos naturales, y una serie de elementos producidos o construidos por los seres humanos. Los elementos físicos que forman el paisaje natural son elevaciones, cursos o acumulaciones de agua, la atmósfera y los fenómenos del tiempo, el suelo, los vegetales y la fauna. Los paisajes intervenidos por el hombre incluyen calles, construcciones, alambrados, vehículos.

| CAPÍTULO 2 | El paisaje. Sistemas terrestres. Características de la atmósfera, la hidrosfera y la geosfera.

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Un viaje vertical Muchos libros trataron de imaginar cómo es “meterse” bajo la piel del planeta, por ejemplo, Viaje al centro de la Tierra de Julio Verne. Si hoy tuviéramos una sonda exploradora capaz de atravesar la Tierra de parte a parte, sus instrumentos tendrían que mostrar lo siguiente.

Termosfera

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Entrada en la atmósfera Al bajar, la sonda encontrará que las características de la atmósfera cambian al atravesar las capas: • Termosfera: hay muy poco aire y unas pocas partículas con carga eléctrica.

• Estratosfera y mesosfera: aumenta la presión del aire; cerca de los 40 km hay una zona con abundancia de ozono.

• Troposfera: la zona de las nubes y los vientos. La temperatura aumenta desde cerca de 56 °C bajo cero a 12 km hasta los 15 °C promedio en la superficie terrestre.

Entrada en la hidrosfera

Mesosfera

40 km

90 km

Ozono 30 km

Estratosfera Troposfera

50 km 18 km

Aconcagua

Al bajar la sonda exploradora, si cae en medio del océano, atravesará unos 4,2 km de agua. La presión va en aumento a medida que cada vez más kilos de agua pesan sobre la sonda. A partir de los 200-300 m, casi no llega la luz del sol: es una zona poblada por animales marinos adaptados a vivir en la oscuridad.

Entrada en la geosfera En los primeros 30 km la sonda atraviesa una capa de rocas sólidas, llamada corteza terrestre.

De a poco se llega a una zona donde la temperatura es tan alta que las rocas se ablandan. Es el manto, que tiene un espesor de casi 3.000 km.

Llegada allí, la sonda detecta un cambio en las propiedades del material que atraviesa; ya no son rocas, sino metales, también en estado pastoso. Es el núcleo externo, hasta los 5.100 km.

Pero falta el último tramo: el núcleo interno, una bola de metal sólido y muy caliente, hasta el mismísimo centro del planeta, a 6.380 km por debajo de la superficie. Allí la temperatura pasa los 6700 °C, suficiente para fundir cualquier material conocido en la Tierra.

corteza

manto

núcleo externo

núcleo interno

Actividades a diario 1 Indiquen si las siguientes afirmaciones son correctas (C) o incorrectas (I). Reformulen las incorrectas en sus carpetas. a. La termosfera es una de las capas de la atmósfera.

b. La atmósfera es un sistema de materiales compuesto por líquidos. c. El agua que hay en capas subterráneas es parte del paisaje observable. d. El núcleo de la Tierra está hecho de metales. |

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La corteza sólida de la Tierra Al observar la superficie de la Tierra, podemos encontrar terrenos llanos, cubiertos por un suelo formado por materiales molidos, o terrenos desnivelados con elevaciones sólidas, como peñascos o montes.

Tic A Diario Para averiguar cómo hacen las lombrices para promover la formación de humus en el suelo, ingresen en http://inta.gob.ar/suelos, y en el buscador introduzcan la palabra “humus”.

El suelo es la capa superficial, relativamente fácil de desmenuzar, y que permite el crecimiento de los vegetales terrestres almacenando agua y otros nutrientes. Podemos reconocer distintos suelos por su color, su composición y la forma en que se comportan cuando se los moja. Por ejemplo, los suelos de la provincia de Misiones son rojizos y sueltos; el suelo de la llanura pampeana es marrón grisáceo y retiene bien el agua, mientras que en algunas zonas desérticas, como en San Luis o Mendoza, es arenoso y de color amarillento.

En todos los casos, el componente principal de un suelo es polvo de rocas y, según el tipo de roca que abunda más en el suelo, se dice que hay suelos calcáreos, arcillosos, humíferos o arenosos. La composición del suelo es un dato importante para que los agricultores elijan los cultivos más adecuados.

Las capas del suelo

Esquema de horizontes de suelo.

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Cuando se excava el suelo para hacer un pozo, muchas veces es posible ver capas de distinto color y composición llamadas horizontes.

• El lecho rocoso firme puede estar a distinta profundidad debajo de la superficie del suelo; por ejemplo, cerca de las montañas, la roca puede estar casi en la superficie, mientras que en la llanura pampeana puede estar mucho más profunda, a varios metros.

• El humus suele formar la capa superior del suelo; además de la roca molida está formado por restos de plantas y de los animales que mueren, transformados por microbios y hongos que los convierten en una masa oscura y húmeda. materia orgánica El humus del suelo conserva la humeo humus dad y los minerales que las plantas utilimantillo zan para crecer, y también hace que las partículas de polvo se adhieran unas con capa intermedia otras. roca madre En los lugares donde no se forma humus, el polvo rocoso está más suelto; lecho rocoso esto permite que el viento lo pueda arrastrar con facilidad. Allí las plantas crecen con dificultad.

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El suelo

| CAPÍTULO 2 | Corteza sólida de la Tierra. El suelo: capas. Las rocas.

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Las rocas En las zonas donde la corteza terrestre no está cubierta por el suelo, se pueden apreciar directamente las rocas en bloques enormes. A partir del estudio microscópico de su composición, se puede determinar cómo se formaron a lo largo de miles de años.

• Cuando el mineral caliente y pastoso del manto aflora cerca de la superficie, se enfría formando rocas ígneas: algunas de ellas parecen vidrios o están formadas por pequeñísimos cristales.

• Las rocas metamórficas se originan cuando una roca vieja está sometida a calor y presión durante un tiempo prolongado.

• Ambos tipos de rocas, cuando quedan expuestas en la superficie, se gastan por la acción de aguas y viento. Las partículas son arrastradas al fondo de mares y lagunas, donde se consolidan lentamente dando origen a rocas sedimentarias.

En algunas localidades se pueden ver capas de rocas deformadas, plegadas o quebradas, como si hubieran sido apretadas desde los costados. Imaginen que ponen sobre una mesa varias toallas apiladas, y luego con las manos empujan hacia el medio en direcciones opuestas: puede observarse algo similar a lo que se ve en la fotografía de esta página.

Las capas plegadas de roca nos hacen pensar que alguna vez esas rocas estuvieron planas y fueron sometidas a fuerzas que las apretaron desde los costados.

Experiencia.

El plegamiento de las rocas es más visible cuando las capas son de diferentes colores o texturas.

Distintos tipos de suelos

En esta actividad podrán comparar la velocidad con que diferentes suelos dejan pasar el agua.

Materiales: arcilla, arena, restos de café o yerba usados, 4 recipientes transparentes, 1 gotero, agua.

Para hacer 1 En cuatro recipientes transparentes preparen tres tipos de “suelos”: uno hecho solo de arcilla

(1), otro solo de arena (2), otro mezclando cantidades iguales de arcilla y arena (3), y un cuarto mezclando partes iguales de arcilla, arena y yerba mate usada o borra de café (4).

2 Golpeen cada recipiente suavemente contra la mesa para que los materiales se asienten.

3 Con un gotero echen la misma cantidad de agua en cada

recipiente. Observen lo que sucede en cada uno y anoten en sus carpetas lo que vieron.

4 Registren sus observaciones con imágenes; pueden ser dibujos hechos por ustedes mismos o fotos que tomen durante la experiencia.

1

2

3

4

Para discutir y reflexionar 1 Conversen entre ustedes y respondan en sus carpetas: ¿qué suelo dejó pasar el agua más rápidamente?

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En el Parque Nacional Talampaya, en la provincia de La Rioja, hay rocas muy gastadas: fueron erosionadas por el viento.

Los montículos de arena se llaman dunas, y si son pequeñas, se les dice médanos. El viento las va moviendo lentamente.

El aire deja pasar la luz del sol casi sin calentarse. La luz solar llega entonces al suelo, que sí se calienta, y luego le transmite ese calor al aire que está en contacto con él. El aire ahora caliente tiende a ascender en forma parecida a una burbuja, y es reemplazado a nivel del suelo por aire fresco que sopla en dirección horizontal. Este es el proceso por el que se generan los vientos.

El viento levanta el polvo del suelo y lo arrastra a otros lugares, modificando lentamente el paisaje. Además, el polvo arrastrado golpea suavemente la superficie de las rocas y las va desgastando lentamente como si fuera una lija. El desgaste o erosión de las rocas y del suelo es más rápido cuando los vientos predominantes son fuertes y no hay una cubierta vegetal que los proteja.

Además del desgaste que produce el viento, las rocas de la superficie son erosionadas de otras maneras: • En los lugares donde hace mucho calor de día y mucho frío de noche, las rocas se rajan por el cambio brusco de temperatura.

• Si en los agujeros de las rocas entra agua de lluvia y de noche hace frío, el agua que se congela rompe la roca.

• Si en las pequeñas rajaduras de las rocas caen semillas y brotan plantas, las raíces al crecer van disolviendo los minerales de las rocas y, de a poco, las pueden romper.

• Algunas rocas tienen minerales que se disuelven en el agua subterránea, y lentamente van quedando carcomidas.

Los materiales desgastados El mineral molido que se produce por cualquiera de los mecanismos de erosión es arrastrado por el viento o el agua y se acumula en lugares alejados de donde se originaron, formando capas de arena, como las dunas, o arcillas en los suelos. Una parte termina arrastrada por los ríos, y con el tiempo llega a formar islas o canales nuevos, o sigue hasta llegar al mar y en el fondo marino se va asentando hasta formar luego de muchos años nuevas rocas sedimentarias.

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Erosión

Actividades a diario 1 Anticipen qué pasaría si a un terrón de azúcar: a. le pasan suavemente un cepillo varias veces; b. lo soplan con el aire de un secador de pelo; c. lo frotan suavemente con una tela.

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2 Realicen cada una de las pruebas y anoten en sus carpetas lo que han observado.

TE 3

Propongan cómo le explicarían a un hermano más chico para qué hicieron esta experiencia.

| CAPÍTULO 2 | La erosión. Los materiales desgastados.

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Procedimiento.

Redacción de un informe de experimentación

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Con la siguiente actividad aprenderán las distintas partes que componen un informe de experimentación y podrán realizar uno basado en una experiencia.

Un informe de experimentación es un texto que permite comunicar a alguien que no estuvo presente durante el desarrollo de una experiencia, lo que sucedió cuando se realizó en la clase de ciencias.

Se redacta en tiempo pasado. Pueden elegir contarlo en primera persona del plural (hicimos, mezclamos, calentamos) o en tercera persona del plural (el grupo preparó, calentó, clasificó).

Tiene partes o secciones: • Datos de encabezado: cuándo lo hicimos, quiénes participaron.

• Un título que resume de qué se trata - Truco: es lo último que se redacta.

• ¿Para qué hicimos la experiencia? ¿Qué queríamos averiguar o comprobar?

• ¿Qué materiales usamos? (incluyendo fotos o esquemas).

• ¿Qué hicimos?, o sea una descripción de las acciones que realizamos, en orden.

• ¿Qué pasó?, es decir los resultados que observamos (incluyendo fotos o esquemas).

• ¿Y ahora qué pensamos? ¿Confirmamos lo que pensába-

fecha,

grado,

Experiencia …

• Materiales • breve resumen de qué querían comprobar

Procedimiento

Observaciones (aquí dejar lugar para fotos)

Conclusiones

mos al principio, o tenemos nuevas ideas que nos surgieron después del experimento?

Actividades a diario 1 Resuelvan las siguientes consignas. Para eso, utilicen como ejemplo la experiencia que

realizaron en la página 29. a. Discutan en el grupo para qué estaban haciendo la experiencia y por qué probaron con suelos armados con diferentes materiales. Anoten la respuesta en un borrador. b. Hagan una lista con los materiales que emplearon, y un esquema de cómo armaron los frascos, o una foto que hayan tomado. Pongan rótulos a las fotos o esquemas. c. Revisen las anotaciones de la experiencia y escriban en borrador un texto contándola en etapas: “Primero hicimos… y después…; luego… y finalmente…”. d. Escriban en un borrador un texto con las observaciones: “En el caso del recipiente con arena vimos que…, como se ve en esta foto. En los recipientes con… pasó…, etc. d. Repasen lo que conversaron cuando hicieron la experiencia y escriban un texto en borrador que responda a la pregunta “¿Qué pensamos que sucedió?”. e. Reúnan los borradores, revisen lo escrito y pásenlo en limpio. Elijan qué título le pondrán al informe.

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Los continentes se mueven

Sudamérica

Restos fósiles de Cygnonathus, reptil terrestre triásico con longitud de tres metros.

Hace poco más de cien años, al científico alemán Alfred Wegener le llamó la atención que las costas de América del Sur y de África parecían encajar como dos piezas de un rompecabezas. Otros científicos anteriores lo habían notado, pero él encontró nueva información. Por ejemplo, que en ambos continentes había restos fósiles de los mismos animales terrestres incapaces Evidencia fósil del reptil de nadar, con lo que tuvo la idea de que tal vez en terrestre Lystrosaurus. el pasado ambos continentes habían estado juntos África India formando un supercontinente que llamó Pangea.

Pero eso significaba pensar que los continentes eran capaces de moverse, y al principio esa idea encontró mucha resistencia en otros científiAustralia Antártida cos porque no se podían explicar todavía cuál era la fuerza capaz de mover las enormes masas continentales. Posteriormente, hace unos 50 años, las Fósiles del helecho investigaciones realizadas en el suelo del fondo Glossopteris hallados del mar encontraron datos que apoyaron la teoen los continentes del ría de Wegener. Los científicos advirtieron que la Restos fósiles del reptil de sur, mostrando que agua dulce Mesosaurus. estuvieron unidos. corteza terrestre está quebrada en varios grandes segmentos llamados placas, que parecen flotar sobre el manto pastoso, y que en algunas zonas de esas grietas se produce la salida del material fundido del manto hacia afuera, que va separando las placas.

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La Antártida, que hoy está helada, tenía temperatura templada en la época de Pangea.

Entre América del Sur y África se encuentra una cadena de montañas sumergidas, en la zona de contacto entre las placas, que se llama Dorsal oceánica.

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| CAPÍTULO 2 | Movimiento de los continentes. Formación de cordilleras y fosas oceánicas.

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Velocidad del movimiento de las placas Con instrumentos modernos como los GPS, actualmente se puede medir la velocidad con que las placas se desplazan y entender la forma en que los continentes van cambiando de posición. Por ejemplo, cada año África queda unos 5-6 cm más lejos de nuestra costa. A esa velocidad, para que estos continentes se separen como están hoy a más de 3000 km uno de otro, tiene que haber pasado un tiempo larguísimo. Los mapas que siguen muestran algunos momentos de estos lentos cambios y una posible imagen de cómo se verá el mundo dentro de varios millones de años a medida que el proceso de deriva continental siga sucediendo.

La unión entre América del Sur y América del Norte estuvo interrumpida por muchos millones de años.

Dentro de 150 millones de años

Nuestros tiempos

Hace 180 millones de años

Hace 120 millones de años

Hace 60 millones de años

Cuando dos placas se acercan, en los bordes se producen zonas donde el terreno tiene que acomodarse, ya sea hundiéndose o elevándose: así aparecen cordilleras. Por ejemplo, los Andes se originan por la compresión de los bordes de la placa Sudamericana y la de Nazca, pero ese mismo movimiento también produce fosas oceánicas profundísimas.

Los Andes son montañas jóvenes y todavía están “creciendo”; por ejemplo, el Aconcagua aumenta un par de milímetro de altura por año; sin embargo, en las zonas más al sur de nuestro país, la presión entre las placas es menor, y allí las montañas pierden altura.

pliegues

frac

fosa oceánica

por fractura cono volcánico

placa oceánica

frac tura

por plegamiento

montañas

tura

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Hace 240 millones de años

placa continental

dorsal o cresta

Las flechas muestran el lento movimiento de las rocas debajo de la corteza, empujadas por el choque de las placas.

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Destrozos provocados por un terremoto.

En ocasiones, hay lugares del subsuelo donde la presión interna se libera bruscamente rompiendo de golpe las capas de rocas, y llega a desacomodar la corteza de la superficie. Entonces se siente una sacudida, que en algunos casos puede ser tan fuerte que rompe edificios y abre rajaduras enormes en el suelo: son los terremotos. Si el reacomodamiento es de menor energía y la tierra apenas se mueve, se llaman temblores.

Argentina es un país con actividad sísmica, sobre todo en la zona cercana a la cordillera de los Andes, porque es una región donde las rocas están sometidas a tensiones y deformaciones provenientes del movimiento de las placas terrestres. En los lugares donde hay terremotos, la población tiene que estar preparada para emergencias y los edificios se deben construir de forma que puedan soportar movimientos del suelo sin derrumbarse. A este tipo de edificios se los llama antisísmicos, es decir, que pueden soportar un sismo o terremoto.

Experiencia.

Un terremoto simulado

En esta actividad podrán ver cómo los movimientos bajo la corteza terrestre se propagan hacia la superficie.

Materiales: cantos rodados, arena, la mitad inferior de una botella de plástico, regla, tenedor.

Para hacer 1 Corten una ventana en la parte inferior

de la botella que permita pasar los cantos rodados.

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Cambios bruscos en la corteza: terremotos

2 Coloquen una capa de cantos rodados de 5 cm de alto. Encima, viertan arena y golpeen despacio para que descienda. La superficie de la arena debe terminar 2 cm por encima de la capa de cantos rodados.

3 Saquen por la abertura que hicieron en la

botella algunos cantos rodados ayudándose con un tenedor.

arena canto rodado

Para discutir y reflexionar Respondan a las siguientes preguntas en sus carpetas. a. ¿Cómo se deforma la superficie al sacar cantos rodados? Hagan un dibujo que lo represente. b. ¿Qué representa el proceso de sacar cantos rodados desde abajo?

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| CAPÍTULO 2 | Terremotos. Simulación de un terremoto. Volcanes. Modelo de volcán.

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Volcanes Los volcanes parecen montañas, pero no lo son, pues no se originan por plegamientos que elevan el terreno. Su forma de cono tiene en su parte superior un agujero llamado cráter, que comunica con el interior de la Tierra a través de un conducto llamado chimenea. Cada tanto, un volcán puede hacer erupción: por la chimenea pueden brotar gases que arrastran polvo y forman grandes nubes de humos, o incluso chorros de roca derretida, lo que se conoce como lava. El cono del volcán se forma por la acumulación de la lava y las rocas que expulsa.

Un volcán puede estar muchos años sin entrar en erupción, y parecer extinguido, pero nunca se sabe cuándo puede volver a entrar en actividad. Los que están activos se encuentran en las zonas del planeta donde el magma caliente está cerca de la superficie. En esos sitios se puede aprovechar la energía térmica del magma: al inyectar agua a presión bajo la corteza terrestre por un tubo en forma de U, ésta se calienta a temperaturas superiores a 100 °C, por lo que al subir se transforma en vapor que puede mover una turbina generadora de electricidad. Este tipo de generación de energía se denomina geotérmica.

Los gases que emite un volcán en erupción se mezclan con el aire de la atmósfera, y el polvo puede llegar a reducir parcialmente la luz solar que llega al suelo durante un tiempo.

Algunos estudios del aire atrapado en burbujas en el hielo y los anillos de crecimiento de determinados árboles muestran que hace unos 1600 años el aire atmosférico se llenó de cenizas por la erupción de un volcán enorme, lo que trajo malas cosechas en todo el mundo, hambre y enfermedades.

plastilina

Actividades a diario 1 Comparen el modelo del volcán con la estructura de la segunda imagen y completen los datos faltantes.

En el modelo el tubo el cono de plastilina dulce de leche volcado agujero superior del tubo

En los volcanes se llama

magma lava

telgopor

Volcán en erupción.

Glosario

magma. Mezcla de rocas parcialmente fundidas, con consistencia espesa.

cráter

nube de cenizas

dulce de leche volcado

lava

tubo plástico chimenea

atado con hilo bolsa con dulce de leche

cono

magma

2 Formen grupos de dos compañeros y lean las siguientes

preguntas. Luego de ponerse de acuerdo, escriban las respuestas en sus carpetas. a. ¿Qué efecto se producirá al apretar la bolsa con dulce de leche? b. ¿Sucederá lo mismo si la aprietan lentamente o de golpe? c. Si hubiera bolitas de telgopor dentro de la bolsa en lugar de dulce de leche, ¿qué piensan que podría pasar cuando se la aprieta? |

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Cuando se excava la tierra, en algunos lugares se encuentran restos petrificados de organismos que vivieron hace mucho tiempo. Se los llama fósiles. Es posible hallar fósiles de huesos de dinosaurios, de caparazones de caracoles, de insectos que quedaron atrapados en la resina de los árboles, de huevos de aves, de hojas de helechos gigantes que ya no existen. A veces se encuentran también huellas fósiles: por ejemplo, se han encontrado pisadas de dinosaurios en el barro de pantanos que luego se petrificaron.

Al mirar los fósiles y compararlos con los seres vivos actuales, nos damos cuenta de que muchos animales y plantas del pasado ya no existen. Con ellos, los geólogos y paleontólogos reconstruyen la historia de la Tierra.

Los fósiles aparecen por lo general en las rocas sedimentarias, que se forman cuando se consolidan los sedimentos que el agua y el viento arrastran a los fondos de lagos, ríos y playas. Los sedimentos atrapan y sepultan restos de animales y plantas, y comienza un proceso por el cual algunas partes del ser vivo se petrifican o se copian en bajorrelieve en el material sedimentado.

Formación de un fósil

De arriba hacia abajo: fósiles de hojas, caracoles, dinosaurios.

Para que se forme un fósil, el animal o la planta tienen que quedar sumergidos en agua o barro. Observen atentamente las imágenes que siguen.

1

2

3

4

1. Un caracol se murió en el fondo del mar. Las partes blandas del animal se descomponen, pero el caparazón queda.

2. Al pasar el tiempo, los sedimentos cubren el caparazón.

3. A medida que se acumulan capas de sedimento encima,

la capa donde está el caparazón se transforma en roca.

4. Los movimientos de la Tierra llevan esa

5

roca hacia las capas superiores.

5. El desgaste de la roca por el viento o el agua, o una excavación,

pueden dejar de nuevo el caparazón petrificado a la vista, y así se puede encontrar el fósil.

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Los fósiles

Actividades a diario

TE 1

Realicen un resumen en cinco líneas de lo que dice esta página, que responda a las preguntas: ¿qué son los fósiles?, ¿cómo se forman?

2 Escriban dos textos cortos en sus

carpetas con las siguientes consignas. a. Expliquen por qué un fósil puede permanecer sin ser descubierto durante muchísimos años.

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b. Expliquen qué haría falta para que se conservara una pisada de ustedes hasta convertirse en fósil.

3 Usen un buscador de imágenes en Internet y seleccionen nueve fósiles diferentes.

Armen una tabla de tres columnas y tres filas en el procesador de textos, copien y peguen las imágenes de los fósiles para armar un póster para el aula.

| CAPÍTULO 2 | Formación de un fósil. Fósiles combustibles.

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Fósiles combustibles El petróleo, el gas natural y el carbón son materiales que se usan para producir energía y fabricar muchas sustancias de uso cotidiano, como los plásticos. La forma de vida que hoy llevamos consume grandes cantidades de esos materiales, y se buscan procedimientos cada vez más ingeniosos para extraerlos del subsuelo, pero ¿de dónde vienen?

Estos materiales son fósiles que se formaron hace más de 500 millones de años, a partir de residuos de plantas y organismos microscópicos marinos. El petróleo parece provenir del plancton marino, y el carbón, de árboles terrestres. Estos residuos quedaron atrapados en rocas sedimentarias, y en el proceso sufrieron altas temperaturas y presiones en ausencia de oxígeno, con lo que perdieron algunos componentes químicos dejando solo el carbono (en el carbón) y el carbono y el hidrógeno (en el petróleo y en el gas).

En el caso del petróleo, por ser líquido, se va moviendo entre las rocas hasta quedar atrapado bajo una capa de roca impermeable donde se acumula formando un yacimiento, desde el que se lo saca por vía de una perforación.

Los geólogos estudian los terrenos para descubrir señales que les permitan predecir la presencia de petróleo en el subsuelo. Para eso utilizan instrumentos que miden pequeñas variaciones del magnetismo y la gravedad, y estudian las formaciones rocosas para estimar si el subsuelo tiene capacidad de servir de trampas para los hidrocarburos.

depósito

torre de perforación tubería de fangos motores detritos de sondeo

En los campos petroleros de la Argentina se ven muchas de estas “cigüeñas” o bombas de extracción.

banco giratorio

domo salinífero caliza

dispositivos antiexplosión

bomba de fangos detritos fluido circulante

gas natural

revestimiento cabeza perforadora

yacimiento de petróleo

La velocidad con que consumimos hoy estos materiales es muy rápida: en poco más de 100 años hemos utilizado lo que la naturaleza tardó varios millones de años en producir, por lo que a este ritmo, se agotarán en algunas décadas.

El uso de combustibles fósiles devuelve el carbono a la atmósfera en forma de dióxido de carbono; el aumento de este gas es parcialmente responsable de que la temperatura del planeta esté aumentando en las últimas décadas, con consecuencias en la velocidad con que se derriten los hielos polares y la aparición de fenómenos climáticos extremos como sequías e inundaciones.

Luego de encontrar los yacimientos, hay que perforar el terreno y colocar un caño que permita bombear el petróleo hacia la superficie.

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Los cambios geológicos No se sabe cuál es el árbol más viejo del mundo, pero varios pinos, tejos y olivos superan los 4.000 años. Para esos árboles, un año es un lapso poco importante. En cambio para un mosquito, que vive apenas unos 40 días, cada hora es mucho tiempo de su vida. La misma escala de tiempos no es útil para medir procesos cortísimos, cortos, largos y larguísimos; en cada ocasión habrá que usar una unidad de tiempo distinta según nos convenga.

Es difícil imaginarnos períodos muy largos. Hagamos el esfuerzo de pensar en un millón de años: eso es el equivalente a retroceder 50.000 abuelos hacia atrás, el padre de la madre del padre de la madre del padre… y así 50.000 veces. Ahora, eso que para los humanos es muchísimo tiempo, para el planeta significa apenas un breve momento de su historia, porque se calcula que la Tierra se formó hace 5.000 millones de años. Empecemos a pensar en el tiempo que corresponde a algunos fenómenos naturales.

Cosas que duran…

Segundos

En el ambiente físico Un terremoto.

Horas

Una tormenta.

Entre algunos días y varios meses

Una inundación, la erupción de un volcán.

Años

Una sequía.

Siglos Milenios Millones de años

El cambio del curso de un río.

La formación de un volcán.

La formación de una cordillera.

En los seres vivos Un microbio fuera del cuerpo del huésped.

Muchos insectos y plantas herbáceas.

Muchos animales, los seres humanos, las plantas leñosas.

Algunos árboles.

Un bosque.

Una especie.

Para estudiar el pasado de nuestro planeta es fundamental tener idea de períodos largos, porque los cambios lentos se acumulan durante muchísimo tiempo hasta formar el paisaje que vemos. Por ejemplo, piensen en un río que deja un depósito de 1 mm de barro cada año. Luego de 100 años, la altura de la capa será de 10 cm, aparentemente bastante poco. Pero si dejamos pasar 1 millón de años, la capa de sedimentos mediría 1 km. Cuando esos sedimentos se hundan y su propio peso los aplaste, la presión los convertirá en roca. Mirar un trozo de roca sedimentaria, entonces, es como mirar una película en cámara rápida.

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Para recordar

El cerro de los Siete Colores, en Purmamarca (provincia de Jujuy), está formado por varias capas de sedimentos que se fueron acumulando durante muchos millones de años y que luego se elevaron al formarse los Andes.Es un muestrario natural de la historia geológica de esa parte del mundo, y cada una de sus capas se formó en distintos momentos; por ejemplo, las capas verdosas contienen cobre, y se calcula que tienen 600 millones de años; las partes amarillentas son rocas más jóvenes que contienen azufre y tienen cerca de 90 millones de años; mientras que las partes rosadas y terrosas son unas niñas, con entre 1 y 3 millones de años.

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| CAPÍTULO 2 | Cambios geológicos. Calendario geológico.

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El calendario geológico

2 Ma: primeros antepasados del hombre.

230-65 Ma: dinosaurios.

4550 Ma: formación de la Tierra.

380 Ma: primeros vertebrados terrestres.

Cenozoico zoico

Aprox. 4000 Ma: primeros seres vivos.

Meso

ico

zo

750 y 635 Ma: la Tierra se congela parcialmente.

leo

Aprox. 530 Ma: gran aumento de la diversidad biológica.

Pa

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¿Cómo se estudian los procesos que cambian la forma de la superficie planetaria? Los geólogos calculan la edad de las rocas según su aspecto y el lugar en que las encuentran; también por su composición química pueden saber datos que indican el tipo de ambiente en el que se formaron. Por ejemplo, las rocas que contienen hierro y se formaron en épocas con abundante oxígeno en el aire tienen un color distinto de las que se formaron en períodos donde había menos cantidad de este gas. A su vez, los paleontólogos estudian las formas de vida del pasado a partir de los fósiles o las señales que estos dejaron en las rocas. Con esos datos podemos representar la historia del planeta en cámara rápida “como si hubiera transcurrido en un año” con el siguiente esquema circular. Cada color representa una era geológica, es decir, una etapa en que los acontecimientos fueron más o menos similares; al final de una era, ocurren cambios del ambiente que producen la aparición de nuevos organismos vivos, hasta el próximo gran cambio.

Hadeico

Arcaico Proterozoico

Aprox. 2300 Ma: aparece oxígeno en la atmósfera y la Tierra se congela.

Actividades a diario 1 Usen las siguientes unidades: vida de

mosquito (20 días), vida de gorrión (8 años), vida de tortuga (200 años), vida del pino más antiguo (5.000 años). A partir de estos datos respondan en sus carpetas. a. ¿Cuántas vidas de mosquito dura la vida de un gorrión?

b. ¿Cuántas vidas de gorrión caben en un siglo? c. ¿Cuántos siglos dura una vida de tortuga? d. ¿Cuántas vidas de tortuga caben en la vida del pino más antiguo? e. ¿Cuántas vidas del pino más antiguo hacen un millón de años? |

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La temperatura en el frasco pintado de color oscuro es mayor que la del frasco envuelto en papel metalizado.

El clima de la Tierra cambió varias veces a lo largo de su historia, afectando la temperatura, el nivel del mar y la cantidad de hielos, con consecuencias para la supervivencia de los seres vivos. Esto sucede por dos razones: primero, a lo largo de millones de años hay épocas donde llega más energía y otras en que llega menos, porque el brillo del Sol no es constante.

En segundo lugar, la capacidad de la Tierra para devolver esa energía al espacio cambia según la cantidad de nubes y de hielos. Por ser de color claro, el hielo y las nubes reflejan mayor cantidad de luz al espacio y, cuando abundan, la Tierra se calienta menos; en cambio, cuando la cantidad de nubes o de hielo es baja, la temperatura de la atmósfera asciende.

El tipo de fósiles, los sedimentos en los océanos y algunos tipos de depósitos minerales nos permiten averiguar qué tipo de clima hubo en diferentes épocas de la Tierra. A lo largo de esta historia, hubo varios cambios muy importantes, verdaderas catástrofes.

• Hace 2.400 millones de años las bacterias marinas comienzan a eliminar grandes cantidades de oxígeno a la atmósfera. Con eso, muchos organismos que no soportan ese gas murieron.

• Hace 2.200 millones de años bajó en la atmósfera la cantidad de dióxido de carbono, un gas que retiene parte de la energía que el planeta recibe del Sol. La temperatura fue descendiendo hasta que prácticamente toda la superficie quedó congelada.

Este efecto se repitió varias veces después durante las glaciaciones, pero sin llegar a cubrir todo el planeta. En cada era de hielo se produjeron muchas extinciones y grandes migraciones de especies.

• Hace 245 millones de años, el agua del mar perdió parte del oxígeno disuelto que fue reemplazado por otros gases que aumentaron su acidez. Este efecto fue mortal para la mayoría de animales marinos que formaban caparazones.

• Hace apenas 65 millones de años, un asteroide habría chocado con la Tierra produciendo incendios globales que oscurecieron la atmósfera, acabando con la vida de muchas plantas y de casi todos los dinosaurios.

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Catástrofes del clima

Se cree que la caída de un asteroide hace 65 millones de años provocó la extinción de los dinosaurios y numerosas especies animales y vegetales.

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| CAPÍTULO 2 | Catástrofes del clima.

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Curiosidades a diario

Minería a cielo abierto Los minerales valiosos para la industria, por ejemplo, las rocas de las que se extrae el hierro, pueden estar cerca de la superficie terrestre. En ese caso, resulta más económico sacarlos “a cielo abierto”. Esto significa que se hace un pozo con máquinas excavadoras y se muelen las rocas mediante explosivos antes de retirarlas con camiones. La minería a cielo abierto genera una gran cantidad de desechos y altera el paisaje con las excavaciones; además, no es muy frecuente que las empresas se tomen el trabajo de volver a tapar todo como estaba, a menos que la ley los obligue.

Comemos minerales La sal que usamos con los alimentos es un mineral que se disuelve fácilmente en agua. Cuando una laguna de agua que contiene sal disuelta se evapora con el calor del sol, se forma una salina en la superficie, de la que se puede extraer la sal sólida con palas.

Algunas salinas muy antiguas quedaron sepultadas bajo otros minerales hace millones de años, y si se quiere usar la sal gema que contienen, se la debe extraer haciendo túneles subterráneos.

Las rocas de las mesadas

En la mina de sal de Zipaquirá, en Colombia, se ha excavado una iglesia llamada la “catedral de la sal”.

La antigüedad de los depósitos de sal se calcula en 200 millones de años.

Hay piedras que se pueden pulir hasta que adquieren brillo y que son aprovechadas por su belleza.

Es el caso de los mármoles y los granitos, dos tipos de piedras que se utilizan mucho en las construcciones. Estas rocas se extraen del yacimiento en grandes bloques, cortados con cables que poseen “dientes” de metal. Luego, el bloque se corta en rebanadas con discos con borde de diamante, hasta que finalmente se pule cada rebanada con un disco giratorio y polvos de minerales más duros.

Los granitos son rocas que cristalizaron mientras se enfriaban lentamente. Al cortarlas y pulirlas se ven en ellas grandes cristales bien diferenciados de distintos colores.

Actividades a diario 1 Indiquen si las afirmaciones son correctas (C) o incorrectas (I) y den sus razones. a. La minería a cielo abierto extrae minerales a través de túneles. b. Las salinas son antiguos lagos secos.

c. Las piedras que se usan en la construcción son blandas. d. Los granitos son piedras que se cristalizaron lentamente.

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Actividades de repaso

Para resolver en el Diario de clase

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1 Busquen en otros libros o en Internet información sobre el petróleo, el carbón y el gas natural.

Luego, armen una tabla como la siguiente y complétenla con los datos que hayan encontrado.

Combustibles Petróleo Carbón Gas natural

¿Cómo se extraen?

Usos

2 Discutan con un compañero las preguntas que siguen, y una vez que se hayan puesto de acuerdo, contéstenlas en sus carpetas, explicando sus razones. a. ¿Qué tipo de clima puede estar más relacionado con la erosión eólica: un clima húmedo o un clima desértico? b. ¿Por qué la composición del suelo es distinta en diferentes lugares del mundo? c. ¿Sería posible descender por la chimenea de un volcán? d. ¿De qué modo los fósiles permiten saber si dos continentes alguna vez estuvieron en contacto?

3 Lalo y Verónica construyeron un modelo para simular la erosión causada por el agua sobre un suelo arcilloso. Para ello, siguieron los siguientes pasos.

• Llenaron una bandeja con bordes con una mezcla de tierra y cantos rodados, de modo que 3/4 partes de su superficie estaban llenas y 1/4, vacía.

• La ubicaron formando un desnivel de manera que el extremo vacío quedó 10 cm más bajo que el otro.

• Echaron agua por el extremo elevado de la bandeja de forma controlada con un botellón provisto de una canilla.

• Sacaron fotos del modelo antes de empezar, y una foto después de agregar cada litro de agua hasta llegar a 5 litros.

a. ¿Qué piensan ustedes que ocurrió en esta experiencia? b. ¿Creen que se vería lo mismo si en lugar de tierra y cantos rodados hubieran puesto arena? ¿Por qué? c. ¿Cómo cambiarían el modelo para simular la presencia de una montaña? ¿Y de un río? d. ¿Qué efecto podría tener cambiar la pendiente de la bandeja?

4 Escriban un relato en primera persona acerca del viaje en el interior de la sonda exploradora

que atraviesa el planeta Tierra. Cuenten lo que ven por sus ventanales, qué ruidos oyen, qué indican sus instrumentos. Pueden también hacerlo en forma de historieta.

Para revisar lo apre ndido

a Vuelvan a leer la experiencia de la página 34. ¿Qué otras preguntas para investigar podrían proponer?

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b ¿Cómo podrían explicarle a una persona de su familia las razones por las que se forman nuevas cordilleras?

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a ¿Te quedaron dudas sobre algún tema? ¿Cuáles? b ¿Qué tema te gustó más? ¿Por qué? c ¿Sobre qué tema te gustaría saber más? ¿Por qué?

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