La hipótesis Gaia

La hipótesis Gaia (término que se refiere a la diosa griega de la Tierra) es un conjunto de modelos ideados por el químico James Lovelock en 1969. Dicha hipótesis consiste en considerar a la Tierra y todo lo que se refiere a ella como a un ser vivo. La Tierra es, pues, un nivel de organización superior a la Biosfera. De esta forma, la Tierra sería un ser vivo, con la característica de ser homeostático, es decir, de ser capaz de regular sus condiciones más importantes tales como la proporción de gases de la atmósfera o la temperatura y salinidad de los océanos. Gaia es, pues, un ser vivo dotado de las capacidades necesarias para albergar al resto de seres vivos, y para darles las condiciones óptimas para la vida.

El origen de esta hipótesis surge en la década de los sesenta, concretamente en el año 1965, cuando Lovelock fue llamado por la NASA para investigar en el primer intento de descubrir vida en Marte. A Lovelock le llamó la atención las enormes diferencias que existían entre Marte y la Tierra y fueron las singulares condiciones de la Tierra lo que le llevó a idear la hipótesis.

Esta hipótesis no fue tomada en serio por ningún científico, ya que todos pensaban que dicha hipótesis era más un ejercicio de imaginación que una hipótesis realista. ¿Cómo iba a ser la Tierra un gran ser vivo? Solamente la bióloga norteamericana Lynn Margulis (con quien Lovelock trabajo más tarde) le apoyó.
A lo largo de la existencia de la Tierra, ésta ha tenido que soportar numerosas amenazas que afectan a este equilibrio, como el impacto de meteoritos o severas glaciaciones. A la Tierra le ha costado millones de años convertirse en lo que es ahora: pasar de un infierno ardiente a un paraíso de océanos, cordilleras montañosas, bosques, selvas...
Pero no todo es tan bonito, ya que existe una nueva amenaza, la más peligrosa: el ser humano. El ser humano está destruyendo a un ritmo acelerado el equilibrio que mantiene la Tierra, sin dar a ésta margen de recuperación, es decir, de seguir así llegaríamos pronto a una situación irreversible, a una ruptura irreparable del equilibrio de la Tierra. Según esta hipótesis, el ser humano debe tratar a la Tierra como un ser humano, cuidar de ella al igual que ella cuida de nosotros, ayudarla a mantener su equilibrio, no estropearlo.

Esta hipótesis hoy en día no está muy extendida y no se puede considerar una teoría debido a la falta de pruebas de que la Tierra en su conjunto sea un ser vivo y a que es una hipótesis un tanto fantástica. Lo que sí que es cierto es que debemos cuidar la Tierra, sea un ser vivo o no, ya que, al fin y al cabo, es el lugar en el que vivimos y, al igual que cuidamos nuestras casas, las mantenemos limpias y ordenadas, debemos hacer lo mismo con nuestro gran hogar; debemos cuidar a la Tierra, a nuestra gran madre.

Los seres vivos y sus niveles de organización

Mañana daré en clase el guión de la unidad 5. Al ser un tema de introducción a los niveles molecular, celular y orgánico se necesita repasar una serie de conceptos ya tratados en cursos anteriores y estructurados de la siguiente manera:

• Características generales de los seres vivos: cuestiones termodinámicas y funciones vitales. Hay que leer el siguiente artículo.
• Composición química de la materia viva: concepto, tipos y principales ejemplos de bioelementos y biomoléculas (muy resumido el contenido del libro de texto). Os recuerdo que esta parte se estudió el curso pasado en Ampliación de Biología y geología.
• Niveles de organización de los seres vivos: ver imagen inferior.
• Nivel celular: muy resumido (repaso), véase los tipos de células y la siguiente presentación sobre la célula eucarionte.
  
• Los tejidos vegetales: véanse anteriores entradas de este blog, como la siguiente.
• Organografía vegetal: hay que descargarse la práctica (en pdf) incluida en la web de nuestro Departamento. Veremos preparaciones microscópicas en el laboratorio.
  
• Tejidos animales. Para este apartado utilizaremos un atlas histológico interactivo de la Universidad de Oviedo, que previamente hay que descargarse de su web e instalarlo en el ordenador. La siguiente presentación está hecha utilizando el atlas anteriormente citado.
  
• Organografía animal: Hay que descargarse la siguiente presentación y completarla con fotografías de los distintos órganos y sistemas. También veremos preparaciones microscópicas en el laboratorio. En esta otra presentación podéis ver los principales órganos del cuerpo humano.

Principales niveles de organización biológica (normalmente, a partir del molecular)

Los cinco niveles de organización biológica básicos son:
1. Molecular (nivel abiótico)
2. Celular (primer nivel biótico)
3. De organismo, unicelular o pluricelular (segundo nivel biótico)
4. De población (tercer nivel biótico)
5. De ecosistema (cuarto nivel biótico).

Por último, os vendría muy bien realizar las actividades contenidas en el Proyecto Biosfera para comprobar vuestro grado de aprendizaje.

Los cinco reinos de la Naturaleza

Linneo, en el siglo XVIII, separó a los seres vivos en dos grandes grupos, el Reino Animal y el Reino Vegetal. En el siglo XIX, Haeckel propuso un nuevo grupo de seres vivos, el Reino Protistas.
En 1969, Whittaker agrupa a los seres vivos en cinco reinos, los tres anteriores y dos nuevos, llamados Reino Hongos y Reino Moneras. Posteriormente, Margulis y Schwartz modifican los criterios de clasificación y los nombres de algunos reinos. Los reinos que proponen son Móneras, Protoctistas, Hongos, Plantas (Metafitos) y Animales (Metazoos).

Carl Woese, en 1991, plantea una nueva variación en este sistema. Woese crea un nuevo taxón por encima de los reinos y lo denomina Dominio. Se basa en las diferencias en la secuencia de nucleótidos de los ARN-r y ARN-t, la distinta estructura de los lípidos de membrana y en la sensibilidad frente a los antibióticos. Según esta nueva clasificación, los seres vivos se agruparían en tres dominios: Bacteria (cianobacterias y eubacterias), Archaea (arqueobacterias) y Eukarya (engloba a los cuatro reinos de seres eucariontes).

Y una presentación bastante sencilla:

Los Cinco Reinos

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Por último, os recomiendo hacer un esquema con los principales grupos y ejemplos significativos de cada reino, a partir de los datos contenidos en vuestro libro de texto.

Las grandes crisis biológicas en la historia de la Tierra

En la medida que la paleontología fue teniendo registros más completos, y pudo determinarse con mayor precisión las fechas de aparición y extinción de diversos grupos, comenzó a hacerse evidente que en determinados momentos de la historia de la Tierra se han producido extinciones simultáneas de grupos biológicos muy diversos. Se reconoció que los fenómenos de extinción son de dos tipos: la extinción de fondo, que afecta regularmente a pocas especies, y las extinciones masivas, que esporádicamente afectan a un gran número de diversos organismos.

Los paleontólogos actualmente aceptan que estas crisis pudieron tener causas terrestres o extraplanetarias, con drásticas consecuencias sobre los ecosistemas de la Tierra en su conjunto, y que de no haberse producido esas grandes catástrofes, no habrían surgido y evolucionado nuevos grupos biológicos, por lo tanto las extinciones son fenómenos evolutivos importantes para la renovación y aparición de innovaciones en la ecosfera. Algunos especialistas han reconocido veinte o más de dichos procesos de extinción, pero algunos son más convincentes que otros.

Los paleontólogos han definido cinco grandes extinciones masivas, aquellas crisis bióticas en las que en cada caso desapareció al menos el 65% de los organismos y entre un 20 y un 25% de las familias, en un lapso geológico breve.

Fuente: wikipedia

• La primera fue la ocurrida a finales del período Ordovícico, hace 438 millones de años, que terminó con muchas familias de braquiópodos y trilobites. Coincide con una glaciación.
• La segunda extinción masiva ocurrió en el Devónico tardío, hace unos 360 millones de años, durante la cual desaparecieron numerosos grupos de ammonitoideos, trilobites, braquiópodos, corales tubulados, gasterópodos y peces, entre otros.
• La mayor extinción masiva fue la tercera, en el límite Pérmico-Triásico (formando el límite entre las eras Paleozoica y Mesozoica), hace unos 250 millones de años, que produjo la extinción del 90% de las especies marinas, el 50% de las familias animales y cerca del 80% de los géneros, desapareciendo la mayoría de los vertebrados terrestres dominantes, los trilobites y los corales primitivos. Sufrieron fuertes pérdidas los ammonites, braquiópodos, equinodermos, briozoos, conodontes y peces.
• La cuarta extinción masiva al terminar el Triásico, hace unos 210 millones de años, que eliminó al 60% de las especies, entre las cuales se cuentan las pertenecientes a grupos como braquiópodos, moluscos, artrópodos y vertebrados terrestres.
• La última es la que acabó con los dinosaurios y ammonites, al final del Cretácico (transición Cretácico-Paleógeno o límite K/Pg), hace 65 millones de años: Ver explicación tradicional en el siguiente artículo y una teoría alternativa en este otro artículo.

Estrato que marca el Límite K-T (con  elevada concentración de iridio) encontrado por todo el Planeta 

Otras fases o picos de extinción masiva menos importantes en sus efectos ocurrieron en el Cámbrico superior, en el límite Jurásico-Cretácico, y en el Eoceno superior. Otros episodios de extinción menos definidos aún se han reconocido en zonas localizadas o han afectado a ciertos grupos restringidos.

Las estadísticas sobre grupos extinguidos y la duración de los acontecimientos producen polémicas, por las características incompletas del registro fósil, la diferencia en las probabilidades de fosilización de diferentes grupos, los criterios taxonómicos diversos que se aplican para reconocer un mismo nivel taxonómico y los niveles mínimos de extinción que deben considerarse como masivos.




Estas extinciones se han atribuido generalmente a causas endógenas de la propia biosfera, a la acción de supervolcanes y al impacto de asteroides entre otras.

Existe la teoría que atribuye todas, o casi todas, las grandes extinciones a impactos meteoríticos. Se ha establecido estadísticamente que, aproximadamente cada 100 millones de años de media impacta un asteroide kilométrico contra la Tierra. Si se tiene en cuenta que la vida pluricelular lleva unos 600 millones de años debería haber ocurrido entre 5 y 6 grandes extinciones desde entonces. Y esas son las que realmente han sucedido. Las otras posibles causas atribuidas a glaciaciones globales o a erupciones masivas se consideran entre los efectos secundarios que un gran impacto podría producir por lo que, según algunas hipótesis, no serían más que sinergias de esa misma catástrofe cósmica.

También se considera como causa probable de extinciones menores o incluso de las más masivas a explosiones de supernovas cercanas. De hecho existe otra teoría que dice que dado que cada 25 millones de años aproximadamente la Tierra entra en la zona densa de la galaxia (los brazos espirales) ésta se ve sometida a un mayor riesgo de explosiones violentas o al azote de vientos estelares intensos. Así mismo, la nube de Oort tiene un mayor riesgo de verse deformada y perturbada por el paso de estrellas cercanas con el consiguiente envío de cometas y asteroides hacia el sistema solar interior.

Muchos biólogos piensan que estamos a las puertas de la extinción masiva del Holoceno, que será causada por el ser humano. E.O. Wilson en su libro The Future of Life estima que con el actual ritmo de destrucción humana de la biosfera la mitad de las formas de vida se extinguirán en 100 años. Otros científicos consideran que estas estimaciones son exageradas.

La evolución biológica mediante presentaciones

A partir de unas estupendas presentaciones del Departamento de Ciencias Naturales del IES Suel de Fuengirola (Málaga) se pueden desarrollar los contenidos sobre el tema de la evolución biológica:

Evolución 1.- Fijismo y evolucionismo

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Evolución 2.- Pruebas evolutivas

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Evolución 3.- Teorías evolutivas

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Evolución 4.- Formación de nuevas especies

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Evolución 5.- Mecanismos evolutivos

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La increíble historia de la teoría de Wegener en vídeo musical

Acaba de llegar a mis manos virtuales este divertido vídeo sobre la teoría de Wegener:



Eso sí, si vuestro dominio del inglés (a pesar del bilingüismo imperante) es tan escaso como el mío, activad los subtítulos.

¿Cómo se divide el tiempo geológico?

Ya en el siglo XVIII los naturalistas de la época habían organizado divisiones del terreno (primarios, secundarios y terciarios) que, aunque esencialmente litológicas, solían tener un cierto sentido temporal.

En las primeras décadas del s. XIX, los naturalistas europeos comenzaron a aplicar los principios definidos por Steno a las series sedimentarias, organizando sucesiones locales de rocas que pronto se intentaron correlacionar a la escala de continente. Las divisiones básicas se IIamaron eras y se dividían en sistemas y series. Los criterios para el establecimiento de divisiones fueron tectónicos (presencia de discordancias o disconformidades), sedimentológicos (cambio en el régimen de depósito) y paleontológicos (relevo importante de faunas fósiles).

El gigantesco trabajo de los estratígrafos del s. XIX resultó en una proliferación de escalas que en general sólo tenían un valor regional. Aunque pronto se decretó la meta de conseguir una escala universal, hacia el final del siglo comenzó a abundar la evidencia de que no había ningún acontecimiento geológico que sucediese en todo el mundo al mismo tiempo.

De esta forma fueron creciendo en paralelo dos escalas de la historia de la Tierra: una estratigráfica, para las rocas y su fauna asociada, y otra cronológica, para el paso de un tiempo que no se sabía cómo medir. Las unidades cronoestratigráficas se refieren a los estratos que se han depositado durante un tiempo determinado, por lo que son unidades materiales (estratos), mientras que las unidades geocronológicas son divisiones puramente temporales, intangibles (tiempo), aunque estén relacionadas con las primeras. La equivalencia entre las divisiones estratigráficas y las cronológicas es la siguiente:

Divisiones Cronoestratigráficas	Divisiones Geocronológicas
Eontema	Eón
Eratema	Era
Sistema	Período
Serie	Época
Piso	Edad
Cronozona	Zona

Si muchas de estas divisiones no son universales, ¿cómo se ha podido llegar a una escala cronoestratigráfica única? La respuesta es que la moderna escala de tiempos geológicos es una suma generalizada de acontecimientos geológicos planetarios (los menos), continentales (algunos) y regionales (la mayoría).

La política de la Unión Internacional de Sociedades Geológicas (IUGS) es la de establecer los llamados Estratotipos Globales de Límites, como concreciones materiales del paso de unas unidades estratigráficas a otras. Sin duda los límites son reales sólo en determinados puntos de la Tierra, en el resto, sólo son una fecha que no coincide con ningún acontecimiento geológico específico. (ver escala del 2009 en pdf)

De este modo, la historia geológica de la Tierra se ha dividido en distintas unidades. Normalmente el uso de unas u otras dependerá del tipo de investigación y los objetivos a alcanzar. Lo más normal es usar las unidades geocronológicas, para las grandes divisiones, que ordenadas de mayor a menor son: eones, eras, períodos, épocas, y las estratigráficas para las divisiones de menor rango, que de mayor a menor son: series, pisos, zonas.

·        El eón es la unidad geocronológica de mayor intervalo en la escala de tiempo geológico. Se distinguen tres eones: Arcaico, abarca desde hace unos 3.850 m.a. hasta 2.500 m.a.; Proterozoico, desde 2.500 m.a. hasta 540 m.a. y Fanerozoico, que se extiende desde hace 540 m.a. hasta la actualidad. Eontema es la unidad superior cronoestratigráfica, aunque no se suele utilizar, pues debido a su magnitud no es útil como división de estratos.

·    Los eones, a su vez, se dividen en eras (u.g.) o eratemas (u.c.), definidas a partir de grandes discordancias que señalan el inicio de distintos ciclos orogénicos. Así, el Fanerozoico lo integran tres eras geológicas que son: Paleozoica, desde 540-245 m.a; Mesozoica, desde 245-65 m.a.; Cenozoica, desde 65 m.a. hasta la actualidad.

·         Las eras del Fanerozoico, a su vez, se dividen en períodos (u.g.) o sistemas (u.c). Están basados en estratos que afloran en diversos países europeos y en EE.UU., dónde se desarrolló el trabajo estratigráfico de clasificación. Los nombres se refieren a su origen geográfico y en algún caso, a características específicas de los estratos, como la litología. En castellano, se utiliza la terminación –ico para los sistemas (Jurásico, Ordovícico, Cretácico, etc.). Por otro lado, el sistema llamado Terciario engloba a los sistemas Paleógeno y Neógeno de la escala actual.

·       Las series desde un punto de vista estratigráfico, se traducen como inferior, medio y superior, aunque desde un punto de vista meramente cronológico (épocas) sería preferible traducir como inicial, medio y final.

·   El piso es la unidad fundamental en cronoestratigrafía. Consiste en un conjunto de rocas estratificadas que se han formado durante un intervalo de tiempo determinado. Ha de estar muy bien definido, por lo que es imprescindible que esté referido a una sección tipo. No obstante, el problema principal estriba en la determinación de sus límites, por lo que se tiende a definir los estratotipos de los límites del piso. En la terminología en castellano se suele utilizar la terminación -ense para los pisos (Cenomaniense, Turonense, etc.). Normalmente se denomina con el nombre geográfico donde está establecido el estratotipo. La unidad geocronológica correspondientes es la edad y su denominación es la misma que la del piso equivalente.

·       La cronozona son los estratos depositados durante el tiempo de existencia de un taxón determinado, aunque no esté presente de forma física. La denominación de esta unidad se realiza añadiendo a la palabra cronozona, el nombre de la especie que lo caracteriza. La unidad geocronológica correspondiente, la zona, se denomina de la misma forma.

Los métodos de datación absoluta

Este método cronológico consiste en fijar fechas lo más exactas posibles para los momentos en que se produjeron determinados acontecimientos geológicos. Los métodos cronológicos absolutos más usados son:

1.- Los ritmos biológicos, como por ejemplo los anillos de crecimiento de los árboles: dendrocronología. Cada anillo está compuesto por una parte clara y otra oscura, y cuyo grosor depende del clima durante el periodo de crecimiento. Contando los anillos de un tronco vivo a partir de su corteza se llega a conocer su edad con bastante precisión. Los anillos internos (más antiguos) de un árbol sirven para datar anillos exteriores de otros árboles más viejos. Encadenando las dataciones, se ha llegado a obtener una secuencia continua de más de 7.000 años. Además de proporcionar un calendario, los anillos de los árboles son indicadores climáticos, ya que permiten registrar las variaciones de pluviosidad.

Otros fenómenos periódicos (biológicos y geológicos) que permiten realizar dataciones absolutas son los anillos de crecimiento en corales y el análisis de varvas glaciares: pares de estratos producidos anualmente, sobre todo en lagos de frente glaciar, que constan de un estrato claro (arenoso o limoso) producido en primavera y otro oscuro (arcilloso) en invierno.

Varvas glaciares. Fuente: prehistoria.foroactivo.net

 

2.- Métodos radiométricos, que se basan en la desintegración de elementos radiactivos inestables en las rocas, y su transformación en otros elementos estables. Dicha transformación se produce por la emisión de rayos alfa  (núcleos de He), rayos beta (electrones) o rayos gamma (radiación electromagnética). Esta transformación es constante e independiente de otras variables físico-químicas de la Naturaleza.

Se conoce como período de semidesintegración o vida media (t1/2) al tiempo que tarda en reducirse a la mitad, por desintegración, el elemento radiactivo que existía originariamente en la roca. Por tanto, si podemos medir la cantidad del elemento o elementos estables formados a partir del anterior, podemos calcular el tiempo transcurrido desde que se formó la roca y comenzó el proceso.

Método Potasio 40-Argón 40. Fuente: geovirtual.cl

El principal problema de este método es que lógicamente sólo se puede utilizar en rocas con isótopos radiactivos, los cuales se forman en su mayoría en rocas ígneas, siendo muy escasos en rocas sedimentarias. Además, estos métodos requieren instrumentos especiales, en general muy sofisticados, para medir cantidades muy pequeñas de átomos radiactivos.

Para que un elemento radiogénico sea utilizable en datación hacen falta tres condiciones:

a) Que se trate de un elemento relativamente común.

b) Que su vida media no sea demasiado grande ni demasiado pequeña respecto al intervalo de tiempo que queremos medir. Por regla general, el alcance máximo de un método es de 10 veces la vida media del elemento padre.

c) Que el elemento hijo se pueda distinguir de las eventuales cantidades del mismo isótopo ya presente en el mineral desde su formación. Idealmente, el mineral no debería contener elemento hijo al formarse, pero esto sólo sucede para el argón, que es muy móvil. Por ello hay que encontrar la forma de conocer cuántos de estos isótopos existían antes de iniciarse la acumulación radiactiva. Es decir, debe de conocerse la llamada relación isotópica primordial (RIP), o sea, la abundancia primitiva de cada isótopo en la nebulosa solar, aún sin alterar por procesos radiactivos. No se han podido determinar edades radiogénicas hasta conocer la RIP para todos los elementos hijos, que han podido medirse en minerales muy antiguos total o casi totalmente desprovistos de elementos padres: en el caso del uranio se emplean sideritos o galenas muy antiguas.

Veamos en forma de tabla los principales métodos radiométricos:

Elemento padre	Elemento hijo	Vida media	Observaciones
Samario 147	Neodimio 143	106.000 Ma	El mejor método en rocas metamórficas muy antiguas
Rubidio 87	Estroncio 87	47.000 Ma	Se utiliza en cualquier tipo de roca
Uranio 238	Plomo 206	4.510 Ma	El método más preciso
Potasio 40	Argón 40	1.300 Ma	El método más común
Uranio 235	Plomo 207	713 Ma	Igual que el U238/Pb206
Berilio 10	Boro 10	1,5 Ma	Muy útil en rocas sedimentarias
Torio 230	Radio 226	75.000 años	Útiles en sedimentos marinos de menos de un millón de años
Protactinio 231	Actinio 227	34.300 años	Ídem que el anterior
Carbono 14	Nitrógeno 14	5.730 años	Útil en materiales de origen biológico
Argón 39	Potasio 39	269 años	Para agua o hielo de menos de mil años
Tritio	Helio 3	12,43 años	Para agua o hielo muy recientes

 Finalmente, es importante conocer la "historia" del mineral a emplear, ya que pueden existir ganancias de elementos radiactivos después de la cristalización (por ejemplo por metasomatismo), o bien pérdidas de elementos hijos por procesos metamórficos, por lo que para mayor seguridad se emplean conjuntamente determinaciones sobre varios minerales, y sobre distintos elementos radiactivos.

Otra posible explicación de algunas glaciaciones

Aprovechando la clase de hoy sobre las hipótesis para explicar el origen de las glaciaciones, os pongo este artículo sobre el papel regulador del clima ejercido por las plantas:

En un registro de fósiles del Ordovícico (Ordoviciano), se demostró que en esa época se produjo una gran invasión de musgos hace 475 millones de años atrás. Era una planta similar a una variedad existente ahora. Producto de ello, el clima habría cambiado drásticamente provocando una edad de hielo en la historia de la Tierra.

Esta glaciación del periodo Ordovícico era un misterio, señalan investigadores de la Universidad de Oxford y la Universidad de Exeter, además agregaron que las plantas no vasculares, es decir los musgos, aumentan en gran medida las tasas de silicato en la intemperie, provocando la llamada meteorización de los silicatos.

Ilustración de cómo se habría producido la invasión de las primeras plantas en el período Ordovícico antes de la era glacial entre 400 y 475 millones de años atrás.
Crédito Universidad de Oxford - Ryan Somma, Alto Mateo, Víctor & Jones.

Se conoce que una manera de eliminar el dióxido de carbono es a través de la meteorización de los silicatos, reacción química entre los minerales de silicato de las rocas y el dióxido de carbono de la atmósfera.

“Hemos probado la hipótesis de que las plantas no vasculares [musgos] aumentan las tasas de silicato de la intemperie”. “Para nuestra sorpresa encontramos que estas simples plantas han hecho aumentar la meteorización de los minerales de silicato”,señalan los investigadores.

Con estos datos, los investigadores introdujeron estas medidas de silicatos y de las tasas de erosión en los modelos informáticos del clima en el Período Ordovícico y se reveló una dramática disminución del dióxido de carbono en la atmósfera, que luego dio lugar al enfriamiento del clima y contribuyó a la iniciación de la edad del hielo al final del periodo Ordovícico.

Liam Dolan, del Departamento de la Universidad de Oxford de Ciencias Vegetales, describe el rol fundamental de las plantas en dos aspectos:

1) Realizan la fotosíntesis y convierten el dióxido de carbono en biomasa de las plantas almacenando el carbono.

2) Las plantas aumentan las tasas de silicato de meteorización, la creación química que descompone las rocas y al hacerlo elimina el dióxido de carbono de la atmósfera.

No son muchos los períodos glaciares importantes conocidos. Otra era glacial, mencionada en la Universidad de Oxford, ocurrió entre los 350 y 250 millones de años atrás (glaciación permo-carbonífera), como resultado de la evolución de unas plantas de gran tamaño, con grandes raíces que causaron estos dos procesos.

“Nuestro descubrimiento subraya que las plantas tienen un papel regulador central en el control del clima, ya que lo hicieron ayer, lo hacen hoy en día y, sin duda, lo harán en el futuro”.

El Doctor Liam Dolan advierte que “si seguimos destruyendo la vegetación de la Tierra, por la tala de los bosques y el drenaje de tierras húmedas, se sufrirá un drástico cambio climático, lo contrario a una edad de hielo. Eso se llama calentamiento global”.

Fuente del texto y de la imagen: Natura-Medio Ambiental

Fósiles de interés para ordenar cronológicamente los estratos

Vamos a utilizar los siguientes taxones fósiles para la interpretación de los cortes geológicos que se darán en clase:
ARQUEOCIATOS. Fósiles-guía del Cámbrico

 

 CNIDARIOS: corales rugosos, como Calceola sandalina (del Devónico)

BRAQUIÓPODOS, como los géneros Paraspirifer (del Devónico) y Pygope (del Jurásico).

Paraspirifer

Pygope

MOLUSCOS RUDISTAS: Hippurites (género perteneciente al Cretácico)

MOLUSCOS CEFALÓPODOS:

• Orthoceras (del Ordovícico)

• Goniatites (del Devónico al Carbonífero)

 

• El género Ceratites (del Triásico)

• Y el género Hildoceras (del Jurásico)

Del fílum ARTRÓPODOS, hay que destacar a los TRILOBITES que existieron durante el Paleozoico, desde el Cámbrico al Pérmico.









Entre los FORAMINÍFEROS (protistas) destacan los siguientes géneros:

• Fusulina (del Carbonífero al Pérmico)

• Nummulites (del Paleógeno)

• Orbitolina (del Cretácico)

Y los misteriosos GRAPTOLITOS, como el género Didymograptus (del Ordovícico-Silúrico?)

Por supuesto, a esta lista hay que añadir los famosísimos dinosaurios, vertebrados que existieron (y dominaron) durante el mesozoico, desde el Triásico hasta el Cretácico, y al género Equus (del Pleistoceno a la actualidad).

Calamites

Del reino de las PLANTAS destacan por su interés como fósiles-guía, los géneros Calamites (del Carbonífero al Pérmico) y Quercus (desde el Eoceno hasta la actualidad).

Quercus hispanica

Presentación sobre Riesgos geológicos

A partir de una presentación realizada por Sara el curso pasado, veremos los contenidos del último apartado de la Unidad 3.

LOS RIESGOS GEOLÓGICOS

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El paisaje granítico

Para acabar el apartado de Geomorfología litológica, veremos el paisaje granítico, uno de los más abundantes en nuestro país, especialmente en el Sistema Central, Extremadura, Sierra Morena y en la frontera portuguesa hasta Galicia.

El origen de la mayoría de formas graníticas no es subaéreo, sino subterráneo, ya que en realidad han sido exhumadas tras el desmantelamiento del material suelto o lehm, resultado de la hidrólisis de la roca. Dicha alteración avanza principalmente a favor de las diaclasas. Después, la parte de roca descompuesta alcanza un gran desarrollo y los trozos resultantes se van redondeando.

Tras un cambio climático o por un levantamiento de la región, puede darse la denudación del manto de alteración permaneciendo inalterados los bloques, que en muchos casos pueden formar torres o pináculos, o bien mantener posiciones de equilibrio: piedras caballeras.

La permanencia en el tiempo de estas formas exhumadas de los paisajes graníticos viene favorecida por el hecho de quedar sometidas a condiciones secas, que impiden el avance de la meteorización química. Sólo la acumulación de agua de lluvia en pequeñas concavidades permite dicho avance, originando piscinas, pilancones, tafonis, etc.

En estos paisajes se puede diferenciar dos grupos de formas de relieve:

Formas graníticas mayores:

A) Domos de formas variadas: campaniformes, cupuliformes o en lomos de ballena. Son formas redondeadas por hidrólisis de la roca.

B) Crestas y aristas (formas acastilladas): Son típicas de rocas con diaclasado vertical, de grano fino y menor grado de meteorización química.

C) Caos de bolas o berrocales, que cuando sufren desplazamiento, a veces notable, visible por la existencia de derrubios al pie se llaman pedrizas

D) Lanchares en superficies planas con diaclasado subhorizontal.

E) Tors o amontonamiento de bloques redondeados.

Formas graníticas menores:

A) Pilancones y marmitas de gigante: Cavidades redondeadas producidas por hidrólisis fuera de los cauces fluviales (los pilancones) o mediante remolinos en el curso alto de los ríos (las marmitas).

B) Tafonis o cavidades en la pared lateral de las rocas debido al escurrimiento del agua. Estas pueden evolucionar y originar rocas en seta, así como cantos y laderas en extraplomo.

C) Piedras caballeras.

D) Bloques hendidos y separados.

E) Nerviaciones, que son causadas por filones de minerales más resistentes como el cuarzo.

F) Agrietamientos pseudopoligonales, debido a la existencia de microfracturas en el granito.

A continuación se muestran algunas de estas formas, que se pueden observar en el Parque Regional de la Cuenca Alta del río Manzanares (Madrid):

La Pedriza y paisaje granítico

Y, para finalizar, una estupenda presentación sobre geomorfología litológica de España:

Paisajes litológicos de España. El roquedo silíceo, calizo, arcilloso y volcánico.

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La importancia de las aguas subterráneas en España

Los datos oficiales (MMA, 2000) estiman que el uso de aguas subterráneas en España se ha incrementado desde 2.000 Mm3/año en 1960 hasta 6.500 Mm3/año en la actualidad. Cabe llamar la atención sobre el hecho de que los usos del agua subterránea varían muchísimo de unas regiones a otras. El agua subterránea es la principal fuente disponible en las islas (Canarias y Baleares), en el sur del Mediterráneo (Júcar y Segura) y en algunas regiones continentales del centro (La Mancha). A modo de ejemplo puede resultar ilustrativo el dato de que los bombeos que se realizan en la cuenca hidrográfica del Júcar representan aproximadamente el 25% del total de agua subterránea explotada en España.

Entre el 70 y el 80% del agua subterránea que se bombea en España es usada para regadío. Este dato es prácticamente idéntico en la mayor parte de los países desarrollados en climas áridos y semiáridos. El espectacular aumento de los bombeos de aguas subterráneas en España ha sido llevado a cabo, fundamentalmente, por la iniciativa privada de miles de agricultores.

Por otra parte, las aguas subterráneas son la fuente de abastecimiento del 35% de la población española. En algunas grandes ciudades, como Barcelona por ejemplo, las aguas subterráneas tienen un alto valor estratégico para asegurar el suministro en situaciones de excepcionalidad, como sequías o problemas puntuales de calidad en las aguas superficiales. El 70% de los abastecimientos de núcleos de población menores a 20.000 habitantes se alimentan de aguas subterráneas (MMA, 2000).

Por otra parte, el problema de contaminación de las aguas subterráneas es serio, ya que de un total de 699 masas identificadas de agua subterránea en España, 259 masas de agua (37%) son declaradas “en riesgo” de no cumplir los objetivos ambientales fijados por la DMA (Directiva Marco del Agua) para el año 2015. 184 masas de agua subterránea (26%) son clasificadas “con riesgo nulo”, es decir, en buen estado ambiental demostrado. 256 masas de agua subterránea (37%) están a las espera de caracterización adicional para decidir su estado ambiental:

Clasificación de las masas de agua subterránea en España, según la DMA (MMA, 2006).

La contaminación difusa por nitratos es el problema medioambiental que afecta a un mayor número de masas de agua subterránea (167 masas de agua afectadas), aunque cabe resaltar que este número será probablemente mucho mayor cuando se terminen los trabajos de caracterización adicional de las 256 masas de agua pendientes. La existencia de acuíferos actualmente afectados, se debe a la persistente acción, entre otros factores, de los focos contaminantes relacionados con determinadas actividades industriales, agrarias y urbanas. Estas fuentes, pueden ser puntuales -actividades industriales y urbanas: vertidos líquidos y lixiviados de residuos sólidos-, o difusas -sector agrícola-.

La salinización por intrusión marina es la segunda causa del riesgo, habiéndose identificado 72 masas de agua subterránea afectadas de manera importante por este fenómeno.

La DMA aporta un marco único para la mejora del conocimiento, la protección de los acuíferos y la gestión racional de los recursos hídricos subterráneos. Sin embargo, la aplicación estricta de los principios de la DMA será mucho más difícil en el sur y el mediterráneo que en los países húmedos y templados del norte y centro de Europa. La restauración de algunos acuíferos explotados intensamente en el sur de Europa puede ser una labor extremadamente costosa, de muy largo plazo e incluso de dudosa viabilidad técnica, económica y social.

Fuente del texto e imagen: http://www.fnca.eu/congresoiberico/documentos/c0507.pdf