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miércoles, 23 de noviembre de 2011

La Ciudad

Las ciudades son, probablemente, la creación más genuina del ser humano, hasta tal punto que éste puede ser considerado en gran medida como un «ser urbano». Las ciudades han sido históricamente centros de progreso y desarrollo, y nuestra propia forma de cultura y organización social recibe el nombre de «civilización», palabra procedente de la latina «civitas» que significa, precisamente, ¿ciudad¿.

Definición

Una ciudad es un núcleo habitado, de densidad elevada, formado por una concentración más o menos amplia de edificios de todo tipo. Su separación del entorno rural siempre es clara, aunque su estructura, apariencia y funciones pueden variar mucho según el lugar o el momento histórico.
Vista de la ciudad de Sydney (Australia)

Clasificación

La clasificación de las ciudades varía según el criterio que se emplee, aunque el más utilizado es el sistema de funciones. Según este modelo, las ciudades se definen por su utilización principal (que puede, no obstante, ser compatible con otros usos):
  • Ciudades-dormitorio o áreas residenciales.
  • Ciudades industriales.
  • Ciudades portuarias.
  • Ciudades comerciales.
  • Ciudades administrativas (concentran organismos e instituciones oficiales).
  • Ciudades universitarias.
  • Ciudades turísticas.
  • Ciudades defensivas o plazas fuertes (de gran importancia estratégica en el pasado, hoy prácticamente no existen).

Evolución del proceso urbano

La instalación del hombre en las ciudades marca el desarrollo de la historia. Este proceso, sin embargo, no ha sido en absoluto regular y presenta una serie de altibajos y variaciones importantes a lo largo de la historia:
  • Las primeras ciudades aparecieron en valles fluviales, junto a las tierras más fértiles, y en regiones costeras favorables a la navegación. La disponibilidad de alimentos y el desarrollo de la artesanía y el comercio hicieron que algunas de estas urbes antiguas albergaran un gran número de habitantes.
  • Las ciudades medievales eran pequeñas en tamaño, eminentemente artesanales y defensivas, y con un escaso grado de desarrollo. Desde 1492, los descubrimientos geográficos propiciaron un nuevo despegue del comercio y la artesanía, los cuales intensificaron en cierta medida la actividad urbana.
  • La Revolución Industrial determinó el resurgir de las ciudades. La oferta de trabajo, unida al hundimiento del sistema feudal que había reinado durante toda la Edad Media y que mantenía a la población en el campo, favoreció la emigración rural a las ciudades y el consiguiente crecimiento de éstas.
  • Las ciudades modernas son macrourbes de enorme tamaño que concentran la mayor parte de la población y la producción económica en detrimento del campo. De hecho, una medida clásica del desarrollo de un país radica en la proporción entre población urbana y rural, siendo los estados más pobres los que presentan un número más elevado de habitantes en las zonas agrícolas.
Caracas, Venezuela.
 
Ruinas del Foro, Roma, Italia.

Problemas de las ciudades modernas

Las ciudades actuales, de tamaño cada vez mayor, presentan una serie de importantes problemas:
  • Masificación. Con frecuencia, las ciudades no están preparadas para alojar a una población creciente.
  • Contaminación atmosférica, acústica y de las aguas.
  • Producción descontrolada de basura y residuos.
  • Dificultades para el tráfico rodado.
  • Desempleo, que se traduce en pobreza y marginalidad de una parte de la población.
  • Delincuencia y consumo de drogas, en ocasiones asociados al desempleo.

La población mundial

El estudio de la población presenta un interés primordial dentro del ámbito de trabajo de la ciencia geográfica. La geografía humana analiza el origen de la población y su desarrollo, así como su distribución y otras características. Todos estos datos son fundamentales a la hora de realizar previsiones y considerar los diversos problemas relacionados con la distribución demográfica.

Dinámica de la población

Desde sus orígenes el número de los seres humanos ha tendido a aumentar. En condiciones naturales el crecimiento demográfico suele ser muy lento, ya que depende directamente de la disponibilidad de recursos alimentarios, de las condiciones sanitarias y de los avances médicos.
El progreso científico puede mejorar (y de hecho así ha sido) esas variables. Una mayor producción de alimentos permite sostener a una población mayor, mientras que los descubrimientos médicos (en especial las vacunas) y las mejores condiciones higiénicas hacen que las personas puedan vivir durante más tiempo.

Natalidad y mortalidad

  • Índice de natalidad: es la relación entre el número de nacimientos y la población total en un lugar y en un periodo de tiempo determinados. Generalmente se expresa en tantos por mil.
  • Índice de mortalidad: es la relación entre el número de muertes y la población total en un lugar y tiempo determinados. También, generalmente, se expresa en tantos por mil.
  • Crecimiento vegetativo o crecimiento natural de la población: es la diferencia entre el índice de natalidad y el de mortalidad. Se expresa en tantos por cien (%). Por lo general, este nuevo índice es un número positivo, aunque en la actualidad en algunos países desarrollados el crecimiento vegetativo presenta cifras negativas, con el consiguiente peligro de envejecimiento de la población.

La explosión mundial de la población

Se puede decir que a lo largo de la historia la población humana ha experimentado un crecimiento constante, aunque lento. La Revolución Industrial, en el siglo XVIII, marcó el inicio de una época de desarrollo técnico que favoreció un aumento demográfico de una rapidez sin precedentes. Al llegar el siglo XX, la población mundial siguió creciendo a tal ritmo que comenzó a hablarse de explosión demográfica.

El desarrollo en las técnicas de producción de alimentos es directamente responsable del gran crecimiento demográfico del siglo XX.
Un crecimiento demográfico excesivo y demasiado rápido puede acarrear importantes problemas:
  • Hambre.
  • Pobreza.
  • Falta de territorio.
  • Agotamiento de los recursos.
  • Contaminación.
  • Guerras, como resultado de la miseria y las diferencias sociales.
Una solución al problema del crecimiento poblacional es el control de la natalidad, que ya se ha establecido en China y otros países. Sin embargo, su eficacia es limitada y supone una amenaza al derecho de las personas a tener el número de hijos que deseen.
Aunque la tendencia dominante en la actualidad es el crecimiento a nivel global, las variaciones demográficas son distintas de unas regiones a otras. Así, diversas regiones del mundo experimentan índices de crecimiento muy elevados (Asia, África, Latinoamérica), mientras que en otros lugares (Europa, Oceanía, América del Norte), la población tiende a estancarse o incluso a disminuir.

La masificación de las ciudades es una consecuencia de la explosión demográfica.

Representación de la superficie terrestre

La representación del espacio geográfico ha sido desde tiempos antiguos una de las grandes necesidades humanas. Gracias a la creación de los mapas y al constante desarrollo de las técnicas geográficas, la humanidad ha conseguido hacerse una idea exacta del mundo que la rodea.

Las coordenadas geográficas

Establecer la posición de un punto sobre una superficie requiere un sistema de referencia conocido como coordenadas. Para crear un eje de coordenadas se traza sobre la superficie que se quiere definir una red de líneas imaginarias. En el caso de la Tierra, esas líneas se llaman paralelos y meridianos.
  • Meridiano es toda línea circular que rodea la Tierra atravesando ambos polos. El meridiano cero es el meridiano de Greenwich.
  • Los paralelos rodean la Tierra en el sentido este-oeste y son perpendiculares al eje de giro del planeta. El «paralelo cero» es denominado ecuador. La localización de puntos en este sistema de coordenadas se basa en los conceptos de latitud y longitud. Ambas magnitudes se miden en grados a partir del ecuador y del meridiano de Greenwich respectivamente.
  • Latitud es la distancia entre un punto de la Tierra y el ecuador. Puede ser Norte o Sur.
  • Longitud es la distancia entre un punto de la Tierra y el meridiano cero. Puede ser Este u Oeste.

Proyecciones

La Tierra es un cuerpo esférico, por lo que su representación sobre un plano precisa de un procedimiento matemático denominado proyección. Existen varios tipos de proyecciones que se aplican según el tipo de mapa. Las más comunes son:
  • Azimutal o plana, la imagen a representar se proyecta sobre un círculo con centro en uno de los polos. Deforma la superficie a medida que nos acercamos al borde del mapa.
  • Canevas, la imagen se proyecta sobre una figura compleja tangente o secante a la superficie terrestre. Da una idea exacta del tamaño relativo de los continentes y las distancias que los separan, aunque pueden aparecer discontinuidades.
  • Cilíndricas, la imagen se representa sobre un cilindro tangente o secante a la superficie terrestre. Produce importantes deformaciones de tamaño cerca de los polos, pero mantiene los rumbos correctos.
  • Cónicas, en este caso, el plano se proyecta sobre un cono tangente o secante. Respeta tamaños y distancias relativas, pero sólo permite la representación de porciones limitadas de la Tierra.

Tipos de mapas

Actualmente disponemos de una variedad cartográfica muy amplia. La apariencia de una misma superficie puede cambiar mucho de un mapa a otro, según lo que se pretenda representar.
A grandes rasgos, existen las siguientes clases de mapas:
  • Geográficos: son los más comunes. Representan características físicas y/o políticas del terreno. Utilizan una serie de símbolos convencionales, como curvas de nivel, líneas que representan ríos, carreteras o ferrocarriles, tintas y sombreados para determinar la altitud del terreno, o colores para diferenciar los países.
  • Topográficos: constituyen una variedad especial de mapas geográficos. Se trata de cartas muy detalladas de una porción determinada de la superficie terrestre. En ellos se representa el relieve del terreno.
  • Temáticos: encierran información sobre un aspecto determinado de la región representada. Por ejemplo: Densidad de población, carreteras y nudos de comunicación, flujos, puntos, campo magnético, temperaturas y precipitaciones, actividad económica, hechos históricos, etc. Su variedad es inmensa. Para la elaboración de los mapas se ha utilizado tradicionalmente el trabajo de campo, pero en la actualidad tiende a ser sustituido por la fotografía aérea y las imágenes obtenidas desde satélite.

Dos diferentes tipos de mapas y proyecciones. Arriba: Ejemplo de presentación de las corrientes marinas; abajo: ejemplo de presentación de la producción de acero en el mundo.

Medios Naturales del Globo

Las diferencias climáticas y de relieve determinan las características de cada región del planeta y dan lugar a la formación de diferentes medios naturales. Cada uno de estos medios constituye un ecosistema definido, con sus propias y peculiares especies de flora y fauna.

Zona intertropical: selva y sabana

La región comprendida entre los dos trópicos encierra varios de los ecosistemas más variados y ricos de la Tierra. A grandes rasgos es posible distinguir dos zonas principales: la región ecuatorial y la tropical húmeda.
  • Zona ecuatorial: de clima cálido y lluvioso (ver t6), con una gran diversidad biológica. Se encuentra cubierta de grandes selvas de increíble diversidad biológica (ver t9). Debido a la espesura vegetal, los habitantes de la selva son principalmente aves, pequeños mamíferos, reptiles e insectos. Las selvas han sido habitadas por comunidades humanas primitivas, respetuosas con el medio y totalmente aclimatadas. En la actualidad, no obstante, los bosques húmedos suponen una fuente de recursos para la humanidad, por lo que están siendo explotados a gran escala para obtener madera, minerales y tierras de cultivo. La colonización de las regiones vírgenes supone una grave preocupación ecológica debido a los efectos nocivos que la destrucción de los bosques tropicales puede suponer para el ecosistema planetario.
  • Zona tropical húmeda: cálida y con dos estaciones, húmeda y seca (ver t6). Su cobertura natural es un bosque clareado en el que predominan las especies herbáceas que forman las praderas y las sabanas. Al ser un espacio abierto permite la subsistencia de animales de gran tamaño, y fue probablemente la zona de asentamiento de los primeros seres humanos. Históricamente las sabanas han sido regiones ocupadas por pueblos ganaderos, aunque hoy en día constituyen zonas agrícolas muy importantes. Sin embargo, como resultado del cambio climático (ver t12) y la explotación extensiva de los cultivos, las praderas están experimentando un lento pero constante proceso de desertización, especialmente en el África subsahariana.
Bosque tropical.
Región desértica en el cañón del río Colorado, en Estados Unidos.

Zona tropical seca

Es un área de clima cálido y con ausencia de precipitaciones (ver t6), por lo que la vegetación es escasa y muy adaptada (ver t9), y lo mismo ocurre con la fauna, formada por reptiles, insectos y algunos mamíferos.
Es una región hostil para el ser humano, salvo en los oasis, en donde se puede practicar la agricultura. Pese a las malas condiciones, muchos pueblos han subsistido en los desiertos aprovechando los escasos pastos para el ganado y, sobre todo, utilizando las antiguas rutas comerciales.
Hoy en día algunos desiertos se han convertido en fuentes de extracción de minerales y combustibles fósiles, y experimentan un crecimiento poblacional muy concentrado en torno a las zonas de producción.

La erosión

La erosión es un fenómeno natural consistente en el desgaste progresivo de una superficie, como resultado de la acción de los agentes erosivos. Éstos son el agua y el viento, fundamentalmente, aunque la actividad vital, especialmente la humana, también produce cierto grado de erosión. La erosión, en condiciones normales, forma parte integrante de los medios naturales. No obstante, existen casos de erosión intensa (lluvias torrenciales, pérdida de cubierta vegetal), que producen, entre otros daños, una pérdida de suelo que favorece la desertización.


Zona templada

Las regiones templadas presentan las mejores condiciones para el desarrollo de la actividad humana. Sin embargo, la zona templada no constituye una región homogénea, ya que presenta importantes diferencias regionales que podremos observar a continuación:
  • Región templada húmeda u oceánica: área de relieve y clima suave (ver t7), con abundantes precipitaciones que propician una gran fertilidad. La vegetación natural es el bosque de frondosas, de escaso estrato arbustivo (ver t9). La fauna es variada, compuesta sobre todo de aves y mamíferos. Las zonas de este tipo se encuentran hoy entre las más pobladas de la Tierra, y en ellas se asientan algunos de los más importantes núcleos urbanos e industriales.
  • Región templada seca o continental: el clima es más extremado (ver t7). Predomina el bosque de coníferas, aunque también hay frondosas (ver t9). La fauna es similar a la de la región oceánica. Es también una buena zona de asentamiento para los seres humanos, y en muchos casos supone un continuo de las regiones industrializadas próximas a la costa, aunque por lo general la concentración de población es algo menor.
En las regiones templadas pueden encontrarse paisajes tan distintos entre sí como el bosque de hayas o las regiones esteparias.
  • Región mediterránea: clima templado (ver t7) y vegetación de tipo arbustivo o xerófilo (ver t9). La fauna es abundante, con predominio de mamíferos, aves y reptiles. El relieve es algo más abrupto que en las zonas continentales y oceánicas. Las regiones de clima mediterráneo conocieron el nacimiento de casi todas las civilizaciones importantes de Occidente, y hoy en día siguen siendo zonas muy pobladas y con intensa actividad económica e industrial. No obstante, el fenómeno de la desertización (ver t12) parece afectar con mayor virulencia a estos territorios debido a la sequedad atmosférica dominante durante parte del año.
  • Región de clima chino (templado húmedo): (ver t7) son áreas fértiles y ricas en las que se desarrollaron las primeras civilizaciones de Oriente. Hoy en día las áreas de este tipo se cuentan entre las más pobladas del planeta, y experimentan un crecimiento industrial progresivo.

Las montañas

Las áreas de montaña presentan unas características particulares, independientemente de su localización geográfica:
  • Carácter abrupto, que dificulta el tránsito y la actividad humana.
  • Clima riguroso (ver t7).
  • Menor concentración de oxígeno.
  • Mayor radiación solar.
  • Vegetación adaptada (ver t9).
El ser humano ha evitado asentarse en las áreas montañosas, y aún hoy en día el número de habitantes de estas regiones es escaso. Las zonas de montaña se cuentan entre las más atrasadas y pobres del planeta y, salvo excepciones, la actividad económica predominante es la ganadería de subsistencia en comunidades tradicionales (Tíbet, Nepal, Perú).
No obstante, el turismo de invierno constituye una buena fuente de recursos económicos para algunas regiones montañosas de Europa y Estados Unidos.

Los polos

Las regiones polares son probablemente las de condiciones más duras de toda la Tierra:
  • Clima muy riguroso (ver t7).
  • Vegetación escasa (ver t9).
  • Fauna muy adaptada, que habita sobre todo en el mar.
La población humana en zonas polares se concentra en Groenlandia y el norte de Europa y América. Son comunidades pequeñas y tradicionales, que subsisten de la caza y, actualmente, del turismo.
La Antártida (ver t63) constituye un caso especial. Es el único continente no colonizado por el ser humano y, hasta los tiempos actuales, los únicos asentamientos existentes son pequeñas bases científicas de población no estable. La actividad económica en esta región se encuentra suspendida (salvo escasos viajes de tipo turístico) por los acuerdos del tratado Antártico, cuyo objetivo final es la conversión de este enorme territorio virgen en una reserva ecológica de la biosfera.
Las regiones frías, montañas y polos, son inhóspitas para la vida humana

La cartografía

La cartografía es la actividad que consiste en la elaboración de mapas. Durante siglos los mapas se han hecho sobre papel, pero hoy en día la informática ha revolucionado los procedimientos de trabajo de la cartografía.

Cartografía general y temática

La Cartografía general se ocupa de realizar mapas para el público en general y en esos mapas se representan muchos datos relacionados con el territorio. En la cartografía temática se representan datos relacionados con un tema específico para un determinado tipo de público. Por ejemplo los mapas de pluviometría o los mapas demográficos son mapas temáticos. Puesto que los datos que varían a través del territorio se usan cada vez más en sociología, ecología, economía, etc. la cartografía temática cada vez adquiere mayor importancia.
Mapa temático Un mapa temático que muestra el uso del euskera en la CAV

Proyecciones

La Tierra tiene forma de elipsoide, parecido al de una esfera, pero algo deformada. La representación de la superficie terrestre sobre una superficie plana representa serias dificultades. Los cartógrafos han desarrollado procedimientos específicos para superar estos obstáculos.
De suyo es imposible representar un elipsoide sobre una superficie plana sin que haya ningún tipo de dispersión. Las transformaciones que llevan a cabo los cartógrafos siempre producen algún tipo de distorsión, falsean alguna característica, por ejemplo la distancia, el área, la dirección, etc. De acuerdo con la utilización que se hará de los mapas conviene representar con mayor precisión algunas de estas características en detrimento de otras que importen menos. De este modo han surgido distintos tipos de proyecciones:
La proyección ortográfica. Muestra la superficie terrestre como si se observase desde un punto del espacio alejado de la Tierra. No puede mostrar más que una parte de la superficie terrestre.
Proyección  ortográfica Proyección ortográfica
Proyección de Mercator. Muestra las direcciones de la brújula sin distorsión, pero falsea las áreas. Las áreas de las latitudes medias y altas de los continentes aparecen exageradamente grandes. Es adecuada para la navegación.
Proyección de Mercator Proyección de Mercator
Proyección Gall-Peters. La proyección Gall-Peters corrige las distorsiones que produce la de Mercator. Por eso, es más adecuada que ésta para comparar las áreas que ocupan los distintos países.
Gall-Peters Proyección Gall-Peters
Está aceptada por varias organizaciones de las Naciones Unidas.
Proyección cilíndrica de Miller. La Tierra se proyecta matemáticamente sobre una superficie cilíndrica tangente a la Tierra sobre la línea del Ecuador. Corrige algunas distorsiones que presenta la proyección de Mercator en cuanto a escala, pero distorsiona mucho, y las direcciones son correctas únicamente sobre el ecuador.
Proyección de Miller Proyección cilíndrica de Miller
Proyección de Robinson. La finalidad de esta proyección es representar toda la Tierra distorsionando lo menos posible las áreas. No obstante, falsea las direcciones y las distancias.
Proyección de Robinson Proyección de Robinson
Proyección de Mollweide. Falsea las áreas menos que la de Robinson. Falsea las distancias, las formas y las direcciones.
Proyección de Mollweide Proyección de Mollweide

Las escalas

Los mapas suelen ser mucho más pequeños que el área que representan. La escala es la relación entre la distancia que hay entre dos puntos del territorio y la distancia que hay entre los puntos que representan a aquellos en el mapa. Así si decimos que la escala de un mapa es de 1:50.000, eso significa que si la distancia entre dos puntos del mapa es de 1 cm, la distancia entre los puntos del territorio que representan es de 50.000 cm, o sea, de 500 m. Si el mapa es de una escala 1:125.000 o mayor las distancias calculadas midiendo las del mapa son muy fiables, en escalas menores la distorsión puede ser importante.

Las coordenadas

El sistema más común para localizar lugares en los mapas es el sistema de coordenadas geográficas, el que se basa en la longitud y latitud.

Curvas de nivel

Para indicar las altitudes en los mapas topográficos se utilizan las curvas de nivel. Una curva de nivel une los puntos de igual altitud. Se establece una diferencia de alturas determinada entre dos curvas de nivel consecutivas.

La teledetección

Hoy en día, para capturar datos sobre la Tierra se utilizan sensores que se colocan en satélites o aviones. Estos sensores captan las radiaciones emitidas o reflejadas por los elementos que se encuentran en la Tierra. En la década de 1960 se comenzaron a utilizar satélites. Por ejemplo se colocaron sensores para capturar datos meteorológicos sobre los satélites TIROS. Poco a poco se fueron creando sensores capaces de capturar datos de distintos tipos y los satélites comenzaron a capturar datos de naturaleza distinta a los meteorológicos (LANDSAT, SPOT, y RADARSAT). Muchas veces es difícil identificar un objeto terrestre en las imágenes enviadas por los satélites, porque estos aparecen vistos desde arriba, con un aspecto distinto al que estamos acostumbrados a ver, y porque los sensores captan radiaciones que nuestro ojo a simple vista no puede ver. Hay que utilizar una metodología determinada para reconocer un objeto, estudiando la forma, el tono de la imagen o el color, la trama, la sombra y la textura.
Alpeak Foto de la región de los Alpes tomada por un satélite.

La Vegetación

La cubierta vegetal de nuestro mundo es la base del ciclo vital. La flora produce oxígeno para la atmósfera y proporciona alimento a los seres humanos y a los animales, además de generar numerosos recursos, como madera, aceites, etcétera.

Ecuatorial y tropical

Las regiones cálidas de la Tierra (ver t6) presentan una gran riqueza vegetal favorecida por las buenas temperaturas, la luminosidad y la abundancia de lluvia.
  • La vegetación ecuatorial es extremadamente densa y variada. La forma natural se llama selva virgen y se dispone en estratos: Hierbas, arbustos y árboles, siendo éstos los más abundantes por su facilidad para captar la luz solar, escasa en el suelo. Las plantas son de hoja perenne y se adaptan mal a los cambios. El bosque secundario es una selva regenerada tras la actuación humana, y presenta menor diversidad de especies.
  • La vegetación tropical consiste en un bosque paulatinamente más abierto, más luminoso y, por tanto, con mayor riqueza de plantas bajas (arbustos y hierbas). En la frontera con los desiertos, la vegetación puede reducirse a herbáceas (praderas, sabanas), con árboles y arbustos ocasionales. La hoja suele ser caduca o espinosa, para evitar pérdidas de agua en la estación seca.

Zonas áridas

La vegetación de las zonas desérticas se ve obligada a adaptarse para soportar las duras condiciones climáticas (ver t6) de esas regiones. Aparecen así las plantas xerófitas, de pequeño tamaño, espinosas y duras, que almacenan agua en su interior. En los desiertos no existen árboles y las únicas plantas de gran porte son algunas especies de cactos, muy dispersos.


Zonas templadas

  • Bosque templado húmedo: propio de regiones oceánicas. Predominan las especies frondosas de hoja caduca, como el roble o el haya. Presentan poca cubierta inferior de arbustos o hierbas.
  • Bosque de coníferas o taiga: característico de zonas continentales y de monte. Grandes extensiones dominadas por una sola especie de conífera adaptada al frío y a la ausencia de lluvia durante la época seca.
  • Bosque mediterráneo: árboles y arbustos leñosos, de hoja perenne, dura y protegida contra la evaporación. Resisten la sequía estival y son muy adaptables a los cambios de humedad y temperatura. Especies características son la encina, el olivo o el alcornoque. También existen numerosas variedades de coníferas adaptadas al clima mediterráneo.
Bosques de hayas

Vegetación de montaña

Los bosques de montaña ocupan la ladera de los montes hasta cierta altura y están formados principalmente por frondosas en las zonas más bajas y coníferas en las regiones más elevadas. Las cumbres montañosas, demasiado frías, secas y soleadas para mantener un bosque, presentan arbustos leñosos que dan lugar a prados de montaña en las zonas más altas. En las cimas las condiciones son tan extremas que, a lo sumo, pueden existir sólo algunas especies de musgos y líquenes.
Prado de San Lorenzo de la Muga, Gerona.

Continentes

El nombre de Tierra que damos a nuestro planeta es, hasta cierto punto, erróneo, pues de hecho tan sólo una cuarta parte de la corteza terrestre emerge por encima de las aguas marinas. Sin embargo, es sobre los continentes donde el ser humano habita y donde desarrolla la mayor parte de sus actividades.

Distribución de las tierras

Los continentes representan el conjunto de las tierras emergidas. Desde un punto de vista físico los continentes son seis:
  • África.
  • América del Norte.
  • América del Sur.
  • La Antártida.
  • Eurasia (Asia y Europa).
  • Oceanía.
No obstante, la historia y las divisiones políticas hacen que tradicionalmente se considere a Europa como un continente separado (aunque en esencia constituye una parte de Eurasia), mientras que las Américas suelen tratarse como un único gran continente.
Aparte de las grandes masas continentales, existe una considerable cantidad de islas y archipiélagos de pequeño tamaño distribuidos por todo el planeta.

Formas del relieve continental

Las formas del relieve continental se pueden dividir en los siguientes grupos: montañas, mesetas, llanuras y valles fluviales.
  • Las montañas constituyen las áreas de mayor elevación. Suelen ser abruptas y su clima resulta poco propicio para la actividad humana. La altitud varía según las regiones. En Asia se encuentran los picos más altos, con numerosas cimas superiores a 8.000 metros, seguida por la gran cordillera andina en América del Sur. En Europa y África, sin embargo, son raros los picos superiores a tres mil metros, salvo en los Alpes, Atlas y altos volcanes del Rift.
El Everest, con sus 8.848 metros, es el pico más elevado de la Tierra.
  • Las colinas son formaciones montañosas de menor tamaño, entre ciento cincuenta y seiscientos metros de altura, y de carácter menos abrupto. Suelen constituir zonas de tránsito entre montañas y llanuras, y a menudo ocupan grandes extensiones propicias para la agricultura y la formación de bosques.
  • Las llanuras se caracterizan por su relieve horizontal y su casi total carencia de accidentes. Suelen situarse por debajo de los ciento cincuenta metros de altura. Las llanuras son zonas, en general, muy adecuadas para la actividad agrícola y, por tanto, para el establecimiento de población humana.
  • Las mesetas o altiplanos tienen características similares, pero pueden hallarse por encima de los seiscientos metros.
  • Los valles fluviales constituyen grandes cuencas dotadas de una irrigación constante y, por tanto, muy fértiles. Pueden tener forma de U o de V, según los casos y el tipo de actividad erosiva. Los valles de los ríos han sido la zona de nacimiento de las principales civilizaciones de la historia.

Climas

La variedad climática de nuestro mundo es un hecho que comprobamos en la experiencia cotidiana. Esta diversidad se basa en una serie de factores, como la humedad atmosférica, los vientos, la influencia del océano, el grado de continentalidad de un territorio, las horas de Sol o la época del año. Esta última determina una mayor o menor incidencia de los rayos solares sobre una determinada región.

Climas cálidos

Los climas cálidos se localizan en las bandas ecuatorial, tropical y subtropical del planeta, debido, fundamentalmente, a una mayor influencia del Sol sobre estas regiones, en las que los rayos de nuestra estrella inciden de manera casi perpendicular sobre la atmósfera, lo que proporciona un mayor calentamiento.
Los climas cálidos en el mundo
A grandes rasgos, existen los siguientes tipos de climas cálidos:
  • Clima ecuatorial, caluroso y extremadamente lluvioso durante todo el año. La insolación abundante y el choque de los vientos alisios, cargados de humedad, determinan estas características. Es propio del entorno del ecuador: África central, Amazonia, sur de la India, Indochina, islas del Pacífico.
  • Clima tropical húmedo, caluroso, con estación de lluvias y estación seca. Se localiza en las regiones situadas entre el ecuador y los trópicos: América del Sur, África subsahariana, India y océano Pacífico.

Climas desérticos

Los climas desérticos son una variedad extrema de clima cálido. Se caracterizan por la ausencia casi total de precipitaciones y la variación de temperaturas entre el día (muy caluroso) y la noche (fría e incluso gélida). No obstante, existen desiertos fríos (Asia central, Patagonia y África), cuyas temperaturas diurnas son menos cálidas.
Varias son las razones que ocasionan este tipo de clima:
  • Continentalidad o alejamiento del mar (no en todos los casos).
  • Baja humedad ambiental.
  • Inexistencia de nubes.
  • Fuerte insolación.
  Campo de dunas en el desierto del Sahara, África.
El clima desértico es propio de áreas situadas entre los trópicos y las zonas templadas: Sahara, región central de América del Norte, extremo meridional de América del Sur, África del Suroeste, Asia central y Australia.
Las regiones desérticas

En las regiones terrestres más alejadas de las zonas ecuatorial y tropical los rayos solares inciden de modo oblicuo sobre la superficie planetaria, por lo que la insolación es menor y el clima resulta menos caluroso. Esta situación llega a su extremo en las zonas polares, donde la luz solar incide de manera casi tangencial.

Climas templados

Los dos cinturones de clima templado se extienden desde más allá de las regiones de influencia subtropical hasta las proximidades de los círculos polares. Existen tres variedades básicas de clima templado: oceánico, continental y mediterráneo.
El clima oceánico o templado húmedo recibe la influencia de la humedad marina, lo que determina las siguientes características:
  • Precipitaciones abundantes durante todo el año.
  • Diferencia estacional acusada. Veranos suaves y húmedos e inviernos fríos. Dos estaciones de transición: Primavera y otoño.
El clima continental o templado seco carece de influencia marina, por lo que sus propiedades son diferentes:
  • Precipitaciones abundantes en primavera y otoño, con nevadas en invierno. Verano seco.
  • Diferencia estacional muy acusada. Verano caluroso e invierno muy frío. También presenta una primavera y un otoño suaves.
El clima mediterráneo, es propio de regiones templadas con influencia marítima: Mediterráneo, costa de California, África del Sur, centro de Chile y sur de Australia. Sus características son:
  • Verano caluroso y marcadamente seco e invierno suave.
  • Precipitaciones en primavera y otoño.
Regiones de clima templado.

Climas fríos

Los climas fríos son característicos del interior de los círculos polares. Las temperaturas son gélidas durante casi todo el año (hasta ¿70º C en casos extremos), y sólo en verano se produce cierto calentamiento, dado que el Sol permanece varios meses sin llegar a ocultarse del todo. No obstante, las temperaturas rara vez superan los 10º C. Las precipitaciones son escasas y en forma de nieve.
En las regiones frías la mayor parte del agua permanece helada. De hecho, las dos regiones polares están rodeadas por sendos océanos (Glacial Ártico y Glacial Antártico, respectivamente), en los que buena parte de su superficie se encuentra cubierta por un casquete de hielo permanente.
Regiones de montaña y áreas de clima frío

Climas de montaña

El clima de montaña es una variedad especial de clima frío, que se localiza en regiones de gran altitud situadas en cualquier lugar del globo terrestre.
Las características de este clima son, en general, similares a las del clima frío: bajas temperaturas durante casi todo el año y precipitaciones escasas, aunque dependiendo de la región se pueden producir nevadas importantes durante el invierno. Veranos suaves.
Las principales áreas montañosas de la Tierra se encuentran en el Himalaya y Asia central, en la región africana del Rift y en la gran cadena montañosa que atraviesa la zona occidental de las Américas (eje Rocosas-Andes).

El Agua

El agua es el elemento más abundante de la superficie terrestre y representa uno de los componentes básicos en la aparición y mantenimiento de las formas de vida. Aunque existen importantes cantidades de este líquido bajo el subsuelo y otra parte se encuentra en forma de vapor disuelto en la atmósfera, la mayor parte del agua es superficial y cubre aproximadamente las tres cuartas partes del planeta en forma de océanos, mares, lagos y cursos fluviales.

El ciclo del agua

El agua no es un elemento estático, sino que se comporta de un modo dinámico, cambiando constantemente de lugar y de estado físico (sólido, líquido o gaseoso). Este dinamismo es conocido como ciclo del agua. Se compone, a grandes rasgos, de las siguientes etapas:
  • Aguas superficiales: océanos, mares, lagos, ríos y extensiones heladas. Constituyen la base inicial del ciclo.
  • Evaporación: bajo el efecto del calor solar, el agua y, eventualmente, los hielos, se evaporan y se disuelven en la atmósfera. Cada año se evaporan unos quinientos mil km3 de aguas marinas.
  • Condensación: las minúsculas gotas de vapor de agua tienden a agruparse y a formar nubes.
  • Precipitación: el vapor se condensa aún más y forma gotas líquidas o incluso cristales helados. El agua cae a la superficie y adopta diversas formas, como lluvia, nieve o granizo. Del total de agua marina evaporada en un año, la cuarta parte, unos cien mil km3, cae sobre los continentes; el resto vuelve al océano.
  • Escorrentía: el agua precipitada se desliza sobre la superficie terrestre, buscando las regiones más bajas por efecto de la gravedad. Las precipitaciones sobre tierra firme forman ríos, torrentes y lagos, fertilizan los campos y permiten el crecimiento de las especies vegetales y, por tanto, la alimentación de la fauna y del ser humano. El destino final de una tercera parte de estas aguas (cuarenta y cinco mil km3) es de nuevo el mar, con lo que la escorrentía superficial constituye el final del ciclo y un nuevo comienzo. El resto de las aguas superficiales (sesenta y cinco mil km3) se evapora antes de llegar a la costa y vuelve a precipitarse más adelante.
  • Inflitración: parte de las aguas precipitadas es absorbida por el suelo, formando cauces y depósitos de agua subterráneos. Esas aguas tienden a avanzar hacia las regiones bajas hasta alcanzar finalmente el océano, donde el ciclo empieza otra vez.
El ciclo del agua.

Utilidades del agua

Son múltiples y todas ellas vitales:

Usos humanos

  • Consumo doméstico: beber, cocinar, higiene, etc. Supone un 10% del gasto de agua.
  • Agricultura: regadío de las tierras cultivadas, manutención del ganado. Representa aproximadamente el 75% del gasto humano de agua.
  • Industria: aplicación en diversos campos de la industria, como lavado de minerales, enfriamiento de maquinaria, producción de energía, etc. Supone un 15% del consumo de agua.
  • Transporte: mares y vías fluviales, canales, etcétera.

Usos naturales

  • Mantenimiento de las especies vegetales, principalmente de los grandes bosques.
  • Mantenimiento de las especies faunísticas.
  • Modelación del relieve, participación en los aspectos dinámicos de la superficie planetaria.
De esta forma, cualquier alteración en el ciclo del agua puede tener consecuencias graves, tanto para el medio ambiente como para la actividad humana.

Problemas

Los principales son:

  • Escasez: el agua puede escasear en determinadas zonas como resultado de condiciones climáticas naturales. En tal caso no representa un problema, puesto que la actividad natural y la vida humana han podido adaptarse a la situación. Ahora bien, es posible que la falta de agua aparezca ocasionalmente en regiones lluviosas. Se habla entonces de sequía, que en caso de prolongarse puede tener consecuencias desastrosas. Las sequías están producidas por numerosas causas, aunque el cambio climático (ver t12) debido a la contaminación atmosférica está dando lugar a una disminución acusada de las precipitaciones en numerosas zonas del mundo.
  • Superabundancia: es el fenómeno contrario a la sequía. Un exceso inesperado de precipitaciones puede ser incluso más dañino, al producir inundaciones que destruyen pueblos y ciudades y asolan los campos de cultivo.
  • Contaminación: la actividad humana, en especial la industria, ha dado lugar a una disminución constante de la calidad de las aguas en las regiones habitadas. Este hecho tiene especial importancia en lo que se refiere al abastecimiento de agua para beber.
  • Despilfarro: la sociedad industrial consume ingentes cantidades de agua, a menudo de forma inconsciente, mientras que en el tercer mundo el preciado líquido escasea.
Consumo de litros de agua diarios por persona.

La Atmósfera

La atmósfera es el envoltorio gaseoso de nuestro planeta. Actúa como un escudo protector frente a las radiaciones solares y cósmicas, y sirve al mismo tiempo como regulador térmico y climático.

Composición y estructura

La atmósfera de la Tierra está formada por nitrógeno (75%), oxígeno (21%), argón (1%), otros gases y vapor de agua. La concentración de vapor de agua varía de unas regiones a otras y determina el clima de cada zona del planeta.
La actividad humana ha cambiado la composición natural de la atmósfera, al añadir gases contaminantes y propiciar el efecto invernadero, como el monóxido de carbono o el freón.
La atmósfera se distribuye en capas envolventes de distinta densidad o composición:
  • Troposfera: desde la superficie a unos diez kilómetros de altura. Es la zona apta para la vida y en la que se desarrollan los fenómenos climáticos.
  • Estratosfera: llega desde el límite de la troposfera hasta unos cincuenta kilómetros de altura. En ella se encuentra la Capa de ozono que impide el paso de las radiaciones solares peligrosas.
  • Mesosfera: desde los cincuenta a los ochenta kilómetros de altura. Es la región en la que se consumen los meteoritos y otros cuerpos procedentes del espacio.
  • Termosfera: región exterior y enrarecida, sin límite definido, aunque alcanza al menos los cuatrocientos kilómetros de altura. En ella tienen lugar auroras boreales.
  • Exosfera: área externa de la atmósfera.

Grandes movimientos atmosféricos

La atmósfera no permanece en reposo, sino que se mueve. Ello se debe a factores fundamentales que producen desequilibrios:
  • La presión o fuerza que los gases ejercen en todas direcciones. La rotación del planeta añade una presión de arrastre en el sentido Oeste-Este (efecto de Coriolis).
  • La temperatura. Debido a la disminución de la densidad del aire con la altura y al diferente ángulo de incidencia del calor solar en cada región del globo, el nivel térmico no es homogéneo. La necesidad de estabilizar los desequilibrios da lugar al fenómeno conocido como viento. Estos desplazamientos de aire pueden ser horizontales o verticales.
  • Los movimientos verticales o circulación convectiva consisten en un intercambio de lugar entre el aire caliente de las capas bajas y el aire frío de las superiores. Este movimiento se debe a la diferencia de densidades de las distintas masas de aire.
  • Los movimientos horizontales se basan en las diferencias de presión. El aire tiende a fluir de los anticiclones a las borrascas, lo que da lugar a un flujo circular en bandas paralelas al sentido de rotación de la Tierra.
+ + : Máxima intensidad del viento¿ ¿ : Área de calmas

La zona de convergencia intertropical (Z.C.I.T.)

La zona de convergencia La convergencia es el choque de dos masas de aire de sentido horizontal contrario e igual temperatura. Sus velocidades pueden ser distintas. Este encuentro da lugar a un flujo ascendente o descendente, según la altura, que produce respectivamente una borrasca o un anticiclón.
Éste es el caso de la zona de convergencia intertropical (Z.C.I.T.). Los vientos alisios, que fluyen hacia el ecuador, chocan con masas de aire frontales que producen un movimiento de convección. El resultado es el contraalisio, que se dirige en dirección contraria, hacia los polos, y ligeramente desviado hacia el Este, como resultado de la rotación terrestre.

El frente polar

El frente polar es el resultado del choque entre las masas de aire frío procedentes de los polos y los vientos húmedos y cálidos que provienen de las regiones tropicales.
La diferencia de temperaturas impide que se forme un flujo convergente, tal como sucede en la Z.C.I.T.. El aire frío, más denso, queda pegado a la superficie y el aire caliente se desliza por encima.
El efecto final es un frente mixto u ocluido, con una borrasca en la zona central ocupada por el aire caliente.
Representación de frentes. Las curvas negras son isobaras.

Océanos

Durante siglos los seres humanos han habitado y conocido la superficie terrestre sin apenas intuir la increíble fuente de recursos yacente en el fondo de los océanos. Sin embargo, desde mediados del siglo XX los avances tecnológicos han permitido la exploración paulatina de ese nuevo mundo, tan próximo y tan inaccesible al mismo tiempo.

Distribución de mares y océanos

Las grandes masas de agua superficial se dividen, de acuerdo a su extensión, en mares y océanos:
  • Los océanos forman grandes masas de agua que cubren aproximadamente tres cuartas partes del globo terráqueo. Se distinguen cinco grandes divisiones oceánicas:
  • Atlántico.
  • Pacífico.
  • Índico.
  • Glacial Ártico.
  • Glacial Ántártico.

Los dos últimos tienen cubierta de hielo la mayor parte de su extensión.
  • Los mares constituyen pequeñas regiones de un océano concreto delimitadas por características geográficas como penínsulas, archipiélagos, etc. No obstante, algunos mares, como el Mediterráneo, el mar Negro o el Caspio, poseen una identidad propia.

Formas del relieve submarino

La plataforma continental es la región del fondo oceánico más próxima a la costa. Consiste en una extensión llana, de mayor o menor anchura según regiones, y que presenta un leve aumento de profundidad a medida que se aleja de la línea costera. Su nivel oscila entre cero y doscientos metros bajo la superficie marina. En esta zona se encuentra la mayor parte de las especies vegetales y animales características de los mares.


El talud continental supone un descenso brusco de la plataforma hasta niveles situados entre los tres mil y los cuatro mil metros de profundidad, y su apariencia sería similar a la de un inmenso acantilado. El talud es la zona de precipitación de sedimentos hacia las zonas más profundas de los mares. Junto con la plataforma continental, ocupa unos 78 millones de kilómetros cuadrados de superficie, casi la cuarta parte del fondo marino.
El pie del talud constituye el inicio de las cuencas submarinas, enormes extensiones a más de cuatro mil metros que ocupan un total de 185 millones de kilómetros cuadrados, más de la mitad de la extensión de la superficie total de los mares. En el fondo de las cuencas habitan las especies abisales, adaptadas a las condiciones de oscuridad, frío y enorme presión típicas de las grandes profundidades.
Las dorsales oceánicas constituyen el paisaje montañoso submarino. Se trata de enormes cordilleras que surcan los océanos en toda su extensión. Se distinguen tres grandes dorsales: la Atlántica (Norte-Sur), la Índica (Norte-Este y Oeste), y la Pacífica (Norte-Oeste). Las tres dorsales están comunicadas entre sí y miden más de sesenta mil kilómetros de longitud, con una anchura que puede llegar a alcanzar los tres mil kilómetros. Algunas cumbres de las dorsales emergen sobre las aguas formando islas y archipiélagos.
Los montes submarinos son formaciones aisladas, situadas en las cuencas, que en algunas ocasiones llegan a emerger y forman pequeñas islas.
Las fosas submarinas son simas y grietas que alcanzan grandes profundidades. Las más importantes se encuentran en el océano Pacífico, y entre ellas destaca la fosa de las Marianas, que con sus 11.521 metros representa el punto más deprimido de la superficie planetaria.

El planeta Tierra

La Tierra es un pequeño planeta que gira en torno a una estrella llamada Sol. Ésta y el conjunto de nueve planetas que giran a su alrededor por las fuerzas gravitatorias constituyen el Sistema Solar, una pequeña parte de la galaxia denominada Vía Láctea.

La Tierra en el universo

El origen de la Tierra está ligado al Sistema Solar. La teoría más aceptada es la de que nuestro Sistema Solar se ha formado por la condensación rápida y el enfriamiento progresivo de los gases que conformaban la gigantesca masa nebular primitiva.
Al producirse el enfriamiento fueron disponiéndose, en orden a su densidad, los elementos que constituyen la Tierra. Los minerales más pesados se colocaron hacia el interior y conformaron el núcleo; y los elementos menos pesados constituyeron las capas más superficiales.

Forma y movimientos

La Tierra tiene una forma casi esférica, es un geoide, muy ligeramente achatado por los polos y ensanchado por su zona ecuatorial.
Durante milenios, los seres humanos creyeron que los movimientos del Sol provocaban la alternancia de los días y de las noches. Copérnico y Galileo demostraron que es la Tierra, y no el Sol, la que se desplaza por medio de dos movimientos:
  • El movimiento de rotación: la Tierra gira sobre sí misma de Oeste a Este, en sentido inverso a las agujas del reloj. Tarda en hacer este movimiento 23 horas, 56 minutos y 4 segundos, lo que da lugar a la variación entre el día y la noche.
  • El movimiento de traslación: la Tierra describe alrededor del Sol una elipse en 365 días, 6 horas y 9 minutos, en un plano llamado eclíptica. La inclinación del eje terrestre hace que los rayos solares incidan más o menos en una zona a lo largo del año, produciendo una desigualdad de los días y de las noches y determinando las estaciones. En el ecuador no existe tal modificación.
El eje terrestre y el movimiento de rotación.

Partes de la Tierra

La Tierra está compuesta por tres capas: Litosfera, atmósfera e hidrosfera, y una orgánica, la biosfera, en interrelación constante.
  • La atmósfera es la capa de aire y polvo que rodea la Tierra. Permite la respiración biológica y el ciclo del agua. El aire es una mezcla de gases en proporción uniforme de 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 1% de otros gases.
  • La hidrosfera es el conjunto de agua de la Tierra. Aparece en estado sólido (hielo), líquido (aguas continentales y oceánicas) o gaseoso (vapor en la atmósfera).
  • La litosfera es la capa sólida más externa de la Tierra.
  • La biosfera es la envoltura en la que se ponen en contacto las tres capas anteriores y donde se dan las condiciones necesarias para que los seres vivos puedan existir.

Estructura interna y composición

Los geólogos y geofísicos han creado una imagen interior de la Tierra, a la que dividen en tres grandes capas concéntricas:

  • Núcleo: parte central que abarca desde una profundidad de 2.900 km hasta el centro. Está formado por elementos minerales de elevada densidad entre los que predominan el hierro y el níquel. Su composición recibe el nombre de nife.
  • Manto: rodea al núcleo, representa el 84% del volumen y el 69% de la masa. Lo conforman peridotitas. Está separado del núcleo por la discontinuidad de Gutenberg. Se divide en dos subcapas: manto superior, de 70 a 700 km de espesor y manto inferior, de 700 a 2.900 km de espesor.
  • Corteza terrestre: más liviana, se apoya sobre el material más denso del manto. Hay dos tipos de corteza:
  • La corteza oceánica, compuesta por rocas densas, básicas, de unos seis km de grosor. Recibe el nombre de sima.
  • La corteza continental, compuesta por rocas ligeras de tipo granítico, tiene un grosor de treinta y cinco a cuarenta km. Recibe el nombre de sial.
La corteza se halla fragmentada en múltiples placas tectónicas que se desplazan por encima de la parte superior fluida del manto. Sus movimientos y fricciones dan lugar a terremotos y erupciones volcánicas.

El Sistema Solar

El Universo conocido contiene unos 100.000 millones de galaxias. En una de ellas se encuentra el sistema solar a quien da nombre una de sus estrellas, el Sol. La fuerza gravitatoria hace que se muevan en su órbita nueve planetas, los cuales se distinguen entre interiores y exteriores. Entre los primeros se encuentra la Tierra, el único planeta que conocemos en el que se ha desarrollado vida. La existencia de una atmósfera en unas condiciones determinadas y la abundancia de agua líquida son básicas para que esto sea posible.

También es importante analizar los movimientos de rotación y traslación, ya que podremos comprender mejor la sucesión de los días y de las noches, así como el paso de las estaciones. Por último, comprobaremos el papel que desempeña la Luna, el satélite de la Tierra.

El Universo

El Universo es un volumen de espacio inimaginable y está integrado por todas las galaxias que existen. Los estudios científicos sólo tienen constancia de un Universo visible, aunque podrían existir otros universos que no vemos o bien que el nuestro se extendiera sin límites.
Los astrónomos no siempre han coincidido sobre el origen del Universo. Las teorías más conocidas a lo largo de la historia han sido:
  • Teoría del estado estacionario. El Universo está en continua creación. Cuando las estrellas y las galaxias mueren, son reemplazadas por otras que surgen de la nada. Esta teoría está absolutamente descartada.
  • Teoría del Big Bang. El Universo empezó tras una enorme explosión hace 17.000 millones de años. La materia y la energía estaban comprimidas en una masa gigantesca, conocida como "huevo cósmico". Esta masa explotó y de sus trozos se crearon las galaxias.
  • Teoría del universo cíclico u oscilante. A una fase de expansión le sigue otra fase de concentración. Cada 100.000 millones de años, las galaxias se unen, se colapsan y provocan una gran explosión.

El sistema solar

Nuestro sistema solar está formado por 71 astros: el Sol, nueve planetas que giran a su alrededor y 61 satélites. Uno de estos astros es la Tierra, nuestra casa.
Todos los planetas, además de girar en torno al Sol, giran también sobre sí mismos. Estos movimientos varían mucho en cada planeta porque sus órbitas (el camino que sigue el astro en su recorrido alrededor del Sol) son diferentes en tamaño. El tipo de órbita también es diferente en cada planeta: alargadas, redondas o inclinada.
Aunque el volumen del sistema solar parece completamente vacío, en todo ese espacio se encuentra el medio interplanetario. Éste incluye varias formas de energía y se compone de, al menos, dos materiales: el polvo interplanetario y el gas interplanetario. El polvo interplanetario está formado por unas partículas microscópicas sólidas. Por su parte, el gas interplanetario es un flujo tenue de gas y partículas cargadas que fluyen desde el Sol y que reciben el nombre de viento solar.

Los planetas

Los planetas son cuerpos celestes, opacos, que sólo brillan por la luz reflejada por el Sol, alrededor del cual describen su órbita con un movimiento propio y periódico. Nuestro sistema solar está integrado por nueve planetas, aunque en 1972 se facilitaron datos sobre la existencia de un décimo, pero no ha llegado a confirmarse.
Los planetas se dividen en interiores y exteriores. Tienen nombres de dioses griegos y son los siguientes:
  • Mercurio. Tarda el mismo tiempo en dar una vuelta alrededor del Sol que en hacerlo sobre sí mismo. Un día y un año son iguales.
  • Venus. Es el cuerpo más brillante del firmamento. Está rodeado por nubes ácidas y una atmósfera de anhídrido carbónico.
  • La Tierra. El único planeta del sistema solar que reúne las condiciones necesarias para que haya vida animal y vegetal.
  • Marte. Su color rojo se debe a los minerales de óxido de hierro que hay en la superficie.
  • Júpiter. Es el más grande del sistema solar. Un día en él dura sólo 10 horas. A su alrededor giran 16 satélites.
  • Saturno. Los anillos que lo rodean son rocas que giran en torno a él. Atrae a 18 satélites.
  • Urano. Su eje de rotación es casi paralelo a su órbita. No se conoció su existencia hasta 1781.
  • Neptuno. Fue descubierto en 1846 por medio de cálculos matemáticos que determinaron su ubicación.
  • Plutón. Es el más pequeño de los planetas y se encuentra a 6.000 millones de kilómetros del Sol. Fue descubierto en 1930.

La Tierra

La Tierra es el tercer planeta más cercano al Sol, el quinto en tamaño y el único con oxígeno y agua en abundancia. La galaxia más cercana a nosotros es la de Andrómeda, a dos millones de años luz. Seguramente, se formó a partir de una masa fundida a alta temperatura y rodeada de una capa gaseosa.
Hasta hace unos pocos siglos, los científicos creían que la Tierra estaba inmóvil y fija en el centro del Universo. Sin embargo, nuestro planeta está en órbita alrededor del Sol a una velocidad de 30 km por segundo y da una vuelta sobre su propio eje una vez cada 24 horas.
LOS DATOS DE LA TIERRA
 
Edad4.600 millones de años
Masa5.854 millones de billones de toneladas
Volumen1.083.218.915.000 km3
Distancia al Sol150 millones de km
Periodo de rotación23 horas, 56 minutos, 4 segundos
Periodo orbital alrededor del Sol365 días, 6 horas, 9 minutos, 9,5 segundos 
Hoy en día, la Tierra puede ser estudiada con detalle gracias a la ayuda de astronaves. No obstante, hasta el siglo XVIII no se dispuso de mapas completos del planeta. Las imágenes de la Tierra tomadas desde el espacio son muy importantes en diferentes campos de la ciencia. Uno de los ejemplos más destacables es la inestimable ayuda que suponen en la predicción meteorológica y, especialmente, en el seguimiento de tormentas.

Movimiento de rotación: sucesión de los días y las noches

Los países tienen distintas zonas horarias porque la Tierra es esférica y el Sol no ilumina por igual todos los continentes. El movimiento de rotación explica por qué distintos lugares del mundo tienen diferente hora, así como que haya zonas donde es de día cuando en otras es de noche.
El movimiento de rotación de la Tierra se produce por el enfrentamiento de las ondas electromagnéticas de la Tierra con las ondas electromagnéticas del mismo polo del Sol. Ambas producen una acción o efecto de repulsión que es la causante del giro o movimiento de rotación de los cuerpos que tienen gravedad.
Los demás cuerpos del sistema solar también rotan, aunque no todos tardan el mismo tiempo en hacerlo. Venus emplea 243 días, mientras Plutón, el planeta más alejado del Sol, lo hace en 7 días. El más rápido es Júpiter que sólo tarda 10 horas.
En algunos países con grandes distancias entre sus partes oriental y occidental, se señalan distintas horas para diferentes zonas (Rusia, Australia, Estados Unidos e incluso España, que tiene una hora menos en Canarias).
El movimiento de rotación de la Tierra se produce de Oeste a Este. Por eso, vemos aparecer el Sol por el Este y ocultarse por el Oeste. Aunque, en realidad, es la Tierra la que gira hacia ese lado.

Movimiento de traslación: las estaciones

La Tierra no permanece fija mientras rota sobre sí misma. Nuestro planeta da una vuelta completa cada 365 días, 5 horas y 49 minutos, en un movimiento que se conoce como traslación.
El eje imaginario de rotación de la Tierra está un poco ladeado. Por este motivo, los rayos solares llegan a la superficie terrestre con distinta inclinación.
La sucesión de las cuatro estaciones (primavera, verano, otoño e invierno) está relacionada con el movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol y con la inclinación del eje terrestre.
Cuando los rayos solares caen en forma oblicua sobre el hemisferio sur, el clima es frío y los días son más cortos: es lo que conocemos como invierno. Al mismo tiempo, el hemisferio norte recibe más luz solar, los días son más cálidos y largos y por lo tanto es el verano. Siempre que es verano en el hemisferio sur, en el norte es invierno, y viceversa.

La Luna y sus fases

Este satélite es el compañero de la Tierra en el espacio y, una vez al mes, da una vuelta completa a nuestro planeta. Los astrónomos han expuesto varias teorías para explicar su origen. La más popular dice que un cuerpo del tamaño de Marte impactó contra la Tierra y arrojó gran cantidad de materia al espacio. Todos esos trozos de roca se unieron para formar la Luna.
LOS DATOS DE LA LUNA
Edad4.600 millones de años
Diámetro3.476 km
Distancia media de la Tierra384.400 km
Tiempo empleado en orbitar alrededor de la Tierra27,3 días
Temperatura de la superficieDe -155°C a 105°C
En su órbita alrededor de la Tierra, la Luna recibe la luz del Sol y una parte variable de su cara iluminada se muestra visible. Estas distintas visiones se denominan fases de la Luna:
  1. Luna nueva o novilunio.
  2. Cuarto creciente.
  3. Luna llena o plenilunio.
  4. Cuarto menguante.

Los eclipses

Un eclipse es una ocultación transitoria de un astro, o de la luz que éste emite provocada por la interposición de otro cuerpo celeste. El eclipse puede ser total (si el astro es tapado completamente) o parcial (si sólo se cubre una parte del mismo).
  • Eclipse de Sol. Se produce cuando la Luna se sitúa entre el Sol y la Tierra y nos oculta la luz solar.
  • Eclipse de Luna. Se da cuando la luz solar no llega a la Luna porque la Tierra está entre el Sol y la Luna

Ecuaciones de Primer Grado

El planteamiento de ecuaciones en matemáticas responde a la necesidad de expresar simbólicamente los problemas y los pensamientos. El primero en proponer una notación simbólica, y no sólo lógica, para explicar sus proposiciones matemáticas fue el griego Diofanto de Alejandría, en el siglo III a.C., por cuya razón las primeras ecuaciones algebraicas se dieron en llamar diofánticas.

Igualdades, identidades y ecuaciones

Se llama expresión algebraica a una combinación de números y letras ligados por los signos de las operaciones del cálculo. Al igualar dos expresiones algebraicas, se obtiene una igualdad.
Una igualdad de expresiones algebraicas se denomina ecuación cuando sólo se cumple para determinados valores de la variable o variables (soluciones de la ecuación), e identidad si se cumple para todo valor de la variable o variables (incógnitas) que contiene. Dos ecuaciones son equivalentes si tienen las mismas soluciones.
¡Transeúnte!, en esta tumba yacen los restos de Diofanto. De la lectura de este texto podrás saber un dato de su vida. Su infancia ocupó la sexta parte de su vida, después transcurrió una doceava parte hasta que su mejilla se cubrió de vello. Pasó aún una séptima parte de su existencia hasta contraer matrimonio. Cinco años más tarde tuvo lugar el nacimiento de su primogénito, que murió al alcanzar la mitad de la edad que su padre llegó a vivir. Tras cuatro años de profunda pena por la muerte de su hijo, Diofanto murió. De todo esto, dime cuántos años vivió Diofanto.
Epigrama del siglo V o VI d.C. propuesto a modo de ecuación por un discípulo de Diofanto para explicar datos de la vida de este sabio griego:

Clases de ecuaciones

Las ecuaciones algebraicas se clasifican según distintos criterios:
  • Según el número de incógnitas: Ecuaciones de una incógnita, de dos, de tres, ?, de n incógnitas.
  • Según el término de mayor grado: de primer grado (lineales), segundo grado (cuadráticas), tercer grado (cúbicas), ? de grado n.
  • Según la forma de presentación de las variables: enteras, cuando no existe ninguna incógnita en el denominador; fraccionarias, con incógnitas en algún denominador; racionales, si las incógnitas no aparecen dentro de raíces cuadradas, cúbicas, etcétera, e irracionales, si las incógnitas se presentan dentro de alguna de estas raíces.

Propiedades de las igualdades

Para la resolución de ecuaciones algebraicas es preciso tener en cuenta las propiedades elementales de las igualdades:
  • Cuando se suma o resta un mismo número a los dos miembros de una ecuación se obtiene una ecuación equivalente.
  • Si los dos miembros de una ecuación se multiplican o dividen globalmente por un mismo número, el resultado es también una ecuación equivalente. Cuando se divida tiene que ser por un número distinto de cero.
Estas propiedades suelen utilizarse para transponer términos, mediante dos técnicas complementarias:
  • Sumar en ambos miembros de una ecuación el valor opuesto (cambiado de signo) de un término que se quiera transponer de un miembro a otro.
  • Multiplicar ambos miembros por el inverso del término que se quiera transponer.

Ecuaciones de primer grado con una incógnita

La resolución de problemas algebraicos se basa en el concepto de ecuaciones equivalentes. Esta idea tiene particular aplicación en el caso de las ecuaciones lineales o de primer grado en las que sólo existe una incógnita (normalmente denotada por x), siempre en el numerador de los términos y elevada al grado 1. Un ejemplo de ecuación de primer grado, con una incógnita sería 3x + 5 = 4 × (1 - x) ++ 2x.
Para resolver las ecuaciones de primer grado con una incógnita, se emplea un procedimiento genérico que se ilustra en el ejemplo adjunto:
Sea la ecuación:
Para resolverla se aplican los siguientes pasos:
  • 1. Se eliminan denominadores, multiplicando ambos miembros por el mínimo común múltiplo de todos los denominadores que aparezcan (en el ejemplo, sería 12). Entonces, se obtiene: 9x + 48 = 48 (1 - x) + 16x
  • 2. Se eliminan los paréntesis, con lo que queda: 9x + 48 = 48 - 48x + 16x
  • 3. Se transponen términos, agrupando los que tengan la incógnita en un miembro y los que no la tengan en el otro: 9x + 48x - 16x = 48 - 48
  • 4. Se simplifican los dos miembros, efectuando las operaciones necesarias: 41x = 0
  • 5. Se despeja la incógnita: x = 0
  • 6. Se comprueba la solución sustituyéndola por la incógnita en la ecuación inicial.

Inecuaciones

Paralelamente a los conceptos de igualdad y ecuación pueden definirse los de desigualdad e inecuación. Una desigualdad resulta de la comparación entre dos expresiones algebraicas separadas por los símbolos menor (<), mayor (>), menor o igual (£) o mayor o igual (³). El resultado de esta desigualdad es una inecuación.
Resolver una inecuación es hallar el valor o conjunto de valores (raíces) que la verifican, de manera que distintas inecuaciones con iguales soluciones se dicen equivalentes. Un ejemplo de inecuación podría ser 3x + 5 ³ 4 × (1 - x) + 2x.

Propiedades de las desigualdades

Para resolver inecuaciones se aplican las siguientes propiedades de las desigualdades:
  • Cuando se suma o resta un mismo término en ambos miembros de una inecuación se obtiene una inecuación equivalente.
  • Si se multiplican o dividen los dos miembros de una inecuación por un número o cantidad positivos, la inecuación resultante es equivalente; si este número o cantidad son negativos, la inecuación resultante es también equivalente, pero ha de invertirse el signo de la desigualdad.
Estas propiedades se utilizan, al igual que en las ecuaciones, para transponer términos y obtener las raíces o soluciones.

Superficie de revolución

En términos generales, se denomina superficie de revolución a toda figura geométrica que se forma al hacer girar una recta móvil alrededor de otra fija. Conos, cilindros y, en sentido amplio, esferas son grandes categorías genéricas de figuras engendradas por la rotación de elementos geométricos en torno a un eje fijo.

Cilindros

Cuando se hace girar una recta alrededor de otra recta fija paralela a ella, de forma que la distancia entre ambas se mantiene constante, se engendra una superficie cilíndrica de revolución. La recta fija se denomina eje y la paralela que realiza el giro es la generatriz. Si esta superficie cilíndrica se cierra con dos planos paralelos que cortan al eje se obtiene un cilindro.
Clases de cilindros.
Los principales elementos de un cilindro son sus bases, o caras determinadas por los planos paralelos, y la altura o cualquier segmento perpendicular entre las dos bases.
El cilindro se denomina de revolución si las bases son perpendiculares a las generatrices. El área de un cilindro de revolución es igual a la suma de las áreas de las bases más el área lateral. Si r es el radio de las bases y h la altura del cilindro, se tiene que:
A = 2Prh + 2Pr2

Conos

Cuando la superficie proviene del giro de una recta en torno a otra fija que se interseca con ella, se obtiene una superficie cónica de revolución. La recta fija es el eje, y la móvil se conoce como generatriz. El eje y la generatriz se cortan en un punto llamado vértice.
Nuevamente, al delimitar la porción abierta de esta superficie con un plano que corta a todas las generatrices, se obtiene un cono, cuyos elementos principales son:
  • La base, o porción del plano de delimitación comprendida entre las generatrices.
  • La altura, o segmento trazado en perpendicular desde el vértice del cono a la base.
  • La superficie lateral, comprendida entre la base y el vértice.
Si la base del cono es perpendicular al eje, el cono es de revolución, cuya área viene dada por la expresión (siendo g la generatriz y r el radio de la base):
A = Prg + Pr2

Esferas

Una superficie esférica es la que se engendra por la rotación de una semicircunferencia alrededor de un diámetro. La esfera resultante puede definirse como el lugar geométrico de los puntos del espacio que equidistan de un punto fijo llamado centro. La distancia del centro a cualquier punto de la esfera es su radio.

Volumen de cilindros, conos y esferas

El volumen de una superficie cerrada se expresa como la medida del espacio que ocupa. En los cilindros y conos, este volumen se determina en función de la superficie de la base y la altura. En la esfera depende exclusivamente del radio.
Volumen de un cilindro.
Volumen de un cono de revolución.
Volumen de una esfera y una cuña esférica.

Elementos de los Triángulos

Como figura geométrica más sencilla, los triángulos han sido analizados con un alto grado de detalle desde las civilizaciones antiguas. Los filósofos griegos ofrecieron descripciones muy minuciosas de sus formas y sus elementos, con sus propiedades y sus relaciones genuinas.

Familias de triángulos

Se llama triángulo a un polígono de tres lados. Por tanto, el triángulo es la figura geométrica cerrada más simple que existe, y se distingue por poseer tres ángulos interiores y carecer de diagonales. La confluencia o intersección entre cada dos lados del triángulo se llama vértice.
Se han propuesto varias clasificaciones para los triángulos:
  • Según la longitud de sus lados, se distingue entre triángulos equiláteros, con los tres lados iguales; isósceles, con dos lados iguales y uno desigual, y escalenos, con los tres lados distintos.
  • Atendiendo a sus ángulos interiores, pueden ser acutángulos, cuando los tres ángulos son agudos; rectángulos, si poseen un ángulo recto (90º), y obtusángulos, cuando alguno de los ángulos es obtuso (mayor de 90º).
Los triángulos rectángulos constituyen una familia geométrica de especial interés, ya que sirven de base para la definición de las razones y las funciones trigonométricas. En los triángulos rectángulos, se llama hipotenusa al lado opuesto al ángulo recto, y catetos a los otros dos lados.
Clases de triángulos.

Propiedades de los triángulos

Todo triángulo verifica un conjunto de propiedades geométricas esenciales muy interesantes:
  • Cualquiera de sus lados es menor que la suma de los otros dos y mayor que su diferencia.
  • Los tres ángulos interiores de un triángulo suman siempre un ángulo llano (180º). Por tanto, los triángulos equiláteros tienen tres lados iguales y tres ángulos iguales, de un valor de 60º.
  • El ángulo mayor se opone al lado más largo del triángulo, y al contrario. Asimismo, si dos lados son iguales, sus ángulos interiores opuestos son también iguales, y viceversa. Así, por ejemplo, los triángulos equiláteros son regulares.

Elementos de un triángulo

Además de los lados y los ángulos interiores, en un triángulo pueden definirse otros elementos de interés desde el punto de vista de la geometría.
  • Se llama altura a cada una de las perpendiculares trazadas desde un lado al vértice opuesto. Las tres alturas de un triángulo se cortan en un punto denominado ortocentro.
  • Las mediatrices de un triángulo son cada una de las perpendiculares de sus lados desde su punto medio. La intersección de las tres mediatrices de un triángulo se conoce por circuncentro (que es, además, el centro de la circunferencia circunscrita al triángulo).
  • Se denomina mediana de un triángulo a cada una de las rectas trazadas desde el punto medio de un lado al vértice opuesto. Las tres medianas de un triángulo se cortan en un punto llamado baricentro o, también, centro de gravedad del triángulo.
  • Las bisectrices son las rectas que dividen por la mitad cada uno de los ángulos del triángulo. Las tres bisectrices de un triángulo intersecan en un punto denominado incentro (que coincide con el centro de la circunferencia inscrita en el triángulo).

Triangulaciones

Una de las razones que explica el interés de la figura del triángulo en geometría es posibilidad de describir cualquier polígono convexo como una combinación de triángulos. Esta técnica, llamada triangulación, permite establecer relaciones entre los elementos de los polígonos, así como facilitar el cálculo de sus áreas y otras propiedades geométricas.
Para triangular un polígono convexo, basta con elegir uno de sus vértices y trazar desde él todas las diagonales a los vértices opuestos. Otro procedimiento válido de triangulación consiste en fijar uno o varios puntos interiores del polígono y unirlos mediante rectas con cada uno de los vértices.
Ejemplos de triangulaciones posibles de un mismo pentágono.
En los polígonos convexos se cumple una propiedad general: la suma de los ángulos interiores del polígono es siempre igual a tantos ángulos llanos (180º) como lados tiene el polígono menos 2.
Ilustración de la propiedad de los ángulos interiores de un polígono.