El calor terrestre

Se refiere al calor subterrneo que se encuentra al hacer perforaciones hacia el centro de la Tierra. La Tierra irradia ms calor del que recibe del Sol. El origen del calor terrestre no es conocido. El calor de las grandes profundidades de 200 kilmetros o ms debajo de la superficie no tiene inters para nosotros debido a la baja conductividad trmica de las rocas. El que el ncleo de la Tierra est a 2.000 20.000 C no influye en las condiciones de la superficie: el calor que estuviese tan solo a 300 kilmetros de profundidad tardara 2.000 millones de aos en llegar a la superficie.Sin embargo, el flujo de calor hacia el exterior, desde el interior de la Tierra, se ha estimado en unos 35.000 millones de toneladas e.c. anuales, algo ms de las previsiones para el consumo del ao 2.000. Pero, por desgracia, an se desconoce un procedimiento para aprovechar econmicamente esta fuente de energa.

El calor terrestre

El origen del calor interno del Planeta debemos buscarlo en el origen de La Tierra. Nuestro planeta se form hace, aproximadamente, unos 4.600 millones de aos. Actualmente se piensa que la formacin de La Tierra y de todo el Sistema Solar comenz a partir de una nebulosa que comenz a girar, concentrando las partculas de polvo y gas interestelar, originando el Sol y los planetas, entre ellos La Tierra. Las partculas fueron chocando unas con otras, originando cuerpos con mayor masa. Estos impactos hicieron que aumentara la temperatura del planeta recin formado. Adems, se desintegraban tomos inestables que liberaron gran cantidad de energa radiactiva. Toda esta liberacin de energa permiti la fusin de la materia.Poco a poco La Tierra se enfri, originando capas concntricas. La ms interna, formada por materiales densos y la ms externa, formada por los materiales ms ligeros. El proceso de liberacin de calor que comenz hace 4.600 millones de aos contina en la actualidad y se prolongar hasta que toda la energa de La Tierra se disipe en el fro Universo. GRADIENTE GEOTRMICO En las minas, sondeos y pozos se ha observado que la temperatura aumenta, como media en todo el planeta, 1 C cada 33 metros de profundidad. Esta relacin se la conoce con el nombre de gradiente geotrmico, pero slo es una relacin vlida para la corteza terrestre, pero no en capas ms profundas. La energa calorfica alcanza la superficie terrestre mediante dos mecanismos: Conductividad trmicaLa conductividad o conduccin trmica es la transmisin de calor de roca a roca, desde el interior del planeta a la superficie. Este viaje que realiza el calor se conoce con el nombre de flujo trmico. Dado que las rocas transmiten (conducen) mal el calor, el viaje dura miles de aos. Corrientes de conveccin

Las corrientes de conveccin son movimientos que describen los fluidos. Cuando stos se calientan, se dilatan y ascienden. Al llegar esos materiales a la corteza terrestre se enfran debido a que esta capa tiene una baja temperatura. Al enfriarse los materiales, se contraen y descienden hasta alcanzar el ncleo de La Tierra, donde el proceso volver a comenzar.

El origen del calor de la TierraEl origen del calor terrestre es la suma de procesos fsicos y qumicos que tienen lugar de forma diferenciada en su interior.A continuacin se describen los diversos procesos que originan el calor de la Tierra, considerando la parte del interior del planeta donde tienen lugar.- Calor latente de cristalizacin: lmite entre el ncleo interno y el ncleo externo. El ncleo interno se halla en estado slido mientras que el ncleo externo es lquido. En el ncleo externo se dan reacciones de cristalizacin de forma continuada; estas reacciones de son exotrmicas y por tanto desprenden calor. Este calor se denomina calor latente de cristalizacin.- Gravitacin: La gravedad ejerce una fuerza de compressin hacia el centro del planeta, y en el proceso de contraccin de la masa terrestre se genera calentamiento por friccin.- Calor remanente de la formacin del planeta: Se trata del calor, an presente, producto de las colisiones entre los residuos estelares del disco protoplanetario que dio origen a la Tierra.- Calor cintico o de rozamiento: entre el ncleo externo y el manto terrestre. Es la energa en forma de calor que se libera como consecuencia del rozamiento producido por la distinta respuesta del ncleo externo y el manto ante los campos de fuerza de la Luna y el Sol (fuerzas de marea).- Reacciones fisicoqumicas exotrmicas: manto terrestre. Las elevadas presiones y la alta temperatura provocan que los minerales sean inestables y se produzcan cambios de fases continuos, que a su vez generan energa en forma de calor.- Descomposicin radiognica de istopos: corteza y manto. Las rocas que forman la litosfera (compuesta por la corteza y la parte superior del manto), son ricas en minerales que contienen elementos radioactivos como los istopos 235U, 238U, 232Th y 40K. Las reacciones de descomposicin de estos istopos son exotrmicas. La descomposicin radiognica de istopos es el proceso que aporta ms calor a la superficie de la Tierra. Hay que tener presente que la temperatura de la Tierra aumenta hacia el interior desde una media global en superficie de 15C hasta ms de 5000C en el nuclio interno.

El gradiente geotrmicoLa temperatura, que podemos medir en los primeros kilmetros de la corteza, aumenta con la profundidad siguiendo una progresin media de 3 C cada 100 metros de profundidad. La relacin entre la variacin de temperatura y la profundidad recibe el nombre de gradiente geotrmico. Adems del calor natural de fondo debido a los distintos procesos fsicos y qumicos que se dan en el interior del planeta, existen otros factores que intervienen en la ecuacin trmica.Factores regionales: el contexto geolgico y estructural a escala regional condiciona la distribucin de las temperaturas; as pues, en zonas con vulcanismo activo o en reas de reduccin de la litosfera, el gradiente geotrmico ser ms elevado que en otras zonas sin actividad volcnica o con un grosor litosfrico superior a la media.Factores locales: las diferencias entre les propiedades trmicas de las rocas, como la conductividad trmica, producen sensibles variaciones laterales y verticales del gradiente geotrmico. El factor que ms condiciona el valor del gradiente geotrmico es la circulacin subterrnea de agua, ya que sta tiene la capacidad de redistribuir el calor. As, en zonas de recarga de acuferos el gradiente geotrmico disminuye debido a la circulacin descendiente del agua ms fra, mientras que en las zonas de descarga sucede lo contrario (ascenso de agua profunda ms caliente). Las estructuras geolgicas tambin pueden condicionar el gradiente geotrmico en reas muy reducidas, ya que localmente el agua subterrnea puede ascender desde zonas profundas a travs de planos de fractura, produciendo as anomalas trmicas muy intensas.Por consiguiente, el valor del gradiente geotrmico, adems de depender de la profundidad tambin vara en funcin del contexto geolgico y estructural, las diferencias de propiedades trmicas de les rocas y la circulacin de les aguas subterrneas.Flujo y propagacin del calor terrestreEl calor que emite la Tierra se cuantifica mediante el flujo de calor superficial, que es la cantidad de calor que pierde el planeta por unidad de superficie y tiempo. El flujo de calor superficial se calcula como el producto del gradiente geotrmico y la conductividad trmica del medio.El gradiente geotrmico es la variacin de la temperatura con la profundidad; y la conductividad trmica es la facilidad de un material para transmitir el calor. Un valor tpico de flujo de calor en continente es 60 mW/m2, que puede descender hasta valores de 30 mW/m2 en zonas continentales antiguas -donde la litosfera tiene mayor grosor-, y superar valores de 120 mW/m2 en zonas ms jvenes, donde la litosfera tiene menor grosor.