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Sistemas terrestres y recursos

AP Ciencias Ambientales · Tema 4

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7:28

Sistemas Terrestres y Recursos

Dos pueblos, cuarenta kilómetros de distancia, en lados opuestos de una misma cordillera. Uno de ellos recibe tres metros de lluvia al año —una selva—. El otro recibe menos…

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4.1

Tectónica de Placas

Syllabus

Comprensión Duradera (ERT-4): Los sistemas de la Tierra interactúan, dando lugar a un estado de equilibrio con el tiempo.

Objetivo de Aprendizaje ERT-4.A: Describir los cambios y eventos geológicos que ocurren en los límites convergentes, divergentes y transformantes de las placas tectónicas.

  • ERT-4.A.1 Los límites convergentes pueden dar lugar a la formación de montañas, arcos de islas, terremotos y volcanes.
  • ERT-4.A.2 Los límites divergentes pueden originar la expansión del fondo oceánico, valles de rift, volcanes y terremotos.
  • ERT-4.A.3 Los límites transformantes pueden generar terremotos.
  • ERT-4.A.4 Los mapas que muestran la distribución global de los límites de las placas se pueden utilizar para determinar la ubicación de volcanes, arcos de islas, terremotos, puntos calientes y fallas.
  • ERT-4.A.5 Un terremoto ocurre cuando el esfuerzo supera una falla bloqueada, liberando energía almacenada.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Los tres tipos de límites de placa

La corteza terrestre está fragmentada en placas que se mueven lentamente sobre el manto: la tectónica de placas. En los límites divergentes, las placas se separan (se forma nueva corteza); en los convergentes, colisionan (formación de montañas, volcanes y terremotos); y en los transformantes, se deslizan lateralmente (terremotos). Los límites crean riesgos geológicos, pero también suelos volcánicos ricos y recursos minerales.

Lava fundida de color naranja brillante brotando desde un cráter volcánico oscuro en Islandia
Un volcán erupcionando en un límite de placa en Islandia. La roca fundida que asciende entre placas divergentes construye nueva corteza
Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
plates/pleɪts/ 板块 bǎn kuài
plate tectonics/pleɪt tekˈtɒnɪks/ 板块构造 bǎn kuài gòu zào
4.2

Formación y Erosión del Suelo

Syllabus

Comprensión duradera (ERT-4): Los sistemas de la Tierra interactúan, resultando en un estado de equilibrio a lo largo del tiempo.

Objetivo de aprendizaje ERT-4.B: Describir las características y la formación del suelo.

  • ERT-4.B.1 Los suelos se forman cuando el material padre es alterado, transportado y depositado.
  • ERT-4.B.2 Los suelos generalmente se clasifican por horizontes según su composición y contenido de materia orgánica.
  • ERT-4.B.3 Los suelos pueden ser erosionados por el viento o el agua. Proteger los suelos puede proteger la calidad del agua, ya que los suelos filtran y limpian eficazmente el agua que fluye a través de ellos.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

El suelo se forma lentamente a medida que la roca se altera y se acumula materia orgánica. La erosión es la remoción del suelo por acción del viento y el agua, acelerada por la eliminación de la vegetación (agricultura, deforestación, sobrepastoreo). Dado que la formación del suelo es muy lenta, una erosión superior a su tasa de generación agota este recurso vital.

Los horizontes del suelo se forman con el tiempo mientras la roca madre se weathera; la erosión puede arrastrar la capa superior del suelo y revertir ese progreso
Los horizontes del suelo se forman con el tiempo mientras la roca madre se altera; la erosión puede arrastrar el suelo superficial e invertir ese proceso
Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
Soil/sɔɪl/ 土壤 tǔ rǎng
weathers/ˈweðəz/ 风化 fēng huà
Erosion/ɪˈrəʊʒn/ 侵蚀 qīn shí
texture/ˈtekstʃə/ 质地 zhì dì
4.3

Composición y Propiedades del Suelo

Syllabus

Comprensión perdurable (ERT-4): Los sistemas de la Tierra interactúan, dando lugar a un estado de equilibrio con el tiempo.

Objetivo de aprendizaje ERT-4.C: Describir las similitudes y diferencias entre las propiedades de diferentes tipos de suelo.

  • ERT-4.C.1 La capacidad de retención de agua —la cantidad total de agua que puede contener el suelo— varía según el tipo de suelo. La retención de agua contribuye a la productividad y fertilidad de los suelos.
  • ERT-4.C.2 El tamaño de partícula y la composición de cada horizonte del suelo pueden afectar la porosidad, la permeabilidad y la fertilidad del mismo.
  • ERT-4.C.3 Existen diversos métodos para evaluar las propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo, lo cual puede apoyar en una variedad de decisiones, como los requerimientos de riego y fertilización.
  • ERT-4.C.4 Un triángulo de textura del suelo es un diagrama que permite identificar y comparar tipos de suelo basándose en su porcentaje de arcilla, limo y arena.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

El suelo es una mezcla de arena, limo y arcilla (su textura), además de materia orgánica, agua y aire, organizados en capas llamadas horizontes. La textura controla la porosidad y la permeabilidad: la capacidad del suelo para retener agua y nutrientes. El loam (una mezcla equilibrada) es el ideal para las plantas.

Un pozo vertical excavado en el suelo, mostrando una banda oscura de tierra vegetal sobre capas minerales de color marrón rojizo, con una cinta métrica para escala
Una excavación en el suelo muestra sus horizontes: suelo superficial oscuro rico en materia orgánica en la parte superior, seguido de capas minerales más claras, sobre roca fracturada (cinta métrica para escala)
Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
horizons/həˈraɪznz/ 土层 tǔ céng
porosity/pɔːˈrɒsɪti/ 孔隙度 kǒng xì dù
permeability/ˌpɜːməˈbɪlɪti/ 渗透性 shèn tòu xìng
atmosphere/ˈætməsfɪə/ 大气层 dà qì céng
troposphere/ˈtrɒpəsfɪə/ 对流层 duì liú céng
stratosphere/ˈstrætəsfɪə/ 平流层 píng liú céng
4.4

Atmósfera Terrestre

Syllabus

Comprensión perdurable (ERT-4): Los sistemas de la Tierra interactúan, dando lugar a un estado de equilibrio a lo largo del tiempo.

Objetivo de aprendizaje ERT-4.D: Describir la estructura y la composición de la atmósfera de la Tierra.

  • ERT-4.D.1 La atmósfera está compuesta por gases principales, cada uno con su propia abundancia relativa.
  • ERT-4.D.2 Las capas de la atmósfera se basan en gradientes de temperatura e incluyen la troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

La atmósfera está estratificada: la troposfera (donde ocurre el clima y vivimos), la estratosfera (que contiene la capa de ozono) y capas superiores. Está compuesta principalmente por nitrógeno y oxígeno, con gases traza (incluyendo gases de efecto invernadero) que regulan la temperatura.

El aire seco limpio contiene aproximadamente un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 1% de otros gases
El aire limpio y seco contiene aproximadamente 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 1% de otros gases
4.5

Patrones Globales de Viento

Syllabus

Comprensión Duradera (ERT-4): Los sistemas de la Tierra interactúan, dando lugar a un estado de equilibrio a lo largo del tiempo.

Objetivo de Aprendizaje ERT-4.E: Explicar cómo los factores ambientales pueden dar lugar a la circulación atmosférica.

  • ERT-4.E.1 Los patrones globales de viento resultan principalmente de la radiación solar más intensa que llega al ecuador, lo que provoca diferencias de densidad y el efecto Coriolis.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Patrones globales de viento

El calentamiento solar desigual impulsa los patrones globales de viento. El aire cálido asciende en el ecuador y desciende alrededor de los 30°, creando celdas de convección (Hadley, Ferrel y polar) y vientos predominantes (vicios alisios, vientos del oeste). La rotación de la Tierra desvía estos vientos mediante el efecto Coriolis, modelando el clima y el tiempo atmosférico.

Tres células de circulación por hemisferio determinan los vientos superficiales predominantes
Tres celdas de circulación por hemisferio determinan los vientos superficiales predominantes
Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
global wind patterns/ˈɡləʊbl wɪnd ˈpætnz/ 全球风带 quán qiú fēng dài
convection cells/kənˈvekʃn selz/ 对流环流 duì liú huán liú
Coriolis effect/ˌkɒrɪˈəʊliz ɪˈfekt/ 科里奥利效应 kē lǐ ào lì xiào yìng
4.6

Cuencas Hidrográficas

Syllabus

Comprensión duradera (ERT-4): Los sistemas de la Tierra interactúan, lo que resulta en un estado de equilibrio a lo largo del tiempo.

Objetivo de aprendizaje ERT-4.F: Describir las características de una cuenca hidrográfica.

  • ERT-4.F.1 Las características de una cuenca hidrográfica dada incluyen su área, longitud, pendiente, tipos de suelo y vegetación, así como las divisas con las cuencas hidrográficas adyacentes.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Una cuenca hidrográfica es toda la tierra que drena hacia un mismo cuerpo de agua. Todo lo que sucede en esa tierra —la agricultura, el pavimento, la contaminación— afecta el agua que drena hacia ella, por lo que las cuencas son unidades clave para gestionar la calidad del agua.

Una cascada en una cuenca fluvial: una cuenca hidrográfica es la tierra que drena hacia un arroyo o lago
Una cascada en una cuenca fluvial: una cuenca hidrográfica es la tierra que drena hacia un arroyo o lago
Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
watershed/ˈwɔːtəʃed/ 流域 liú yù
rain shadow/reɪn ˈʃædəʊ/ 雨影 yǔ yǐng
4.7

Radiación Solar y Estaciones del Año

Syllabus

Comprensión duradera (ENG-2): La mayoría de los procesos atmosféricos de la Tierra son impulsados por la entrada de energía del Sol.

Objetivo de aprendizaje ENG-2.A: Explicar cómo la energía del Sol afecta la superficie terrestre.

  • ENG-2.A.1 La radiación solar entrante (insolación) es la principal fuente de energía de la Tierra y depende de la estación y la latitud.
  • ENG-2.A.2 El ángulo de los rayos solares determina la intensidad de la radiación solar. Debido a la forma de la Tierra, la latitud que recibe la radiación solar de manera perpendicular (directa) obtiene la mayor intensidad.
  • ENG-2.A.3 La mayor radiación solar por unidad de área se recibe en el ecuador y disminuye hacia los polos.
  • ENG-2.A.4 La radiación solar recibida en un lugar de la superficie terrestre varía estacionalmente, con la mayor radiación durante el día de verano más largo de esa ubicación y la menor en el día de invierno más corto.
  • ENG-2.A.5 La inclinación del eje de rotación de la Tierra causa las estaciones y el número de horas de luz diurna en una ubicación específica de la superficie terrestre.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

Las estaciones se deben a la inclinación del eje de la Tierra (aproximadamente 23.5°), no a su distancia respecto al Sol. El hemisferio inclinado hacia el Sol recibe más luz solar directa y días más largos (verano). Esta inclinación también mantiene cálidas las zonas tropicales durante todo el año y frías los polos.

La inclinación del eje de la Tierra causa las estaciones
La inclinación del eje terrestre causa las estaciones
4.8

Geografía y Clima de la Tierra

Syllabus

Comprensión Duradera (ENG-2): La mayoría de los procesos atmosféricos de la Tierra están impulsados por la entrada de energía del Sol.

Objetivo de Aprendizaje ENG-2.B: Describir cómo la geografía de la Tierra afecta el clima y el tiempo meteorológico.

  • ENG-2.B.1 El clima y el tiempo meteorológico no solo se ven afectados por la energía solar, sino también por factores geológicos y geográficos, como las montañas y la temperatura del océano.
  • ENG-2.B.2 Una sombra de lluvia es una región terrestre que se ha vuelto más seca porque un área de mayor elevación bloquea la precipitación para que no llegue a la tierra.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

La geografía moldea el clima: la latitud (ángulo de入射阳光), la altitud (más frío con la altura), la proximidad a los océanos (moderación de temperaturas) y las montañas que generan una sombra de lluvia (lado barlovento húmedo, lado sotavento seco). Estos factores determinan qué bioma se forma en cada lugar.

Dunas desérticas: la latitud, la altitud y las corrientes oceánicas moldean las regiones climáticas de la Tierra
Arena de desertos: la latitud, la altitud y las corrientes oceánicas moldean las regiones climáticas de la Tierra
4.9

El Niño y La Niña

Syllabus

Comprensión duradera (ENG-2): La mayoría de los procesos atmosféricos de la Tierra están impulsados por la entrada de energía del Sol.

Objetivo de aprendizaje ENG-2.C: Describir los cambios ambientales y los efectos que resultan de los eventos de El Niño o La Niña (Oscilación del Sur del El Niño).

  • ENG-2.C.1 El Niño y La Niña son fenómenos asociados con cambios en las temperaturas superficiales del océano en el Pacífico. Estos fenómenos pueden causar cambios globales en los patrones de precipitación, viento y circulación oceánica.
  • ENG-2.C.2 El Niño y La Niña están influenciados por factores geológicos y geográficos y pueden afectar a diferentes ubicaciones de distintas maneras.

Fuente: College Board AP Course and Exam Description

El Niño y La Niña

El Niño y La Niña son cambios periódicos en las temperaturas y vientos del Océano Pacífico. El Niño (aguas cálidas en el Pacífico oriental) y La Niña (aguas frías en el Pacífico oriental) alteran las precipitaciones, tormentas y pesquerías a nivel mundial; por ejemplo, provocan inundaciones en algunas regiones y sequías en otras.

Ejemplo resuelto. Una placa tectónica se mueve 5 cm por año. ¿Qué distancia recorre en 1 millón de años? $5\ \text{cm/yr}\times 10^{6}\ \text{yr}=5\times10^{6}\ \text{cm}=50\ \text{km}$. Un movimiento anual pequeño se acumula hasta alcanzar distancias a escala de cuenca oceánica a lo largo del tiempo geológico —la misma tasa lenta que abre océanos y construye cadenas montañosas.

Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
El Niño/el ˈniːnjəʊ/ 厄尔尼诺 è ěr ní nuò
La Niña/læ ˈniːnjə/ 拉尼娜 lā ní nà
4.9

Consejos para el examen

  • Las estaciones se deben a la inclinación del eje de la Tierra, no a su distancia al Sol.
  • El suelo se forma muy lentamente, por lo que una erosión más rápida que la formación lo agota permanentemente; conocer la textura del suelo (arena/limo/arcilla) y los horizontes.
  • Explicar los patrones globales de viento desde el calentamiento desigual + el efecto Coriolis, y la sombra de lluvia (barlovento húmedo, sotavento seco).
  • Nombrar las capas atmosféricas (troposfera = clima, estratosfera = ozono) y la composición del aire (~78% N₂, 21% O₂).
  • El Niño / La Niña son cambios de temperatura en el Pacífico que modifican las lluvias a nivel mundial.

Lecciones interactivas sobre este tema

Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.

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