Gradiente geotérmico

capas de la tierra

Es difícil pensar que se puede calcular la temperatura en el interior de la tierra. Nuestro planeta tiene una profundidad de 6.000 kilómetros hasta alcanzar el núcleo. A pesar de ello, el ser humano tan sólo ha llegado a una profundidad de 12km. Sin embargo, tenemos diversas técnicas para poder calcular la temperatura en profundidad. La variabilidad de la temperatura en cuanto a la profundidad de la corteza terrestre se le conoce con el nombre de gradiente geotérmico.

En este artículo vamos a contarte todas las características e importancia de gradiente geotérmico.

Qué es el gradiente geotérmico

gradiente geotérmico en profundidad

El gradiente geotérmico no es más que la varianza de temperatura en función de la profundidad la que nos encontremos. De la temperatura se puede medir en los primeros kilómetros de la corteza terrestre y aumentan profundidad siguiendo una presión media de 3 grados por cada 100 metros de profundidad. La relación que existe entre la variación de temperatura y la profundidad recibe el nombre de gradiente geotérmico. El calor natural del núcleo terrestre se debe a distintos procesos físicos y químicos que se dan en el interior. También existen otros factores que intervienen en esta ecuación para poder calcular la temperatura.

Características principales

gradiente geotérmico

Vamos a ver cuáles son los diferentes factores que influyen en el valor de gradiente geotérmico:

  • Factores regionales: la región donde nos encontramos de todo el globo es fundamental para poder conocer la varianza de la temperatura. El contexto geológico y estructural a escala regional es uno de los factores que condicionan la distribución de las temperaturas. Es decir, en zonas donde hay un vulcanismo activo hoy áreas donde la litosfera está más reducida, el gradiente geotérmico es mucho más elevado que en otras zonas donde no haya actividad volcánica o tenga un grosor de la litosfera diferente.
  • Factores locales: a nivel mucho más local vemos diferencias entre las propiedades térmicas de las rocas. Hay rocas que tienen una mayor conductividad térmica que llega a producir sensibles variaciones laterales y verticales de dicho gradiente geotérmico. El factor que más condiciona el valor de este gradiente geotérmico es la circulación de agua subterránea. Y es que el agua tiene una gran capacidad para poder redistribuir el calor. Es así como encontramos zonas de recarga de acuíferos cuyo gradiente geotérmico disminuye debido a la circulación descendiente del agua más fría.

Por otro lado, tenemos algunas zonas de descarga donde sucede todo lo contrario. El ascenso del agua caliente en profundidad provoca que el gradiente geotérmico aumente. Por consiguiente, el valor que tomará el gradiente geotérmico varía en función del contexto geológico y estructural, las diferencias que hay entre las propiedades técnicas de las rocas y la circulación de las aguas subterráneas. Todos estos factores son los que hacen variar este incremento de la temperatura en profundidad.

Flujo y propagación del calor terrestre

interior del planeta

Sabemos que el calor que emite nuestro planeta se puede cuantificar mediante el flujo de calor superficial. Se trata de la cantidad de calor que pierde el planeta por unidad de superficie y tiempo. El flujo de calor superficial se llega a calcular como el producto del gradiente geotérmico y la conductividad térmica del medio. Es decir, el valor que tenga el gradiente geotérmico multiplicado por la capacidad de conducir el calor del medio en concreto donde nos encontramos. Es así como sabemos la cantidad total de pérdida de calor que existe en una zona en concreto.

La conductividad térmica es la facilidad que tiene un material para poder transmitir el calor. Un valor típico 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 más jóvenes, donde la litosfera tiene menor grosor. Es bastante fácil comprobar en minas y sondeos, la temperatura de los materiales del interior terrestre aumenta con la profundidad.

Existen numerosos pozos petrolíferos en los que se llegan a valores de 100 a grados a unos 4.000 metros de profundidad. Por otro lado, en las zonas donde existen erupciones volcánicas se lleva a la superficie terrestre diversos materiales a elevadas temperaturas que provienen de zonas mucho más profundas. Una parte de la corteza terrestre superar unas docenas de centímetros de espesor. Se caracteriza por el hecho de que sus temperaturas dependen de la temperatura existente superficie y muestra una gran variedad de temperaturas diurnas y estacionales. La influencia de la temperatura externa afecta mucho menor a medida que profundizamos.

Cuando llegamos a un cierto nivel de profundidad, la temperatura es constante de igual a la media de la temperatura superficial del lugar. Esta zona se denomina nivel neutro ozono de temperatura constante.

Profundidad y gradiente geotérmico

La profundidad a la que se encuentra nivel neutro donde las temperaturas son constantes suele variar entre los 2 y 40 metros. Es tanto mayor cuanto más extremo es el clima reinante en la superficie terrestre. Por debajo del nivel neutro es donde las temperaturas comienzan aumentar con la profundidad. Este aumento no es uniforme en todas las zonas. En la primera es más superficiales de la corteza terrestre el valor medio que tiene el gradiente geotérmico es de unos 33 metros. Esto quiere decir que hay que profundizar 33 metros para poder tener un aumento de temperatura de 1 grado. Por ello, se establece entre gradiente geotérmico medio es de 3 grados cada 100 metros.

Los valores medios sólo son aplicables a las zonas más externas de la corteza, puesto que se puede mantener a lo largo del radio. En mayores profundidades las temperaturas son más elevadas dado que los materiales se funden a profundidades de sólo unos centenares de kilómetros.

En la actualidad, sabemos que la mayoría de los geofísicos estiman que las temperaturas de las zonas más internas del planeta no superan unos pocos miles de grados. A lo sumo, algunos estiman los valores de unos 5.000 a grados. Todo esto conlleva a que gradiente geotérmico disminuya con la profundidad una vez alcanzado cierta cuota subterránea.

Espero que con esta información puedan conocer más sobre qué es el gradiente geotérmico y sus características.

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