El relieve de la Tierra

El planeta Tierra, lejos de lo que solemos creer, no es una esfera perfecta, ni mucho menos. Tampoco es un cuerpo achatado solo por los polos como nos dicen en el colegio, sino que el geoide, la figura más próxima a la forma real de nuestro planeta, es en realidad una especie de patata redondeada. En esta «patata espacial» tenemos valles y montañas, cuencas oceánicas y continentes, en definitiva un relieve que tiene su origen en desequilibrios físicos que tratan de compensar los agentes geomorfológicos. ¿Pero cómo es este relieve? O lo que quizás sea más importante, ¿cuál es la altitud media del planeta y cómo se distribuye este relieve en él?

geoide
Reconstrucción, muy exagerada, de la forma del geoide obtenida por la misión GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) de la Agencia Espacial Europea. Este modelo es conocido como GEM9 (fuente: ESA).

Un mundo cambiante

Todos sabemos que la superficie del mar cambia constantemente, con el oleaje, las mareas y las menos conocidas corrientes. Pero no solo el océano tiene una superficie dinámica en la Tierra, ya que en realidad toda la superficie del planeta cambia con el tiempo. Porque tenemos sistemas montañosos que se elevan y se desmantelan más tarde por la erosión, cuencas oceánicas que se abren y se cierran siguiendo el ciclo de Wilson que determina la tectónica de placas, incluso las cuencas sedimentarias pueden acabar por rellenarse y desaparecer. Todos estos elementos forman parte del relieve terrestre, ¿pero a qué llamamos relieve? Con este concepto denominamos a «la diferencia de cota que existe entre el punto más alto y el más bajo de una zona concreta», ya sea una región, un país, un continente o un planeta. Pero este concepto muchas veces es confundido con otros parecidos pero que si los definimos vemos que no tienen tanto que ver. Porque mientras el relieve consiste en comparar dos puntos, la altitud es la cota que tiene un punto con respecto a una superficie de referencia, por lo general la del geoide. Por su parte, la elevación es un proceso de origen geológico por el cual un punto del terreno experimenta un aumento de su cota, es decir, de su altitud, y no necesariamente ha de estar relacionado con movimientos tectónicos. Ahora que hemos visto estas diferencias es hora de entrar en cómo evoluciona el relieve, porque si cambia es evidente que hay una pauta que rige ese cambio.

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Mapa físico de la Tierra en el que se muestra el relieve de su superficie sin tener en cuenta las masas de agua (fuente: geografíaplena.wordpress.com).

La naturaleza es vaga por definición. Da igual que estemos hablando de osmosis, de un río o del relieve del planeta, en todos los casos nos encontramos con lo mismo. Y es que el hecho de que una pelota siempre caiga hacia el suelo aunque la tiremos hacia arriba, o que los ríos fluyan por el fondo de los valles y no por lo alto de las montañas, se deben a que la naturaleza siempre busca el estado de mínima energía. Y es que cuanto más alto esté un cuerpo mayor es su energía potencial. Para el caso del relieve esto también se cumple, y dado que cualquier aumento de altitud (elevación) conlleva un incremento de energía potencial y por tanto un mayor desequilibrio físico, cuando hay un levantamiento (tectónico o isostático) los agentes geomorfológicos gravitacionales se ponen a actuar inmediatamente para compensarlo. De esta forma, los relieves más maduros son siempre aquellos que muestran una menor diferencia altimétrica, mientras que los relieves jóvenes muestran grandes diferencias que nos indican que los agentes geomorfológicos aún no han podido compensarlos. Esta evolución se ve muy bien en el perfil longitudinal de un río como el Saja (Cantabria), en el que podemos distinguir los tres cursos que lo componen en un recorrido de menos de 100 km: el curso alto en la cabecera, con un perfil muy verticalizado en el que dominan los procesos de erosión, con cañones y valles profundos (relieve joven); el curso medio en el que tenemos sobre todo transporte y un perfil curvo que poco a poco se va horizontalizando (relieve intermedio); y el curso bajo, donde predominan los procesos de sedimentación y el perfil es ya prácticamente horizontal (relieve maduro).

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Los perfiles longitudinales de los ríos permiten separar sus cursos a partir del poder de incisión que tienen, por lo general mayor en la cabecera. El perfil longitudinal del río Saja, en Cantabria, es un buen ejemplo de perfil típico (modificado a partir de wikipedia.org).

Los relieves maduros son por lo general relieves de muy baja frecuencia y muy alta amplitud, extensas superficies de suaves pendientes en las que apenas tenemos resaltes topográficos, que en caso de aparecer suelen ser elementos con unas características propias que les dan mayor resistencia a la erosión, los llamados relieves residuales (como Peñagorda, en Salamanca). El ejemplo más destacado de relieve maduro son las llamadas penillanuras o pedillanuras, que no es casualidad que constituyan las zonas más extensas y también más antiguas (más de 450 millones de años) de los continentes, los denominados cratones o escudos continentales. Por el contrario, los relieves jóvenes tienen siempre pendientes abruptas y grandes diferencias entre las cimas y los fondos de los valles, que es lo que encontramos en los sistemas montañosos principales, formados durante la Orogenia Alpina. En la imagen siguiente podéis ver a la izquierda la penillanura salmantino-zamorana, un relieve maduro del oeste salmantino que tiene una edad Paleozoico, y a la derecha una imagen de la Cordillera Cantábrica, claramente un relieve joven que se ha formado ya en el Cenozoico.

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Todo paisaje es geología y se ha formado por la existencia de desequilibrios físicos que los agentes modeladores del relieve tratan de compensar (fotografía aérea de Everest, tomada de curiosoando.com).

La distribución del relieve terrestre

Cualquier vistazo a un mapa del planeta nos hace ver que existen dos grandes unidades básicas del relieve terrestre en función del nivel del mar: los continentes (parte emergida) y los océanos (parte sumergida). Pero si vamos más allá y miramos cuáles son sus altitudes o cotas, y las proyectamos en un histograma de distribución de frecuencias para ver cuál es el valor más frecuente (abajo), nos encontraremos con que el relieve terrestre también se agrupa en torno a dos valores principales (-4200 m y 800 m) que no únicos, dos valores que corresponden precisamente con la profundidad media de los fondos oceánicos y con la altitud media de los continentes. Gracias a este sencillo ejercicio podemos comprobar que el relieve terrestre tiene una distribución bimodal, con fondos oceánicos y continentes ocupando prácticamente la mitad de la superficie del planeta (46%). Y si en lugar de proyectar los datos en un histograma de distribución de frecuencias lo hacemos como una distribución de frecuencias acumuladas, donde tenemos que indicar la proporción de la superficie terrestre que se encuentra por encima de una cota determinada, se obtiene la denominada curva hipsográfica terrestre, que también tenéis abajo (derecha), y que muestra cómo las dos áreas principales son las que antes hemos mencionado.

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Histograma de distribución de frecuencias de la altitud del planeta (izquierda) y curva hipsográfica terrestre (derecha). Se puede ver cómo el relieve terrestre tiene una distirbución bimodal con dos altitudes dominantes a -4200 m y a 800 m (imagen tomada de noaa.gov).

Gracias a la curva hipsográfica podemos ver que existen cinco unidades macrotopográficas a escala planetaria y no solo dos como decíamos al principio. Estas unidades son, de mayor a menor altitud, las cadenas montañosas (2-8848 m), de entre las que destacan las cadenas alpinas por ser las más jóvenes; los cratones o escudos continentales (800 m), que a grandes rasgos coinciden con las características medias de la litosfera continental; las plataformas continentales (-200 m a -3000 m), que articulan las dos unidades principales; los fondos oceánicos (-4200 m), con características similares a las de la litosfera oceánica; y las fosas marinas (-6000 m a -11 034 m), los lugares más profundos de la Tierra. De esta manera, y ahora que hemos visto las cinco unidades macrotopográficas, podemos decir que del total de la superficie del planeta los fondos oceánicos representan el 24% y los continentes el 22%, pero si tenemos en cuenta que el tránsito de unos a otros no se produce al nivel del mar sino a unos 200 m de profundidad, en las plataformas continentales, que suponen un 10% de la superficie del planeta, y añadimos por un lado las fosas marinas y por el otro las cadenas montañosas, veremos que en conjunto la superficie terrestre cubierta por agua es de un 71% y los terrenos emergidos son solo un 29%. Es decir, aproximadamente tres cuartas partes del planeta están bajo el mar y solo una cuarta parte corresponde a tierra.

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La superficie del planeta está cubierta por agua en un 71%, si bien este porcentaje no coincide exactamente con el que suponen los fondos oceánicos debido a que también hay que tener en cuenta las plataformas continentales y otras partes de los océanos (fuente: wikipedia.org).

La distribución bimodal del relieve es una característica única de nuestro planeta, y es que se suele considerar como exclusivo de cuerpos con una tectónica activa, que induce un continuo reciclaje de los materiales geológicos y de la topografía. De hecho se tiene más o menos aceptado que de no existir en nuestro planeta, el relieve terrestre se caracterizaría por la existencia de inmensas llanuras salpicadas de cráteres de impacto en las que los únicos relieves positivos estarían constituidos por edificios volcánicos aislados. Esto es lo que encontramos en Marte, Mercurio y Venus (también en la Luna), en los que tenemos una distribución de altitudes unimodal en la que el valor principal corresponde con el radio planetario medio. Este hecho es utilizado por muchos como un criterio de que Venus carece de tectónica, pero como ya hemos visto el segundo planeta del Sistema Solar es un mundo aun por conocer que puede darnos todavía muchas sorpresas.

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Se considera que un cuerpo tectónicamente activo tiene una distribución bimodal de su relieve, algo que en el Sistema Solar solo ocurre con claridad en la Tierra (fuente: página de la Universidad de Columbia).

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