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Funciones de la atmósfera, gracias a sus capas actúa como filtro

Funciones de la atmósfera

La atmósfera es una de las características claves del planeta Tierra, la cual ha permitido que la vida se haya desarrollado y evolucionado. Esta es una especie de envoltura de gases que se divide en varias capas con propiedades especiales y específicas. Todas estas propiedades han provocado que dicha envoltura proporcione beneficios muy especiales para nuestro planeta; entre ellos, su función reguladora y protectora que resulta imprescindible para la vida. En este tema estudiamos las funciones de la atmósfera desde el punto de vista mencionado con anterioridad.

La vida del planeta ha tenido gran impacto en las características de la atmósfera. Algunos organismos que producen oxígeno, como las plantas, han permitido que la concentración de dicho gas aumente de manera considerable en la atmósfera, habilitando a su vez las condiciones para el desarrollo de otros organismos aeróbicos.

La atmósfera se encuentra rodeando a la tierra como una especie de escudo protector. Esto se debe a que los gases que componen esta envoltura son atraídos por la fuerza gravitatoria del planeta. De esta forma, es la gravedad la que permite que la atmósfera permanezca rodeando nuestro planeta y provea sus múltiples beneficios.

Una de las funciones de la atmósfera es la de proteger al planeta contra los vientos solares y radiación cósmica de alta energía. Sin embargo, esta es más bien la función de los cinturones de Van Allen, originados por el campo magnético de la Tierra en la magnetosfera, una de las regiones de la exosfera.

Funciones de la atmósfera y su importancia sobre la vida

La función reguladora y protectora de la atmósfera ha permitido que la vida en la Tierra se mantenga y desarrolle de manera exitosa. Esta capa protectora es la diferencia entre un planeta estéril o muerto y un lugar con una impresionante diversidad de formas de vida. Las funciones de esta capa gaseosa son muy variadas.

Además de proveer los gases y elementos necesarios para los organismos, también mantienen aislado al planeta de diversos factores espaciales como radiaciones altamente energéticas y meteoritos. Entre otras de las importantes funciones de la atmósfera se encuentran las siguientes.

Mantenimiento de la temperatura

El mantenimiento de una temperatura relativamente estable en el planeta es una de las funciones de la atmósfera más importante. Gracias a ella, no ocurren cambios de temperatura bruscos en la superficie terrestre u oceánica. Esta propiedad también es conocida como efecto invernadero, y se debe básicamente a que las radiaciones recibidas en la superficie del planeta son reenviadas como radiaciones infrarrojas hacia la atmósfera. El vapor de agua y el dióxido de carbono absorben dichas radiaciones infrarrojas y la regresan a la superficie terrestre. Esto es lo que permite que se mantenga el calor en dicha superficie y en la región más interna de la atmósfera.

La atmósfera presenta dos propiedades físicas muy importantes que intervienen en el mantenimiento de la temperatura. La primera de estas propiedades o características es la compresibilidad, que permite que el peso de la atmósfera comprima al aire que se encuentra en la superficie terrestre. El aire comprimido tiene la capacidad de absorber y mantener una mayor cantidad de calor, además de que dicha capacidad aumenta con la presión.

La otra propiedad es la diatermancia, que determina que la radiación solar pase a través de las distintas capas atmosféricas sin perder grandes cantidades de calor, absorbiendo en cambio las radiaciones infrarrojas que son emitidas por las superficies del planeta. Sin esta importante función reguladora y protectora de la atmósfera, la superficie del planeta tendría una temperatura media de casi 30 °C bajo cero.

Filtro solar

Además de lo anterior, en la región de la ozonosfera se absorbe alrededor del 90% de las radiaciones ultravioleta emitidas por el sol. Este tipo de rayos tienen un efecto volátil sobre las respuestas genéticas de las células eucariotas, lo que se relaciona a actividades mutagénicas altamente dañinas. Este efecto es especialmente perjudicial en las células epiteliales de la piel de los animales terrestres, lo que causa melanomas y cáncer de piel. Sin esta función reguladora y protectora, la vida en la Tierra sería muy distinta a como es actualmente.

Anticolisiones

Una de las funciones de la atmósfera más conocida, es su papel en la protección contra impactos de gran energía causados por colisiones de cuerpos espaciales. Sin esta capa protectora, cualquier objeto, sin importar el tamaño, por ejemplo los meteoritos, causaría grandes impactos al caer a una gran velocidad y chocar contra la superficie terrestre. La fuerza gravitatoria del planeta provoca una aceleración elevada en los cuerpos en caída libre. Sin embargo, la densidad de las distintas capas de la atmósfera proporciona una increíble fuerza de fricción sobre cualquier objeto que la atraviesa, superando la fuerza de aceleración y permitiendo que esta disminuya totalmente.

Por otro lado, los cuerpos espaciales atraviesan la atmósfera con una elevada energía cinética que se convierte en calor, debido a la fricción con las densas capas gaseosas. Es por ello que es posible ver los destellos de las conocidas “estrellas fugaces”, que no son más que cuerpos celestes transfiriendo su energía en forma de calor.

Funciones de la atmósfera en actividades humanas

Por otro lado, existen funciones de la atmósfera que deben ser mejor estudiadas, como el papel de esta capa sobre diversas actividades de producción humana, especialmente del ámbito agrícola. Se conoce que existe un intercambio entre el carbono orgánico del suelo (SOC) y la atmósfera, además de que dicha transferencia afecta el clima y, por ende, algunos aspectos importantes en la producción agrícola como las propiedades del suelo.

Funciones de la atmósfera en sus distintas capas

Entre las capas o esferas en las que se divide la atmósfera se encuentran la troposfera y la estratosfera, las cuales están involucradas en la función reguladora y protectora de la atmósfera. La troposfera representa la capa que envuelve la superficie continental y oceánica de la Tierra. Esta tiene una elevación que varía entre 6 y 20 Km, siendo menos espesa en las zonas polares y más amplia en las intertropicales.

Podría decirse que la función de esta capa es la de proveer oxígeno y otros elementos esenciales para la vida a los organismos que habitan la Tierra. Además, en esta capa ocurren los fenómenos climáticos del tiempo meteorológico, que son los responsables de diversos ciclos como el del agua. Los ciclos biogeoquímicos del carbono, nitrógeno y oxígeno, ocurren también gracias a las propiedades atmosféricas.

La segunda capa de la atmósfera es la estratosfera, que se eleva desde la tropopausa (espacio entre tropósfera y estratósfera) hasta alrededor de 50 Km de elevación. Dentro de esta capa se encuentra la región con mayor concentración de ozono (O3), conocida como ozonosfera o capa de ozono. Gran parte de la función reguladora y protectora de la atmósfera ocurre en esta región, que se encarga de absorber hasta el 99% de la radiación ultravioleta proveniente de la radiación solar.

Mesosfera, termosfera y exosfera

En la mesosfera ocurren reacciones químicas, además de ionización. Estos procesos resultan de gran importancia en la composición de las otras capas que conforman la atmósfera. Además, en esta región se terminan de detener los meteoritos y meteoroides provenientes del espacio, que han sido previamente fraccionados en las capas más externas.

La termosfera y exosfera son las capas más externas de la atmósfera. En la termosfera ocurren una gran cantidad de reacciones ionizantes, debido a la incidencia de radiación gamma, rayos x y ultravioleta que provienen del sol. En la exosfera existe una elevada ionización de moléculas, lo que forma la región conocida como magnetosfera, pues en este punto, la atracción del campo magnético de la Tierra es más fuerte que la atracción gravitatoria.

Referencias

  1. Aguilar-Rodríguez, A. (2004).
  2. Balesdent, J., Basile-Doelsch, I., Chadoeuf, J., Cornu, S., Derrien, D., Fekiacova, Z., & Hatté, C. (2018).
  3. Navarro-Soler, D. (2007).
  4. Nova, L. (2008).