Agua, tierra, fuego y aire desde el punto de vista científico
Desde tiempos inmemoriales o remotos, los humanos se han sentido fascinados por los elementos naturales. Agua, tierra, fuego y aire han inspirado mitos, leyendas y filosofías a lo largo de la historia en todas las culturas.
Con el progreso de la ciencia moderna, hemos podido entender mucho mejor estos elementos que nos rodean. Desde una perspectiva científica agua, tierra, fuego y aire tienen explicaciones y características muy particulares.
Composición química
Agua
El agua es, probablemente, el elemento más importante para la vida tal y como la conocemos. Está formada por dos átomos de hidrógeno, y uno de oxígeno (H2O). Es un compuesto muy abundante en nuestro planeta, y actúa como disolvente universal.
El agua posee unas propiedades físicas y químicas especiales. Su capacidad para formar puentes de hidrógeno, le confiere una elevada capacidad calorífica de gran importancia para regular la temperatura. Además, el agua es esencial para muchos procesos de los biológicos y geológicos.
Tierra
La tierra o suelo está formado por rocas, minerales, materia orgánica, agua, aire y organismos vivos. Su composición varía mucho. Pero los elementos más abundantes suelen ser oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio y magnesio. Al estudio de la composición y estructura de la corteza terrestre, se le conoce por el nombre de geología. Los tipos de suelos y rocas, son además muy diversos.
Fuego
El fuego no es un elemento en sí. Es mas bien, el resultado de una reacción química de combustión. En esta reacción se emiten gases, luz y calor. Este tipo de proceso requiere de un combustible. normalmente compuestos ricos en carbono, oxígeno y una fuente de calor para iniciar la reacción en cadena. La rama de la química que estudia estas reacciones de oxidación se conoce como química del fuego.
Aire
El aire está formado principalmente por nitrógeno (78%), oxígeno (21%) y otros gases traza. Como por ejemplo el argón, dióxido de carbono y neón. El aire no tiene una composición química fija sino que es una mezcla de gases que rodean la Tierra. Al estudio científico de la atmósfera terrestre, se le conoce por el nombre de meteorología.
Tectónica de placas
La corteza terrestre está fragmentada en placas tectónicas. Estas se desplazan muy lentamente, a unos pocos centímetros por año. Este movimiento continuo de las placas, es el responsable de ciertos fenómenos. Como la formación de montañas y volcanes o los terremotos.
También influye en la distribución de los organismos vivos. La tectónica de placas es una teoría relativamente reciente, que revolucionó las ideas sobre la dinámica interna del planeta. Permite explicar procesos geológicos a escala global, durante millones de años.
Hoy en día es una piedra angular de las ciencias de la Tierra. Las placas interactúan entre sí en los límites entre ellas, que son zonas de actividad sísmica y volcánica intensa.
Por ejemplo, el Cinturón de Fuego del Pacífico se debe al choque entre varias placas. Allí se producen terremotos muy frecuentes, y potentes erupciones volcánicas. Ocurren, como consecuencia de estos desplazamientos internos del suelo oceánico y continental.
Agua subterránea
Además de los océanos, mares, ríos y lagos, grandes volúmenes de agua dulce están almacenados bajo tierra. Estas aguas subterráneas se alojan en formaciones geológicas porosas bajo la superficie. Su estudio se conoce, como hidrogeología.
Los acuíferos, son formaciones permeables que permiten el almacenamiento y circulación del agua en el subsuelo. Arena, grava, roca fracturada o karst son ejemplos de materiales acuíferos. Estas aguas subterráneas son muy valiosas, ya que están protegidas de la contaminación y la evaporación.
El nivel freático es el límite superior de saturación del agua subterránea. Por encima se halla la zona no saturada del suelo. El agua puede moverse tanto horizontal como verticalmente, a través de las capas de roca y sedimentos.