Unitat 1. La Terra

1. La Terra i el sistema solar

La Terra forma part del sistema solar, un conjunt de vuit planetes, satèl·lits, asteroides i cometes que orbiten al voltant d’una estrella, el Sol. El Sol és una estrella mitjana que es va formar fa uns 4.600 milions d’anys, i al seu voltant giren els planetes en un ordre determinat: Mercuri, Venus, la Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà i Neptú.

La Terra és el tercer planeta més proper al Sol i el cinquè en grandària. Es troba a una distància mitjana d’uns 150 milions de quilòmetres del Sol, una distància que els científics anomenen unitat astronòmica (UA). Aquesta distància és clau: si fóssim més a prop, l’aigua s’evaporaria; si fóssim més lluny, es congelaria. Per això la Terra es troba a la zona que els astrònoms anomenen zona habitable o zona Goldilocks, on les condicions són les adequades perquè hi hagi aigua en estat líquid i, per tant, vida tal com la coneixem.

Sovint pensem que la Terra és una esfera perfecta, però en realitat la seva forma és la d’un el·lipsoide de revolució. Això significa que està lleugerament aixafada pels pols nord i sud, i una mica inflada a la zona de l’equador. El radi equatorial, és a dir, la distància del centre de la Terra fins a la superfície a l’alçada de l’equador, és de 6.378 quilòmetres. En canvi, el radi polar, la distància del centre fins als pols, és de 6.356 quilòmetres. Aquesta diferència de 22 quilòmetres pot semblar petita comparada amb la grandària total del planeta, però és suficient perquè la Terra no sigui perfectament rodona. Aquesta forma es deu a la força centrífuga que genera la rotació del planeta sobre el seu eix.

La Terra té una sèrie de característiques que la fan única dins del sistema solar. Disposa d’una atmosfera rica en nitrogen i oxigen que ens protegeix de la radiació solar i dels meteorits. Té un camp magnètic generat pel nucli de ferro fos del seu interior, que desvia les partícules solars perilloses. I, sobretot, és l’únic planeta conegut que té aigua líquida a la seva superfície en grans quantitats, formant oceans que cobreixen aproximadament el 71% de la superfície terrestre.

2. Els moviments de la Terra

La Terra no està quieta a l’espai: es mou constantment, tot i que nosaltres no notem aquest moviment perquè ens desplacem amb ella. Hi ha dos moviments principals que afecten directament la nostra vida quotidiana: la rotació i la translació.

La rotació

La rotació és el moviment que fa la Terra sobre el seu propi eix, una línia imaginària que va del pol nord al pol sud. Aquest moviment és similar al d’una baldufa que gira sobre si mateixa. La Terra tarda aproximadament 24 hores a completar una volta sencera, i aquest període de temps és el que anomenem dia.

La rotació és la responsable de la successió del dia i la nit. Com que la Terra és una esfera i el Sol només il·lumina una meitat alhora, la zona que queda de cara al Sol viu el dia, mentre que la zona oposada queda a l’ombra i viu la nit. A mesura que la Terra gira, les diferents zones del planeta van passant de la llum a la foscor i viceversa.

Un detall important és que l’eix de rotació de la Terra no és perpendicular al pla de la seva òrbita al voltant del Sol, sinó que està inclinat uns 23,5 graus. Aquesta inclinació, com veurem, és fonamental per entendre per què existeixen les estacions de l’any.

La translació

La translació és el moviment que fa la Terra al voltant del Sol, seguint una trajectòria el·líptica que anomenem òrbita. La Terra tarda 365 dies, 5 hores i 48 minuts a completar una volta sencera al Sol. Per simplificar, comptem 365 dies per any, però les hores sobrants es van acumulant fins que cada quatre anys sumen un dia extra: el 29 de febrer dels anys de traspàs.

La translació, combinada amb la inclinació de l’eix terrestre, és la causa de les estacions de l’any. Durant el moviment de translació, la inclinació de l’eix fa que, en determinats moments de l’any, un hemisferi rebi més radiació solar que l’altre. Quan l’hemisferi nord està inclinat cap al Sol, rep més llum i calor, i és estiu; al mateix temps, l’hemisferi sud rep menys radiació i viu l’hivern. Sis mesos després, la situació s’inverteix.

Hi ha quatre dates clau en el cicle de la translació que marquen els canvis d’estació:

• Solstici d’estiu (al voltant del 21 de juny): l’hemisferi nord està inclinat al màxim cap al Sol. És el dia més llarg de l’any a l’hemisferi nord i el més curt a l’hemisferi sud. Marca l’inici de l’estiu al nord i de l’hivern al sud.
• Solstici d’hivern (al voltant del 21 de desembre): l’hemisferi nord està inclinat al màxim en direcció oposada al Sol. És el dia més curt de l’any a l’hemisferi nord i el més llarg a l’hemisferi sud. Marca l’inici de l’hivern al nord i de l’estiu al sud.
• Equinocci de primavera (al voltant del 21 de març): cap dels dos hemisferis està inclinat cap al Sol. El dia i la nit tenen la mateixa durada a tot el planeta. Marca l’inici de la primavera a l’hemisferi nord i de la tardor al sud.
• Equinocci de tardor (al voltant del 23 de setembre): igual que l’equinocci de primavera, el dia i la nit duren el mateix. Marca l’inici de la tardor al nord i de la primavera al sud.

3. La representació de la Terra

Des de fa segles, els éssers humans han necessitat representar la Terra per poder-la estudiar, navegar i orientar-se. Ara bé, representar un cos esfèric sobre una superfície plana no és senzill, i aquesta dificultat ha portat a desenvolupar diferents eines i tècniques.

El globus terraqüi

El globus terraqüi és una maqueta esfèrica de la Terra que manté les proporcions reals dels continents, els oceans i les distàncies. És la representació més fidel que existeix, ja que reprodueix la forma real del planeta. Tanmateix, té limitacions pràctiques evidents: és difícil de transportar, no permet veure tota la superfície alhora i no es pot ampliar per veure zones amb detall.

Els mapes

Els mapes són representacions planes de la superfície terrestre, ja sigui de tot el planeta o d’una zona concreta. Són molt més pràctics que el globus perquè es poden imprimir, ampliar i transportar fàcilment. Ara bé, tenen un problema inevitable: quan es passa d’una superfície esfèrica a una de plana, sempre es produeixen deformacions. No es poden mantenir alhora la forma, la superfície, les distàncies i les direccions correctes. Per això existeixen diferents projeccions cartogràfiques, cadascuna pensada per minimitzar un tipus concret de deformació.

Les tres projeccions cartogràfiques principals són:

• Projecció cilíndrica (com la de Mercator): imagina que embolicem la Terra amb un cilindre i projectem la superfície terrestre sobre aquest cilindre. Després, el despleguem per obtenir un mapa pla. Aquesta projecció representa bé les zones properes a l’equador, però deforma enormement les zones properes als pols. Per això, en els mapes de Mercator, Groenlàndia sembla tan gran com Àfrica, quan en realitat Àfrica és unes 14 vegades més gran. Malgrat aquesta deformació, la projecció de Mercator ha estat molt utilitzada per a la navegació marítima perquè manté les direccions correctes.
• Projecció cònica: imagina que poses un con de paper sobre la Terra, tocant un paral·lel. La superfície terrestre es projecta sobre el con i després es desplega. Aquesta projecció funciona molt bé per representar zones de latituds mitjanes, com Europa o Amèrica del Nord, amb poca deformació. A mesura que ens allunyem del paral·lel de contacte, la deformació augmenta.
• Projecció azimutal o polar: imagina que poses un full de paper pla tocant la Terra en un punt, normalment un dels pols. La superfície terrestre es projecta sobre aquest full. Aquesta projecció és ideal per representar les zones polars i s’utilitza freqüentment en mapes de navegació aèria perquè mostra les distàncies reals des del punt central.

L’escala dels mapes

Tot mapa necessita una escala, que és la relació entre la distància representada al mapa i la distància real sobre el terreny. Sense escala, un mapa no tindria utilitat pràctica perquè no podríem saber quina distància real representa cada centímetre del paper.

L’escala pot expressar-se de dues maneres. L’escala numèrica s’expressa com una fracció, per exemple 1:100.000, que significa que cada centímetre al mapa equival a 100.000 centímetres a la realitat, és a dir, 1 quilòmetre. L’escala gràfica és una barra dibuixada al mapa que indica visualment a quina distància real correspon una determinada longitud al mapa. L’avantatge de l’escala gràfica és que, si ampliem o reduïm el mapa amb una fotocòpia, l’escala es manté correcta, cosa que no passa amb l’escala numèrica.

Cal tenir en compte que quan parlem d’un mapa a gran escala, ens referim a un mapa que mostra una zona petita amb molt de detall (per exemple, el plànol d’un poble). Un mapa a petita escala mostra una zona molt àmplia però amb poc detall (per exemple, un mapamundi).

4. Les coordenades geogràfiques

Per localitzar amb precisió qualsevol punt de la superfície terrestre, s’utilitza un sistema de coordenades geogràfiques basat en dues xarxes de línies imaginàries: els meridians i els paral·lels. Aquestes línies no existeixen físicament, però ens permeten assignar una “adreça” exacta a qualsevol lloc del planeta.

Els meridians i la longitud

Els meridians són semicercles imaginaris que van d’un pol a l’altre, travessant la Terra de nord a sud. Tots els meridians tenen la mateixa longitud. Per convenció internacional, des de l’any 1884, el meridià de referència és el que passa per l’Observatori Reial de Greenwich, a prop de Londres. Aquest meridià es coneix com el meridià de Greenwich o meridià 0, i divideix la Terra en dos hemisferis: l’hemisferi est (o oriental) i l’hemisferi oest (o occidental).

A partir del meridià de Greenwich es compten 180 graus cap a l’est i 180 graus cap a l’oest. La longitud d’un punt és la distància angular, mesurada en graus, entre el meridià que passa per aquell punt i el meridià de Greenwich. S’expressa indicant els graus seguits de la lletra E (est) o W (oest). Per exemple, Barcelona es troba a aproximadament 2,2° E de longitud, és a dir, 2,2 graus a l’est del meridià de Greenwich.

Els paral·lels i la latitud

Els paral·lels són cercles imaginaris paral·lels entre si que envolten la Terra en direcció est-oest. A diferència dels meridians, els paral·lels no tenen tots la mateixa longitud: el més gran és l’equador i van disminuint de mida a mesura que s’acosten als pols, on es redueixen a un punt.

L’equador és el paral·lel de referència (0°) i divideix la Terra en hemisferi nord (o boreal) i hemisferi sud (o austral). A partir de l’equador es compten 90 graus cap al nord fins al pol nord i 90 graus cap al sud fins al pol sud. La latitud d’un punt és la distància angular entre aquell punt i l’equador, i s’expressa amb la lletra N (nord) o S (sud). Per exemple, Barcelona es troba a aproximadament 41,4° N de latitud.

Paral·lels especials

Hi ha quatre paral·lels que tenen un significat geogràfic especial, tots ells relacionats amb la inclinació de l’eix terrestre de 23,5 graus:

• Tròpic de Càncer (23,5° N): és el paral·lel més septentrional on el Sol pot arribar a estar just al zenit (completament vertical) al migdia solar. Això passa al voltant del 21 de juny, durant el solstici d’estiu.
• Tròpic de Capricorn (23,5° S): és l’equivalent al sud. El Sol hi és al zenit al voltant del 21 de desembre, durant el solstici d’hivern a l’hemisferi nord.
• Cercle polar àrtic (66,5° N): per sobre d’aquest paral·lel, hi ha almenys un dia l’any en què el Sol no es pon (sol de mitjanit) i un dia en què no surt (nit polar).
• Cercle polar antàrtic (66,5° S): el mateix fenomen es produeix a l’hemisferi sud.

La zona compresa entre els dos tròpics s’anomena zona intertropical i és la que rep més radiació solar directa al llarg de l’any. Les zones entre els tròpics i els cercles polars són les zones temperades, i les zones més enllà dels cercles polars són les zones fredes o polars.

5. Els fusos horaris

El sistema de fusos horaris és una conseqüència directa de la rotació de la Terra. Com que el planeta fa un gir complet de 360 graus cada 24 hores, cada hora la Terra gira 15 graus de longitud. Per tant, es va establir un sistema que divideix la superfície terrestre en 24 franges verticals de 15 graus d’amplada cadascuna, anomenades fusos horaris. Dins de cada fus horari, tots els llocs tenen oficialment la mateixa hora.

El fus horari de referència és el que es troba centrat en el meridià de Greenwich, anomenat UTC (Temps Universal Coordinat) o GMT (Greenwich Mean Time). A partir d’aquest fus, cada fus horari cap a l’est suma una hora, i cada fus cap a l’oest en resta una. Així, quan a Greenwich són les 12:00 del migdia, a 15 graus est són les 13:00, a 30 graus est són les 14:00, i així successivament. En la direcció contrària, a 15 graus oest són les 11:00, a 30 graus oest són les 10:00, etc.

A la pràctica, els límits dels fusos horaris no segueixen exactament els meridians, sinó que s’adapten a les fronteres polítiques dels països. Per això, hi ha països que, tot i ser molt extensos, decideixen tenir un sol fus horari (com la Xina), mentre que d’altres de més petits estan a cavall entre dos fusos.

Al meridià 180°, situat a l’oceà Pacífic, es troba la línia internacional de canvi de data. Quan es creua aquesta línia d’est a oest, s’avança un dia al calendari; quan es creua d’oest a est, es retrocedeix un dia. Aquesta línia no és recta, sinó que fa ziga-zagues per evitar que un mateix país o arxipèlag tingui dues dates diferents.

Espanya es troba oficialment al fus horari UTC+1 durant l’horari d’hivern i UTC+2 durant l’horari d’estiu (per l’aplicació del canvi d’hora). Això vol dir que, per exemple, quan a Londres (UTC 0) són les 12:00, a Barcelona són les 13:00 a l’hivern i les 14:00 a l’estiu. Cal saber que les Illes Canàries tenen un fus horari diferent de la resta d’Espanya: es troben a UTC 0 a l’hivern i UTC+1 a l’estiu, és a dir, sempre una hora menys que la península.

6. La representació del relleu

Els mapes no serveixen només per mostrar la posició de ciutats, rius o fronteres. També poden representar el relleu, és a dir, les formes del terreny: muntanyes, valls, altiplans, depressions i planes. Per representar l’altitud i les formes del terreny en un mapa pla s’utilitzen diverses tècniques, cadascuna amb els seus avantatges.

Les corbes de nivell

Les corbes de nivell són la tècnica més utilitzada en cartografia topogràfica. Consisteixen en línies que uneixen tots els punts del terreny que es troben a la mateixa altitud sobre el nivell del mar. Per exemple, una corba de nivell de 200 metres connecta tots els punts del mapa que estan a 200 metres d’altitud. La distància vertical entre una corba i la següent s’anomena equidistància i sol ser constant dins d’un mateix mapa (per exemple, cada 10, 20 o 100 metres).

La clau per interpretar les corbes de nivell és observar com de juntes o separades estan. Quan les corbes estan molt juntes, vol dir que l’altitud canvia molt en poc espai, és a dir, que el pendent és molt pronunciat: una muntanya empinada o un penya-segat. Quan les corbes estan molt separades, vol dir que el terreny puja o baixa de manera suau: una plana o un pendent molt suau. Si les corbes formen cercles concèntrics, representen un turó o un cim. Si formen formes allargades que apunten cap a altituds superiors, representen una vall.

Els colors hipsomètrics

Una altra manera de representar el relleu és mitjançant els colors hipsomètrics, que consisteixen a pintar les diferents zones del mapa amb colors segons la seva altitud. La convenció habitual utilitza el verd per a les zones més baixes (properes al nivell del mar), el groc i el marró per a les altituds mitjanes i altes, i el blanc per als cims de les muntanyes més elevades, on sol haver-hi neu permanent. Per a les zones submarines, s’utilitzen diferents tons de blau: blau clar per a les aigües poc profundes i blau fosc per a les grans profunditats oceàniques.

Els perfils topogràfics

El perfil topogràfic és una representació lateral del terreny que mostra com varia l’altitud al llarg d’una línia recta traçada sobre el mapa. És com si poguéssim tallar la Terra per una línia i mirar-la de costat. El perfil es construeix a partir de les corbes de nivell: es marca cada punt on la línia travessa una corba, es traslladen les altituds a un gràfic i s’uneixen els punts amb una línia contínua. El resultat és una silueta que mostra clarament les pujades, baixades, cims i valls del terreny.

7. Els tipus de mapes

No tots els mapes són iguals. Segons la informació que volen mostrar, els mapes es classifiquen en tres grans grups: físics, polítics i temàtics. Cadascun té una finalitat diferent i ens serveix per respondre preguntes diferents sobre el territori.

Els mapes físics

Els mapes físics, també anomenats topogràfics, representen els elements naturals del territori: muntanyes, rius, llacs, mars, oceans, planes, valls… Mostren el relleu del terreny utilitzant les tècniques que hem vist a l’apartat anterior: corbes de nivell i colors hipsomètrics. Els mapes físics són molt útils per entendre com és la geografia natural d’un lloc: si és un territori muntanyós o pla, quins rius el travessen o quins mars el banyen.

Els mapes polítics

Els mapes polítics mostren com està dividit el territori per l’ésser humà. Representen les fronteres entre països, els límits de les comunitats autònomes, les comarques, les províncies i també les capitals i les ciutats més importants. No tenen en compte els elements naturals: el que hi veiem són les divisions administratives creades per les persones. Són els mapes més habituals als atles i als llibres de text quan volem saber on és un país.

Els mapes temàtics

Els mapes temàtics representen informació concreta sobre un tema específic. Són una eina fonamental per a la geografia i les ciències socials, perquè permeten visualitzar d’un cop d’ull dades que d’una altra manera serien difícils d’interpretar. N’hi ha de moltes classes; els més coneguts són:

• Mapa climàtic: mostra els tipus de clima d’un territori (mediterrani, oceànic, continental, tropical…). Per exemple, un mapa climàtic d’Europa pinta amb colors diferents les zones amb clima mediterrani, atlàntic o polar.
• Mapa del temps: representa la previsió meteorològica: on farà sol, on plourà, on hi haurà núvols… El veiem cada dia a les notícies després del telenotícies. Acostuma a tenir símbols (sol, núvol, gota de pluja) i xifres amb les temperatures previstes.
• Mapa de població o demogràfic: mostra on viu més o menys gent. Per exemple, un mapa de densitat de població de Catalunya pintaria de colors més foscos les zones amb més habitants per quilòmetre quadrat, com ara l’àrea metropolitana de Barcelona.
• Mapa econòmic: representa les activitats econòmiques d’una zona: agricultura, ramaderia, indústria, turisme… També pot mostrar on hi ha recursos com petroli, minerals o fonts d’energia.
• Mapa de vegetació: mostra els tipus de plantes i boscos que creixen a cada zona (bosc mediterrani, prats alpins, desert, selva…).
• Mapa de transports i comunicacions: indica carreteres, autopistes, línies de tren, ports, aeroports i altres infraestructures que connecten els diferents llocs d’un territori.
• Mapa històric: representa situacions del passat. Per exemple, un mapa de l’extensió de l’Imperi romà o de les rutes dels descobridors del segle XV.

Un mateix territori pot tenir molts mapes diferents segons la informació que vulguem mostrar: un mapa físic dels Pirineus, un mapa polític dels Pirineus, un mapa de vegetació dels Pirineus… Tots són correctes, però cadascun ens dóna una informació diferent.

8. L’orientació

Orientar-se significa saber on ens trobem i cap a on hem d’anar. Des de l’antiguitat, els éssers humans han desenvolupat diferents sistemes i instruments per determinar la seva posició i la direcció dels desplaçaments.

La rosa dels vents

La rosa dels vents és un diagrama que indica les direccions cardinals i intercardinals. Els quatre punts cardinals són el nord (N), el sud (S), l’est (E) i l’oest (W, de l’anglès west). Entre els punts cardinals hi ha els punts intercardinals: nord-est (NE), sud-est (SE), sud-oest (SW) i nord-oest (NW). La rosa dels vents apareix a la majoria de mapes per indicar l’orientació del mapa respecte al nord. Per convenció, en la majoria de mapes moderns, el nord es col·loca a la part superior.

La brúixola

La brúixola és un instrument d’orientació que conté una agulla imantada que gira lliurement i que sempre s’orienta cap al nord magnètic de la Terra. El nord magnètic no coincideix exactament amb el nord geogràfic (el pol nord), però la diferència és prou petita per a la majoria d’usos pràctics. La brúixola va ser inventada a la Xina fa més de mil anys i va revolucionar la navegació marítima, perquè per primera vegada els mariners podien orientar-se en alta mar sense necessitat de veure les estrelles.

El GPS

El GPS (Global Positioning System, o Sistema de Posicionament Global) és un sistema de navegació per satèl·lit que permet conèixer la posició exacta d’un receptor a qualsevol punt de la Terra, en qualsevol moment i amb qualsevol condició meteorològica. Funciona gràcies a una constel·lació d’uns 30 satèl·lits que orbiten la Terra a uns 20.200 quilòmetres d’altitud. El receptor GPS del nostre mòbil o del cotxe capta els senyals d’almenys quatre satèl·lits alhora i, a partir del temps que tarda cada senyal a arribar, calcula la distància a cada satèl·lit i determina la seva posició amb una precisió de pocs metres.

L’estrella polar

Abans de la brúixola i del GPS, els éssers humans s’orientaven observant el cel. A l’hemisferi nord, l’estrella polar (Polaris) és el referent més fiable per trobar el nord, ja que es troba gairebé exactament sobre el pol nord celeste. Això significa que, mentre totes les altres estrelles semblen girar al cel durant la nit, l’estrella polar roman pràcticament fixa, indicant sempre la direcció del nord. Per trobar-la, cal localitzar primer la constel·lació de l’Óssa Major i prolongar la línia que formen les dues estrelles del davant del “carro” unes cinc vegades cap amunt.