¿Por qué el cielo es azul?
Porque las moléculas de la atmósfera dispersan con mucha más eficacia las longitudes de onda cortas de la luz visible. La luz azul se reparte por todo el cielo y llega a nuestros ojos desde muchas direcciones.
Vivimos rodeados de cambios que parecen normales porque los vemos una y otra vez: llueve, sopla el viento, cambian las estaciones, los ríos hacen curvas y las plantas responden a su ambiente.

Aquí exploramos la Tierra y sus paisajes, el clima, el agua, los océanos, las plantas, los animales, las rocas y muchos fenómenos naturales.
Comprender el mundo que habitamos cambia la forma en que lo miramos. Algo tan cotidiano como una nube, una playa o una hoja puede convertirse en una oportunidad para entender procesos enormes.
Preguntas que empiezan mirando la Tierra, el cielo, el agua y la vida que nos rodea.
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Porque las moléculas de la atmósfera dispersan con mucha más eficacia las longitudes de onda cortas de la luz visible. La luz azul se reparte por todo el cielo y llega a nuestros ojos desde muchas direcciones.
Porque el agua se evapora, asciende como vapor, se enfría y se condensa en nubes. Dentro de las nubes, gotas o cristales crecen hasta que ya no pueden mantenerse suspendidos y caen como precipitación.
No usan una sola brújula. Dependiendo de la especie, combinan información heredada y aprendida con señales del Sol, las estrellas, el campo magnético terrestre, puntos del paisaje, olores y otras pistas.
Las plantas pueden emitir señales o pistas químicas que modifican la respuesta de otras plantas, y muchas raíces están asociadas con hongos micorrícicos que pueden formar redes compartidas. Pero llamar a todo eso “comunicación” depende de cómo definamos la palabra, y la imagen popular de un bosque que funciona como una internet cooperativa y consciente va mucho más allá de lo que la evidencia demuestra.
Porque el hielo común es menos denso que el agua líquida. Al congelarse, las moléculas de agua forman una estructura más abierta que ocupa más espacio, de modo que la misma cantidad de agua pesa lo mismo pero ocupa un volumen mayor.
Porque la luz de una estrella atraviesa capas turbulentas de la atmósfera con temperaturas y densidades ligeramente distintas. Esas capas desvían la luz de manera cambiante y hacen que la estrella parezca variar de brillo y posición.
Un arcoíris aparece cuando la luz del Sol entra en gotas de agua, cambia de dirección, se separa en colores y vuelve a salir hacia nuestros ojos. Por eso suele verse cuando hay Sol y gotas de lluvia al mismo tiempo.
El relámpago es una descarga eléctrica enorme dentro de una nube o entre una nube y el suelo. Esa descarga calienta el aire muy rápido; el aire se expande de golpe y produce la onda de sonido que llamamos trueno.
Una nube está hecha de muchísimas gotitas o cristales diminutos, no de un bloque de agua. Cada partícula cae muy despacio y las corrientes de aire pueden mantenerla suspendida durante bastante tiempo.
El viento es aire que se mueve de zonas con mayor presión hacia zonas con menor presión. Esas diferencias aparecen sobre todo porque el Sol calienta la superficie de la Tierra de manera desigual.
La niebla es una nube que se forma muy cerca del suelo. Aparece cuando el aire cercano a la superficie se enfría o gana suficiente humedad para que parte del vapor de agua se convierta en gotitas diminutas.
Durante la noche, el suelo y las plantas pueden enfriarse mucho. El aire que toca esas superficies también se enfría y parte de su vapor de agua se convierte en pequeñas gotas: eso es el rocío.
El agua congelada forma cristales con una estructura interna de seis lados. Mientras el cristal crece en la nube, esa estructura guía la forma general del copo, aunque la temperatura y la humedad hacen que cada uno desarrolle ramas diferentes.
El granizo se forma dentro de tormentas fuertes. Corrientes de aire muy rápidas levantan gotas de agua hacia zonas muy frías de la nube, donde se congelan y pueden crecer por capas hasta que pesan demasiado y caen.
La lluvia y los ríos van sacando minerales de las rocas y llevan muchos de esos materiales disueltos hasta el océano. También entran minerales desde el fondo marino. Con muchísimo tiempo, el océano mantiene una gran cantidad de sales disueltas.
Las mareas se deben principalmente a la gravedad de la Luna y también a la del Sol. Esa gravedad produce grandes abultamientos del agua del océano, y mientras la Tierra gira, muchas costas pasan por zonas de marea alta y baja.
La mayoría de las olas que vemos en la playa comienzan cuando el viento transfiere energía a la superficie del agua. La energía avanza, aunque la misma agua no viaja desde el centro del océano hasta la orilla.
En otoño, los días se acortan y muchos árboles dejan de mantener tanta clorofila, el pigmento verde de las hojas. Al desaparecer el verde se ven mejor pigmentos amarillos y naranjas, y algunas hojas también producen colores rojos.
Las estaciones existen porque el eje de la Tierra está inclinado. Mientras la Tierra viaja alrededor del Sol, cada hemisferio recibe durante parte del año luz más directa y días más largos, y durante otra parte luz menos directa y días más cortos.
Dentro de la Tierra hay roca muy caliente que puede fundirse y formar magma. Como el magma puede ser menos denso que la roca que lo rodea y contiene gases, puede subir por grietas. Si llega a la superficie, ocurre una erupción.
La corteza de la Tierra está dividida en grandes placas que se mueven lentamente. En algunas fallas, las rocas quedan trabadas mientras la tensión aumenta. Cuando finalmente se deslizan de golpe, liberan energía que hace vibrar el suelo.
La arena puede venir de rocas que se rompen y desgastan durante muchísimo tiempo, de conchas y esqueletos de organismos, y de material volcánico. Ríos, olas y corrientes transportan esos pequeños granos hasta las playas.
El agua de un río no corre igual por todos los lados de una curva. Suele erosionar más la orilla exterior y depositar más sedimento en la interior. Con el tiempo, esas diferencias hacen que las curvas crezcan y cambien.
Muchas montañas se forman cuando grandes placas de la corteza terrestre chocan y empujan las rocas hacia arriba. Otras nacen por actividad volcánica o por fallas que elevan bloques de terreno. Después, la erosión modifica su forma durante millones de años.
Si las placas tectónicas continúan empujándose, la corteza puede seguir elevándose. Al mismo tiempo, lluvia, hielo y viento desgastan la montaña. Su altura final depende del equilibrio entre el levantamiento geológico y la erosión.
Los valles pueden formarse de varias maneras. Los ríos excavan valles en forma de V, los glaciares tallan valles más anchos en forma de U y los movimientos tectónicos pueden hundir bloques de terreno entre fallas.
Muchos cañones se forman cuando un río erosiona roca durante muchísimo tiempo mientras el terreno se eleva o permanece estable. El agua transporta sedimentos que también desgastan las paredes y el fondo. El clima y el tipo de roca influyen en su forma.
Muchas cuevas aparecen cuando agua ligeramente ácida se filtra por grietas y disuelve lentamente rocas como la caliza. Las grietas se agrandan hasta formar conductos y cámaras. También existen cuevas volcánicas, marinas, de hielo y de otros tipos.
El agua que atraviesa roca caliza puede disolver carbonato de calcio. Al llegar a una cueva y perder parte del dióxido de carbono, deposita calcita. En el techo crecen estalactitas; en el suelo, donde caen las gotas, crecen estalagmitas. El proceso suele ser muy lento.
Las islas tienen distintos orígenes. Algunas son partes elevadas de continentes, otras nacen por volcanes submarinos, otras se forman por acumulación de coral y sedimentos y algunas aparecen cuando el nivel del mar separa una zona de tierra.
Cuando un río llega a un lago o al mar, su corriente pierde velocidad y ya no puede transportar todos los sedimentos. Arena, limo y arcilla se depositan y van construyendo una superficie nueva atravesada por varios canales: un delta.
En lagos sin salida al mar, el agua entra con minerales disueltos y luego se evapora. El agua se va, pero las sales quedan. Si este proceso continúa durante mucho tiempo, la concentración de sales puede hacerse muy alta.
Un lago aparece cuando una depresión del terreno acumula agua. Esa depresión puede haber sido excavada por glaciares, creada por movimientos tectónicos, volcanes, impactos o represamiento natural de un río. También existen lagos construidos por seres humanos.
El color puede cambiar por minerales, algas, sedimentos, materia orgánica y la manera en que la luz se absorbe y dispersa. Un lago turquesa puede contener partículas muy finas de roca; uno rosado puede tener microorganismos y condiciones químicas particulares.
Depende de cuánta lluvia y nieve recibe su cuenca, cuánto se infiltra o evapora, cuánto aportan los acuíferos y cuánto agua extraen las personas. Las estaciones y las tormentas pueden cambiar su caudal rápidamente.
Algunos ríos dependen mucho de lluvias estacionales o del deshielo. Durante la época seca pueden recibir menos agua de la que pierden por infiltración y evaporación. En regiones áridas, ciertos cauces solo llevan agua después de tormentas.
Parte del agua de lluvia se infiltra entre poros y grietas del suelo y la roca hasta alcanzar una zona saturada. Un pozo perfora esa zona y permite que el agua del acuífero entre al hueco, desde donde puede bombearse a la superficie.
Un acuífero es una formación de roca o sedimento que puede almacenar y transmitir cantidades útiles de agua subterránea. No suele ser un gran lago vacío bajo tierra; el agua ocupa poros y fracturas, como en una esponja.
Un manantial aparece cuando el agua subterránea encuentra una salida natural a la superficie. Puede ocurrir donde una ladera corta el nivel freático, donde una capa impermeable obliga al agua a salir o donde grietas conducen agua desde un acuífero.
Un géiser necesita agua subterránea, una fuente intensa de calor y conductos estrechos. El agua se calienta bajo presión hasta que parte se convierte bruscamente en vapor; la expansión empuja el agua hacia arriba y produce una erupción.
Agua de lluvia o subterránea se infiltra, circula por zonas calientes de la corteza y vuelve a la superficie a mayor temperatura. El calor puede venir de rocas profundas o de regiones volcánicas. En el trayecto el agua también disuelve minerales.
La arena negra suele provenir de rocas volcánicas oscuras, especialmente basalto, que el oleaje y la erosión rompen en partículas. También puede concentrar minerales oscuros pesados. Su origen depende de la geología local.
La arena blanca puede estar formada por cuarzo claro o por fragmentos de conchas y esqueletos de organismos marinos ricos en carbonato de calcio. El material disponible en la costa y su historia geológica determinan el color.
El viento levanta y empuja granos de arena. Cuando pierde velocidad por un obstáculo o un cambio en el terreno, los granos se depositan. Con el tiempo la acumulación crece y puede desplazarse lentamente según la dirección dominante del viento.
El viento ejerce una fuerza sobre los objetos. Los granos pequeños y ligeros necesitan menos fuerza para empezar a moverse que una piedra grande. Además, la forma, la humedad y la rugosidad del suelo cambian qué partículas pueden levantarse o rodar.
El suelo se forma muy lentamente a partir de roca meteorizada mezclada con materia orgánica, agua, aire y seres vivos. El clima, los organismos, el relieve, el material original y el tiempo determinan qué tipo de suelo se desarrolla.
Muchos suelos rojos contienen minerales de hierro que han reaccionado con oxígeno y agua, formando óxidos de hierro parecidos a los que dan color al óxido del metal. El clima y el drenaje influyen en cuánto se acumulan.
Un suelo fértil ofrece a las plantas agua, aire, nutrientes y un espacio adecuado para las raíces. También importan su pH, estructura, materia orgánica y comunidad de organismos. Tener mucho de un nutriente no compensa necesariamente la falta de otro.
Al excavar, las lombrices mezclan materia orgánica con minerales y crean canales que facilitan la entrada de aire y agua. Sus excrementos también transforman nutrientes. Su efecto depende del ecosistema: no todas las especies son beneficiosas en todos los lugares.
El agua entra sobre todo por zonas jóvenes de la raíz y pelos radicales, movida por diferencias de potencial de agua. Después atraviesa tejidos hasta llegar al xilema, el sistema de conductos que la transporta hacia arriba.
La evaporación de agua desde las hojas crea una tensión que tira de una columna continua de agua por el xilema. La cohesión entre moléculas de agua y su adhesión a las paredes de los conductos ayudan a mantener esa columna.
Mediante fotosíntesis, las plantas usan energía de la luz para convertir dióxido de carbono y agua en moléculas orgánicas que almacenan energía, liberando oxígeno como subproducto. El proceso ocurre principalmente en los cloroplastos de las hojas.
La luz aporta la energía necesaria para la fotosíntesis. Sin suficiente luz, la planta no puede fabricar al mismo ritmo los azúcares que necesita para crecer y mantener sus células, aunque distintas especies están adaptadas a diferentes cantidades de luz.
Algunas plantas realizan movimientos diarios llamados nictinastia. Cambios de luz y del reloj interno modifican la presión de agua en células especializadas, haciendo que hojas o folíolos cambien de posición. Puede ayudar a proteger tejidos o reducir pérdidas, según la especie.
Las plantas detectan señales como luz y gravedad. Hormonas como las auxinas se distribuyen de manera desigual y hacen que unas células crezcan más que otras. Así los tallos suelen orientarse hacia la luz y las raíces responden en dirección de la gravedad.
Las raíces muestran gravitropismo positivo: células especializadas detectan la gravedad y cambian la distribución de hormonas de crecimiento. Eso hace que un lado de la raíz se alargue de manera distinta y la punta se curve hacia abajo.
Cuando una semilla viable recibe condiciones adecuadas, normalmente agua, temperatura y oxígeno, absorbe agua y reactiva su metabolismo. El embrión usa reservas almacenadas, rompe la cubierta y primero suele salir la raíz, seguida del brote.
Muchas semillas entran en dormancia, un estado en el que el crecimiento queda detenido aunque el embrión siga vivo. Cubiertas duras, sustancias inhibidoras o necesidades de frío, calor o luz impiden germinar hasta que aparecen condiciones favorables.
Cuando una planta recibe señales internas y ambientales apropiadas, el meristemo que antes producía hojas cambia su programa de crecimiento y empieza a formar sépalos, pétalos, estambres y carpelos. Genes y hormonas coordinan esa transformación.
Después de la polinización y la fecundación, el ovario de muchas flores crece y se transforma en fruto, mientras los óvulos fecundados se convierten en semillas. En algunas plantas también pueden formarse frutos sin fecundación.
Las semillas contienen embriones de nuevas plantas y reservas que ayudan al inicio de su crecimiento. El fruto protege esas semillas y, en muchas especies, ayuda a dispersarlas porque animales comen el fruto o porque el viento y el agua lo transportan.
Al visitar flores para recoger néctar y polen, granos de polen se adhieren a los pelos del cuerpo de la abeja. Cuando visita otra flor de la misma especie, algunos granos llegan al estigma y pueden permitir la fecundación.
Las flores liberan moléculas volátiles que pueden atraer polinizadores específicos. Un aroma dulce puede atraer abejas o mariposas; otros olores, incluso desagradables para nosotros, atraen moscas o escarabajos. El olor forma parte de la estrategia reproductiva de la planta.
El color depende de pigmentos y del ambiente químico de las células. Durante el desarrollo, cambios en genes, pH celular o concentración de pigmentos pueden modificar el tono. En algunas especies el cambio también funciona como señal para los polinizadores.
La corteza protege los tejidos internos del árbol frente a pérdida de agua, golpes, cambios de temperatura, insectos y algunos patógenos. Sus capas externas están formadas en gran parte por células muertas y sustancias resistentes como la suberina.
El agua sube por el xilema principalmente gracias a la transpiración: al evaporarse agua en las hojas se genera una tensión que tira de la columna de agua desde las raíces. La cohesión entre moléculas permite mantener ese flujo incluso a gran altura.
En muchas especies de climas estacionales, cada año se forma un anillo de crecimiento visible en la madera. Contando los anillos de un tronco o de una muestra cilíndrica y verificando patrones entre árboles, los científicos pueden estimar y fechar su edad.
Los árboles caducifolios desprenden hojas en épocas desfavorables para reducir pérdida de agua o daños por frío. Los perennes conservan hojas adaptadas para durar varios años y las reemplazan poco a poco. Ambas estrategias funcionan en ambientes diferentes.
Usan distintas adaptaciones: raíces extensas, tallos que almacenan agua, hojas pequeñas, ceras que reducen evaporación y mecanismos fotosintéticos que permiten abrir los estomas de noche. No todas las plantas del desierto usan las mismas estrategias.
Las espinas de los cactus son hojas modificadas. Reducen la superficie por donde se perdería agua, pueden dar sombra al tallo y dificultan que animales coman la planta. La fotosíntesis ocurre principalmente en el tallo verde.
Muchos evitan el calor siendo nocturnos o viviendo en madrigueras, producen orina muy concentrada, obtienen agua de los alimentos y tienen cuerpos adaptados para perder menos agua o disipar calor. Las estrategias varían mucho entre especies.
Los peces de aguas frías ajustan la composición de sus membranas y enzimas para funcionar a baja temperatura. Algunas especies polares producen proteínas anticongelantes que dificultan el crecimiento de cristales de hielo en sus fluidos corporales.
El cambio de color puede servir para camuflaje, comunicación, regulación de temperatura o respuestas al ambiente. En algunos animales, células con pigmentos cambian de forma o posición; en otros, estructuras microscópicas modifican cómo se refleja la luz.
Las luciérnagas producen luz mediante bioluminiscencia. Una molécula llamada luciferina reacciona con oxígeno gracias a una enzima, la luciferasa, y libera energía principalmente como luz con muy poco calor. Las señales luminosas ayudan sobre todo a comunicarse y encontrar pareja.
Los dedos del gecko tienen millones de estructuras microscópicas que se dividen en puntas diminutas. Al acercarse muchísimo a una superficie, fuerzas intermoleculares débiles llamadas fuerzas de van der Waals actúan en conjunto y producen suficiente adhesión para sostenerlo.
Una telaraña no es pegajosa en todos sus hilos. Muchas arañas caminan principalmente sobre hilos estructurales secos y saben colocar las patas con cuidado. También tienen estructuras y recubrimientos en las patas que reducen la adhesión al material pegajoso.
Las celdas hexagonales encajan sin dejar huecos y permiten almacenar mucho volumen usando relativamente poca cera. Las abejas construyen paredes compartidas y las propiedades de la cera caliente también ayudan a que las formas terminen ajustándose con gran regularidad.
Las abejas usan varias pistas: posición del Sol, patrones de luz polarizada, puntos del paisaje y memoria de rutas. También aprenden la ubicación de la colmena mediante vuelos de orientación antes de alejarse grandes distancias.
Al salir del nido, las crías usan sobre todo la luz y el horizonte para dirigirse hacia el mar; las luces artificiales pueden desorientarlas. Una vez en el océano también responden al campo magnético terrestre, que les ayuda a orientarse durante sus desplazamientos.
Obtienen pigmentos llamados carotenoides de su alimentación, directamente de algas y microorganismos o de pequeños animales que los consumen. El cuerpo transforma y deposita esos pigmentos en plumas, piel y otras partes, dando el color rosado.
Sus pelos son en realidad transparentes o casi sin pigmento y dispersan la luz, por eso el pelaje se ve blanco. Debajo tienen piel oscura. El aspecto puede cambiar según la iluminación, la suciedad y la condición del pelo.
El agua entra por la boca y pasa sobre las branquias. Allí, una gran superficie con vasos sanguíneos permite que el oxígeno disuelto difunda hacia la sangre mientras el dióxido de carbono sale. El diseño de las branquias hace muy eficiente el intercambio.
Las ballenas son mamíferos y respiran aire con pulmones, no con branquias. Deben subir para abrir el espiráculo y renovar el aire. Pueden permanecer sumergidas bastante tiempo gracias a adaptaciones para almacenar y usar oxígeno eficientemente.
Los delfines necesitan subir a la superficie para respirar. Pueden descansar con un hemisferio del cerebro a la vez mientras el otro permanece suficientemente activo para mantener la respiración, el movimiento y la vigilancia. A esto se le llama sueño unihemisférico.
En ciertas especies, especialmente las ballenas jorobadas, los machos producen secuencias complejas de sonidos durante la época reproductiva. Se cree que las canciones participan en comunicación sexual y social, aunque todavía se investigan todas sus funciones.
Se forman sobre océanos tropicales cálidos cuando una perturbación atmosférica organiza tormentas alrededor de una zona de baja presión. El vapor de agua libera calor al condensarse, alimentando el sistema. También necesita poca cizalladura del viento y suficiente distancia del ecuador.
El aire se mueve hacia la baja presión del centro, pero la rotación de la Tierra desvía su trayectoria mediante el efecto Coriolis. Por eso los ciclones giran en sentidos opuestos en los dos hemisferios. Muy cerca del ecuador ese efecto es demasiado débil.
Son nombres regionales para el mismo tipo general de tormenta tropical intensa. Se llama huracán en el Atlántico y noreste del Pacífico, tifón en el noroeste del Pacífico y ciclón tropical en otras cuencas. La física básica es la misma.
Muchos tornados intensos nacen dentro de tormentas severas cuando fuertes cambios de velocidad y dirección del viento generan rotación horizontal. La corriente ascendente de la tormenta puede inclinar y estirar esa rotación hasta formar una columna vertical que, si alcanza el suelo, es un tornado.
La luz viaja muchísimo más rápido que el sonido. El destello del relámpago nos llega casi de inmediato, mientras la onda sonora del trueno tarda más en recorrer la misma distancia por el aire. Cuanto mayor la demora, más lejos estuvo la descarga.
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