• Imprimeix

Geotermia - Gradient i flux de calor

El gradient geotèrmic

La temperatura, que podem mesurar als primers quilòmetres de l'escorça, augmenta amb la profunditat seguint una progressió mitjana de 3 ºC cada 100 metres de fondària. La relació entre la variació de temperatura i la fondària rep el nom de gradient geotèrmic.

A més de la calor natural de fons deguda als diferents processos físics i químics que tenen lloc a l'interior del planeta, hi ha altres factors que intervenen en l'equació tèrmica.

Factors regionals: el context geològic i estructural a escala regional condiciona la distribució de temperatures, així en zones amb vulcanisme actiu o en àrees amb aprimament litosfèric, el gradient geotèrmic és més elevat que en altres zones sense activitat volcànica o amb un gruix litosfèric superior a la mitjana.

Factors locals: les diferències entre les propietats tèrmiques de les roques, com la conductivitat tèrmica, produeixen importants variacions laterals i verticals del gradient geotèrmic. El factor que més condiciona el valor del gradient geotèrmic és la circulació subterrània d'aigua, doncs aquesta té la capacitat de redistribuir la calor. Així, en zones de recàrrega d'aqüífers el gradient geotèrmic disminueix degut a la circulació descendent de l'aigua més freda, mentre que a les zones de descàrrega succeeix el contrari (ascens d'aigua profunda més calenta). Les estructures geològiques també poden condicionar el gradient geotèrmic en àrees molt reduïdes, ja que localment l'aigua subterrània pot ascendir des de zones profundes a través de plans de fractura, produint així anomalies tèrmiques molt intenses. Per tant, el valor del gradient geotèrmic, a més de dependre de la fondària també varia en funció del context geològic i estructural, les diferències de propietats tèrmiques de les roques i la circulació de les aigües subterrànies.

Flux i propagació de la calor terrestre

La calor que emet la Terra es quantifica mitjançant el flux de calor superficial, que és la quantitat de calor que perd la Terra per unitat de superfície i temps. El flux de calor superficial es calcula com el producte del gradient geotèrmic i la conductivitat tèrmica del medi.

El gradient geotèrmic és la variació de la temperatura amb la profunditat; i la conductivitat tèrmica és la facilitat d'un material per a transmetre la calor. Un valor típic de flux de calor en continent és 60mW/m2, que pot descendir fins a valors de 30 mW/m2 en zones continentals antigues -on la litosfera està engruixida-, i superar valors de 120 mW/m2 en zones joves, on la litosfera s'aprima.