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Dinámica del Agua en la Hidrosfera
Distribución del agua en la hidrosfera
1) Reservas de la hidrosfera
El agua de la hidrosfera tiene una distribución que no es uniforme, pudiendo considerarse seis compartimentos o sistemas acuáticos:
- Total de agua: (1.386·106 km3 / 100%)
- Océanos: (1,350·106 km3 / 97,4%)
- Glaciares: (28·106 km3 / 2,02%)
- Aguas subterráneas: (8·106 km3 / 0,57%)
- Lagos y ríos: (200.000 km3 / 0,01%)
- Atmósfera: (13.000 km3 / 0,001%)
- Biosfera: (600 km3 / 0,00004%)
2) El ciclo hidrológico externo
El agua está en permanente movimiento, circulando de los mares, ríos y lagos a la atmósfera y de ésta de nuevo a la tierra y al mar, por efecto de la energía del Sol y de la gravedad de la Tierra. En esencia el agua, se evapora en los mares, océanos, ríos, suelos y en general, a partir de cualquier superficie libre de la misma y pasa a la atmósfera, donde bajo determinadas condiciones se condensa y cae a la superficie en forma líquida (lluvia) o sólida (nieve o granizo).
El agua caída sobre los mares u océanos cerraría de esta forma el ciclo, el cual viene a durar aproximadamente 12 días. Parte del agua cae sobre las montañas en forma de nieve, y ahí se mantiene, para circular más tarde en sentido descendente a través de torrentes y ríos, en dirección al mar o bien se infiltra a través del terreno y pasa a formar parte de las aguas subterráneas (acuíferos). En ambos casos el retorno es más lento. Por último, las plantas que toman el agua por las raíces y la liberan a la atmósfera a través de la superficie de sus hojas mediante la evapotranspiración. Se usa frecuentemente el término de evapotranspiración para expresar la suma de los procesos de evaporación y transpiración.
Características de las aguas continentales y oceánicas
1) Salinidad
Agua de mar:
La salinidad es alrededor de 35.000 ppm (mg/L), es decir, que cada kg de agua de mar contiene alrededor de 35 g. de sales minerales. Puede variar de un lugar a otro (debido a la evaporación, congelación, dilución), la proporción entre los diferentes elementos que se encuentran en disolución es bastante constante, siendo el Cl– y el Na+ los iones más abundantes, también hay: sulfato y magnesio.Agua oceánica:
La composición química es muy diversa, tanto en la cantidad de sales (desde menos de 10 mg/L hasta valores superiores a los del mar), como en la proporción de los diferentes iones. Los más abundantes son:
Aniones: carbonatos (CO3)2-, bicarbonatos (HCO3)–, sulfatos (SO4)2-, y cloruros (Cl–).
Cationes: Ca2+, Mg2+, Na+, K+.
2) Densidad
El agua es más densa como líquido que como sólido. Esta densidad varía en función de la temperatura y la salinidad, tiene la densidad máxima a 4°C, la densidad aumenta con el contenido en sales.
3) La temperatura
La temperatura del agua oceánica varía con la latitud (es consecuencia de la diferente insolación que reciben las distintas zonas de la Tierra) y con la profundidad (la absorción de la radiación solar se produce en los primeros metros de la columna de agua (termoclina), por lo que con la profundidad la temperatura va bajando lentamente hasta llegar a un punto en el que el descenso se produce muy rápidamente. Se crean debajo de la termoclina dos capas: una superficial de agua más caliente y menos densa (epilimnion), que flota sobre otra de aguas más frías y densas (hipolimnion) con poca variación de temperatura.
4) Luz en océanos
Zona fótica:
La luz solo penetra unos 100 o 200 m, lo que hace posible la fotosíntesis y que la vida vegetal (algas…) se desarrolle.Zona afótica:
Por debajo de los 100/200 m, no hay vegetales porque la ausencia de luz no permite el desarrollo de procesos fotosintéticos y animales adaptados a la oscuridad.
5) Contenido en oxígeno del agua de mar
En la zona superficial el contenido en oxígeno es máximo, y es aportado por la atmósfera y la fotosíntesis de algas y fitoplancton. Bajo esta capa y coincidiendo con la termoclina, la cantidad de oxígeno disuelto se hace mínima, pues lo consumen activamente organismos animales (respiración), y la ausencia de luz.
Dinámica de la hidrosfera marina
El agua de los océanos se puede considerar dividida en dos partes: la zona superficial, encima de la termoclina, y las aguas profundas. Las aguas superficiales están en continuo movimiento como consecuencia principalmente de los vientos: las corrientes y las olas. Las aguas profundas también se mueven formando corrientes. Por último, los efectos gravitatorios entre la Tierra, la Luna y el Sol producen las mareas.
1) Corrientes
Flujo persistente de agua, con distinta temperatura, densidad o salinidad, de componente fundamentalmente horizontal, cuyo principal efecto a escala planetaria es la redistribución del calor recibido por la Tierra.
Tipos de corrientes
Superficiales:
Se deben a los vientos superficiales permanentes que transfieren su energía al agua por rozamiento. Su trayectoria está modificada por:- La aceleración de Coriolis, debida a la rotación de la Tierra.
- La disposición de las masas continentales que rompen o dificultan su movimiento.
Efectos:- Regulan el clima en las zonas costeras al redistribuir la energía que llega a la Tierra.
- Modelan las costas al formar depósitos como las flechas litorales.
- El denominado afloramiento en las zonas orientales de los océanos tropicales (costa oeste de los continentes): el agua se separa de la costa por los vientos alisios que soplan en esa zona hacia el Oeste. El agua que se mueve es reemplazada por agua profunda y fría (corriente del Golfo).
Profundas:
Se forman por diferencias de densidad de las aguas, por los cambios de temperatura y salinidad. El agua fría y densa de los mares polares desciende hacia capas profundas del océano. Están condicionadas por la topografía del fondo oceánico. Las corrientes profundas se continúan con otras superficiales cerrando un circuito convectivo. El mayor de ellos es la cinta transportadora oceánica. Estas corrientes tienen gran importancia en el aporte de nutrientes desde el fondo hasta la superficie y en la distribución de calor en las distintas zonas climáticas.
Aguas subterráneas. Acuíferos
1) Infiltración de agua. Acuíferos
El agua de las precipitaciones que cae sobre los continentes puede seguir dos caminos: infiltración (pasa al suelo) o escorrentía (fluye por la superficie). La cantidad que se infiltra depende de:
- Del tipo de precipitaciones.
- Del tipo de suelo o de roca.
- De la vegetación.
El aporte de agua subterránea al terreno es por tanto debido a la infiltración de las precipitaciones, también puede ser a partir de ríos, lagos y del mismo mar a través de sus contactos con las rocas.
Un acuífero es una capa rocosa subterránea porosa y permeable que permite el desplazamiento del agua y su almacenamiento. Se distingue:
- Zona de saturación: Todos sus poros están llenos de agua.
- Zona de aireación: La que se encuentra por encima de la zona de saturación, con algunos poros llenos de aire.
El límite superior de la zona de saturación es el nivel freático.
2) Tipos de acuíferos
Acuífero libre:
Cuando el terreno que lo separa de la atmósfera es permeable y por tanto el agua en la superficie freática se halla a presión atmosférica y puede recargar agua por cualquier parte.Acuífero confinado:
Es aquel que se encuentra entre dos capas impermeables y su agua está a mayor presión que la atmosférica. Sólo pueden recibir agua en las áreas de recarga que son zonas en que la capa permeable aflora en la superficie.Acuífero colgado:
Es aquél que se encuentra desconectado del nivel freático regional.
La cantidad de agua contenida en acuíferos es enorme, sin embargo se renueva muy lentamente. Algunos se localizan a gran profundidad y acumularon su agua hace milenios.
Agua como recurso
El agua para uso humano se obtiene de fuentes superficiales o subterráneas y se transfiere a los hogares, a las fábricas o a las tierras de cultivo.
2) Usos del agua
El agua es necesaria para el consumo doméstico y para llevar a cabo las diversas actividades económicas, como la agricultura, la ganadería, la industria o la minería. El agua no ha de tener la misma calidad para todos los usos.
Tipos de uso del agua
Uso consuntivo:
Es el que implica que el agua, después de ser empleada, no puede ser usada de nuevo con el mismo fin, ya que su calidad varía.Uso no consuntivo:
El agua puede volver a ser utilizada diversas veces.
Contaminación: origen y tipos
La contaminación del agua es (según la Ley de Aguas) la acción y el efecto de introducir materias o formas de energía o inducir condiciones en el agua que de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.
Origen
Natural:
Como polen, esporas, minerales arrastrados por la escorrentía, etc. Estos residuos son normalmente eliminados por la capacidad autodepuradora del agua.Antrópica:
Cuando es el hombre el que causa el impacto o aporta los contaminantes. Tienen su origen en las industrias, explotaciones agrícolas o ganaderas, en las ciudades… Algunos grupos de ellas son:- Aguas residuales urbanas: Muy ricas en microorganismos, materia orgánica y productos químicos de uso doméstico.
- Aguas ricas en nutrientes de uso agrícola y ganadero: De composición variable, pero fundamentalmente ricas en fosfatos y nitratos (que producen eutrofización) y en microorganismos peligrosos para la salud.
- Aguas de origen industrial: Como las sustancias tensoactivas y coadyuvantes contenidas en los detergentes, los pesticidas…
- Petróleo y sus derivados.
- Contaminación térmica: Relacionada con la industria.
Fuentes
En función de su localización:
Puntuales:
Vierten a través de un foco muy localizado.No puntuales:
Vierten de manera difusa y son difíciles de delimitar geográficamente.