Tema 03: La hidrosfera

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1. La Historia de la Tierra

¿Sabías que la Tierra recibe el nombre de planeta azul por la cantidad de agua que posee? ¿Sabías que la Tierra es el único planeta que posee agua? ¿Sabías que el agua fue fundamental para el origen de la vida? El agua en la Tierra se presenta de diferentes formas: océanos, mares, ríos, lagos, glaciares, aguas subterráneas y vapor de agua. El conjunto de todas ellas se llama hidrosfera. Pero, ¿a qué no sabes como surgió el agua en la Tierra? Lee el apartado de ganas de saber más y te enterarás.

En la actualidad se plantean dos teorías sobre el origen del agua en la Tierra: la teoría volcánica, y la teoría extraterrestre de los meteoritos transportadores de agua. Empezemos por la teoría volcánica. Según ésta, la Tierra se formó hace 4.600 millones de años. La elevada temperatura de la Tierra era muy alta y los impactos de meteoritos producían en su superficie muchas explosiones y erupciones volcánicas que expulsaron a la atmósfera, entre otras cosas, vapor de agua. Con el paso del tiempo, la Tierra se fue enfriando, esto permitió que el vapor de agua se condensara y produjo unas lluvias tan intensas que dio lugar a la formación de los oceános. Imagínate lo que tuvo que llover para crear un oceáno. Pues ahora lo multiplicas por cinco.

Según la teoría de los meteoritos como transportadores de agua, este elemento llegó a la Tierra en forma de hielo, en el interior de numerosos meteoritos, que al impactar sobre la superficie terrestre liberaron este compuesto y llenaron los océanos (o al menos parte de ellos).

Ambas teorías siguen discutiéndose por las escuelas de científicos que toman una u otra posición, aunque actualmente se ha visto que lo más razonable es aceptar ambas teorías ya que una complementa a la otra.

El origen del agua

Origen del agua / maryestephany.blogspot.com

1.1. El ciclo del agua

En nuestro planeta hay un constante intercambio de agua; este intercambio recibe el nombre de  ciclo del agua. El principio general de este ciclo es que la cantidad de agua en nuestro planeta es siempre la misma, aunque cambia de estado: líquido, gaseoso y sólido. Esto se debe a que el agua se encuentra en permanente movimiento y realiza de forma continua un circuito.

Los procesos elementales de este ciclo son:

  • Evaporación: cambio de estado de la materia de líquido a gaseoso.
  • Condensación: cambio de estado de la materia de gaseoso a líquido.
  • Precipitación: caída de agua sólida o líquida por la condensación del vapor de agua

Te explico como funciona. Con el calor del sol el agua de los océanos, mares y lagos se evapora y pasa a la atmósfera en forma de vapor de agua. En la atmosfera, el vapor de agua se enfría y se condensa en pequeñas gotitas de agua líquida; es decir, se forman las nubes. Dependiendo del frío, las gotas se solidifican forman cristales de hielo (la nieve) o cristales líquidos (lluvia). Las pequeñas gotas se unen formando gotas mayores que no pueden sostenerse en el aire, por lo que caen en forma de lluvia. A este proceso se le conoce como precipitación. Una parte de las precipitaciones cae sobre los continentes y discurre sobre la superficie terrestre. Otra parte se filtra y se convierte en aguas subterráneas.
El  agua, ya esa superficial o subterránea, que llega al suelo acabará finalmente en los océanos, mares y lagos; allí se evaporará de nuevo con el calor del sol, y el ciclo comenzará una vez más.

Ciclo del agua

Ciclo del Agua / Wikipedia

1.2. El agua salada

Las aguas de los mares y oceanos suponen el 97 % del agua del planeta. El agua salada posee las siguientes características:

  • Salinidad: es la cantidad de sal disuelta en el agua.
    • Aumenta con la evaporación, por eso es mayor en los mares cálidos y cerrados
    • Es menor en mares abiertos y fríos.
    • Disminuyen en las desembocaduras de los ríos y a medida que nos acercamos a los polos.
  • Densidad: es mayor que la del agua dulce. Por ese motivo es más fácil flotar en agua salada que en dulce
  • Temperatura: no es homogénea. Más elevada en las capas superficiales (entre 12º y 30º) que en las grandes profundidades (entre 4º y -1º). Debido a las extensiones de los océanos, sus aguas actúan como reguladores de temperatura: la tierra se caliente y se enfría 5 veces más rápida que el agua, por eso la brisa marina enfría de día y calienta de noche.

1.3. El agua dulce

El agua cubre 3/4 partes (71%) de la superficie de la Tierra y practicamente se puede encontrar en cualquier lugar de la biosfera y en los tres de la materia: sólido, líquido y gaseoso. A pesar de su importancia para la vida sólo el 3% de las aguas del planeta es dulce, y se localizan en continentes e islas.

La mayoría se halla en forma de hielo en los casquetes polares y glaciares, otra parte corresponde a las aguas subterráneas y una pequeña porción está represetnada por las aguas superficiales y por el vapor de la atmósfera.

Sus principales características son:

  • Densidad: La mayoría de las sustancias se contraen cuando se congelan. El agua aumenta su volumen, por lo que la densidad disminuye. Es por este principio por el que los Iceberg floten.
  • Polaridad: las moléculas de agua poseen carga eléctrica (positiva el hidrógeno, negativa el oxígeno). Esto hace que las moléculas se atraigan entre sí aumentando el punto de fusión y ebullición.
  • Disolvente: La elevada polaridad del agua atrae también a otras moleculas polares, rompe sus enlaces, hasta que, finalmente, se disuelven en el agua.
  • Termorreguladora: el agua, se calienta y se enfría más lentaamente que la tierra y por la noche cuando la tierra ha pedido todo su calor, el agua todavía lo conserva y lodesprende lentamente suavizando así las temperaturas de las zonas costera.
  • Conductora de electricidad: El agua pura no es conductora, pero como normalmente transporta iones en disolución se convierte en un gran conductor de electricidad. Agua y enfuches mala combinación.
  • Capilaridad: el agua posee la capacida de subir por un tubito muy estrecho, venciendo así la fuerza de la gravedad. Esta propiedad es fundamental para las plantas, ya que recogen el agua del subsuelo y tienes que transportarlas a elevadas alturas.
  • Tensión superficial: Las moléculas de agua se atraen las unas a las otras. En la superficie las moléculas no están completamente rodeadas de agua, eso hace que la atracción entre moléculas vecinas sea más fuerte y cree una especie de capa elástica muy fina que impide que los insectos se hundan, que el basilisco camine sobre el agua o del dolor de barriga que tenemos si nos tiramos de plancha en una piscina.

2. Las aguas oceánicas

Las aguas oceánicas cubren en el 71% de la Tierra, de ahí que desde el espacio aparezca como un planeta azul. Su profundidad media es de casi (4000 m), aunque es menor cerca de los continentes y mayor en las fosas marianas.

2.1. Los océanos

Los oceános son grandes masas de aguas salada que separan los continentes. Cada masa tienen una temperatura distinta y un grado concreto de Salzgehalt. Existen cinco océanos:

  • Ártico
  • Atlántico
  • Índico
  • Pacífico
  • Antártico
mapa20de20los20520oceanos

Mapa de los océanos / saberesbreve.com

Los oceános son importantes porque:

  • regulan el clima y ayudan a producir esas necesarias lluvias para poder tener agua en los ríos.
  • posibilitan la existencia de la vida. Más de la mitad del oxígeno que respiramos es producido por el fitoplancton del océano. Los “bosques azules”: praderas marinas, humedales y manglares, absorben más CO2 que los bosques en la Tierra. Estos bosques azules son vitales para el clima en el planeta.

Pero también cumplen una función fundamental para los humanos:

  • son fuente de alimento, la pesca de peces y crustáceos es una actividad importante.
  • son una fuente de materias primas y energía, los fondos marinos contienen grandes cantidades de gas y petróleo; la sal que lleva disuelta se explota en las salinas; y la propia fuerza de las mareas se utiliza para generar energía.
  • son recurso turístico, el mar y la costa atraen a millones de turistas todos los años.
  • son vía de comunicación, sirve para el transporte, sobre todo de mercancías y también de pasajeros.

El Movimiento del agua en los océanos afecta al clima. Las corrientes oceánicas son perfectas reguladores del tiempo atmosférico. Bajan o suben la temperatura llevando agua fría hacia regiones cálidas, y viceversa, lo que contribuye a que la Tierra mantenga una temperatura uniforme. Este tipo de circulación de los océanos es lo que se conoce como corriente termohalina.

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Corriente termohalina / aswc.seagrant.uaf.edu

2.2. Los mares

Los mares son porciones del oceáno que se localizan cerca de los continentes. En ellos abundan las islas y las penínsulas. La mayor parte de su extensión se sitúa sobre la plataforma continental, por lo que tienen menos profundidad que los océanos. Podemos distinguir tres tipos de mares:

  1. Los mares litorales, que forman parte de los océanos.
  2. Los mares continentales, que se comunican con los océanos a través de los estrechos.
  3. Los mares cerrados, que no tienen comunicación con el océano.

2.3. Las olas

Las olas son movimientos ondulatorios provocados por la acción del viento sobre la superficie marina. Van creciendo en amplitud, y al tocar el fondo cerca de la costa se rompen y originan la espuma y una ola de retorno.

Cinco los elementos que contribuyen a la formación de las olas:

  • Velocidad del viento
  • Distancia de agua ‘abierta’ que el viento tiene para soplar
  • Ancho del área afectada por este viento
  • Tiempo del que dispone el viento para soplar
  • Profundidad del agua

Todos estos factores son los que determinan el tamaño de las olas y cuanto mayores son cada uno de ellos, mayor tamaño tendrán las olas.

Infografía sobre la formación de las olas

Olas / josemanuelmardeolas.blogspot.com.es

2.4 Pleamar y bajamar

La pleamar y bajamar consisten en el ascenso y descenso del nivel del mar como resultado de la atracción lunar y del Sol. Son distintas en diferentes lugares del mundo. En la mayor parte de las costas del océano Atlántico hay dos mareas altas y dos bajas a lo largo de un día. En general, en casi todas partes coexisten los dos tipos de mareas.
Las mareas son periódicas y dependen de la posición en la que estén la luna y el sol, por tanto se puede calcular cuándo se van a producir. La predicción es importante pata algunos tipos de pesca.

Ilustración sobre la pleamar y la bajamar

Mareas / andreaponce13.wordpress.com

Aunque con este vídeo lo verás más claro:

Mareas / NASA

2.5. Las corrientes marinas

Las corrientes marinas son masas de agua con desplazamientos propios dentro de los océanos con profundidades diversas y con determinadas direcciones. Pueden ser consideradas como “ríos dentro del océano”.  Su existencia hasta ahora se atribuye a diferencias de temperatura y de salinidad entre masas de agua, a la rotación terrestre, a los vientos, etc. Para muchos trabajos realizados en el mar, las corrientes marinas son un factor importante que se debe tener en cuenta en la caracterización de un área marina determinada.

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Mapa de las corrientes marinas / e-ducativa.catedu.es
  1. Las corrientes cálidas. Corrientes con una temperatura del agua superior a la de los océanos por los que discurren. Suelen nacer en las zonas cálidas y tropicales y favorecen el asentamiento de las poblaciones en la costas a las que afectan. Ello es debido a que elevan las temperaturas en las zonas costeras frías a las que afectan. Se suelen representar en los mapas con flechas de color rojo.
  2. Las corrientes frías. Corrientes con una temperatura del agua inferior a la de los océanos por los que discurren. Suelen nacer en las zonas frías y polares y perjudican el asentamiento de las poblaciones en las costas a las que afectan, creando desiertos costeros. Ello es debido a que al enfríar el aire reducen sus capacidad de evaporación y por tanto disminuye radicalmente el número de precipitación de dicha zona costera. En cambio favorecen la actividad pesquera debido a su gran densidad de materia alimenticia. Se suelen representar en los mapas con flechas de color azul.

3. Las aguas continentales

Las aguas continentales son cuerpos de agua permanentes que se encuentran sobre o debajo de la superficie de la Tierra, alejados de las zonas costeras (excepto por las desembocaduras de los ríos y otras corrientes de agua). Además, son zonas cuyas propiedades y usos están dominados por los acontecimientos de condiciones de inundación, ya sean estos permanentes, estacionales o intermitentes.

Algunas aguas continentales más importantes son los ríos, lagos, llanuras de inundación, reservas, humedales y sistemas salinos de interior. Para hacernos la tarea más fácil dividiremos en 3 grupos las aguas continentales, que son los siguientes: superficiales, subterráneas y congeladas.

3.1. Los ríos

Empecemos por la definición del mismo. Un río es una corriente natural de agua que fluye con continuidad. Posee un caudal determinado, que es la cantidad de agua que lleva. El caudal depende de las características de su cuenca, es decir, del conjuntode tierras cuyas aguas van a parar a dicho río.
Dentro del río se diferencian tres tramos de acuerdo con su capacidad erosiva y su capacidad de transporte de materiales:

  • Curso alto: hace referencia al nacimiento del río. Coinciden con zoñas montañosas por lo que su capacidad erosiva y el transporte de materiales es elevado.
  •  Curso medio: por regla general la fuerza del río se suaviza. Esto se debe a las fluctuaciones de la pendiente y a la influencia que reciben de sus afluentes. en el curso medio de un río suelen alternarse las áreas o zonas donde el río erosiona y donde deposita parte de sus sedimentos.
  • Curso bajo: el río fluye en áreas relativamente planas, donde suele formar meandros, curvas regulares. En esta zona el río acarrea grandes cantidades de sedimentos. El curso bajo incluye la desembocadura, que es cuando el río muere en el mar. La desembocadura puede ser tipo delta, abierta y con muchos brazo o estuarío, con una boca ancha y profunda.
Partes de un río

Cursos de un río / Kalipedia

Se suele diferenciar a los ríos por la procedencia y aporte de sus aguas. El agua de los ríos procede de fuentes y manantiales,de la lluvia o de la fusión de las nieves. Mientras que el régimen de un río es el conjunto de variaciones que experimenta su caudal a lo largo del año.

  • Régimen  Pluvial: Si un río tiene régimen pluvial, significa que sus aguas proceden principalmente de las lluvias. Su caudal depende de la extensión de la cuenca del río y de la regularidad y cantidad de las lluvias:
    • Si un río recoge las aguas de una cuenca que recibe lluvias abundantes todo el año, será muy caudaloso y regular.
    • Si por el contrario, las lluvias de la cuenca de un río no son regulares, el río tendrá crecidas en la época de lluvias y estiajes en las épocas secas.
  • Régimen  Nival: Cuando la alimentación de un río es de régimen nival, el agua procede mayoritariamente de la fusión de las nieves. Este tipo de ríos presentan crecidas en primavera y a principios de verano, pero su caudal es bajo en invierno.
  • Régimen Complejo: unen ambas características. Serán ríos pluvio-nivales cuando el máximo caudal provenga de la lluvia y nivo-pluviales si domina .

3.2. Los hielos continentales

Los hielos continentales representan el 77 % del agua del planeta dulce. Es un territorio cubierto de hielos de dimensiones continentales que forma parte de los casquetes polares. En los meses de invierno, la masa de hielo aumenta por el frío, pero disminuye en los meses de verano por el calor. Los hielos se distribuyen en ambos hemisferios.

En el hemisferio norte, cubre el Polo Norte y Groenlandia. Además existen extensiones menores como Alaska o Islandia. En el hemisferio sur, la Antártida está cubierta de una gran masa de hielo.

Glaciar de Grey

Hielos continentales / Wikipedia

3.3. Lagos

Los lagos son acumulaciones de agua en depresiones. Se alimentan de las precipitaciones, ríos y de corrientes de aguas subterráneas; son de agua dulce si reciben agua de ríos importantes y salada si sufren una fuerte evaporación. Según su origen, existen tres tipos de lagos:

  • Los lagos glaciares: formados al excavar los hielos de los glaciares una cubeta.
  • Los lagos volcánicos: ocupan el cráter de un volcán apagado.
  • Los lagos tectónicos: zonas hundidas por fallas o deformaciones del terreno de carácter geológico.
Tipos de lagos

Tipos de lagos / INTEF

3.4. Aguas subterráneas

Las aguas subterráneas representan una cantidad importante, alrededor del 20% del agua dulce del planeta. Parte de esta agua procede de lluvia, que se filtra bajo la tierra hasta llegar a zonas de roca impermeable. En ellas se forma la capa freática, que es el nombre que recibe la acumulación de agua situada entre una capa superior de roca permeable y una capa inferior impermeable.

Durante las largas sequías, el nivel de la capa freática disminuye al reducirse la cantidad de agua subterránea. Las aguas subterráneas poseen una gran importancia, pues alimentan ríos, arroyos o lagos, y suponen la mayor reserva de agua potable de las regiones habitadas por el ser humano.

Aguas subterráneas

Aguas subterráneas / Wikipedia

Las aguas subterráneas pueden aparecer en la superficie en forma de manantiales, o pueden extraerse mediante pozos. Con frecuencia, el agua subterránea se acumula en rocas permeables capaces de almacenar gran cantidad de agua, formando acuíferos. En estos, suele distinguirse entre una zona de recarga, por donde entre el agua al acuífero, y otra de descarga, por la que sale.

Esquema de un acuífero

Acuíferos / Wikipedia

4. El agua como recurso

El agua es un elemento imprescindible para la vida, pues de ella dependen los seres vivos para subsistir. Constituye entre el 50 y el 90 % de los organimos vivos. Por su parte, los océanos actúan como reguladores térmicos y suavizan las temperaturas. El agua, además, juega un papel fundamental para fertilizar la tierra. Pero la mayoría del agua es salada. Mucha de la dulce contiene impurezas que impiden que sea utilizada para el consumo humano, siendo necesaria su depuración para hacerla potable. Esto significa que el agua es un bien escaso y como tal debemos pensar en su conservación.

4.1. Desigual distribución del agua

El agua se distribuye en el mundo de forma muy irregular. Es más abundante en las regiones donde se producen frecuentes precipitaciones, como en las zonas ecuatoriales y en las zonas templadas. En cambio, es muy escasa en territorios áridos, donde el agua es un artículo de lujo para millones de personas.

En el mundo, más de 1.000 millones de personas, cuya mayoría vive en países pobres, carecen de agua potable y cada día mueren unas 25.000 personas por enfermedades producidas por consumir agua infectada. El problema es muy grave en las regiones africanas próximas al trópico de Cáncer, afectadas por dramáticas sequías con efectos desastrosos para la población. En cambio, en los países ricos se consume y malgastan enormes cantidades de agua.

Mapa de la distribución del agua en el planeta

Mapa del agua / BBC

4.2. Escasez de agua

El rápido crecimiento de la población está convirtiendo el agua en un recurso cada vez más escaso, no solo para el consumo humano, sino también para regar los cultivos y para el suministro a industrias y ciudades. Por tanto, es necesario fomentar su ahorro, así como su reutilización tras su depuración.

Fuente: Oxfam Intermon

Es posible que ante este panorama de escasez, se acentúen las tensiones producidas por el acceso a los recursos hídricos. Dicha disputas son ya evidentes en algunas zonas, como entre Israel y sus vecinos árabes, en las cuencas del Tigris y del Eúfrates, o en torno al río Ganges entre India y sus vecinos.

4.3. Aguas residuales

El aumento de las concentraciones urbanas y de las actividades económicas del ser humano contribuyen a generar gran cantidad de residuos tóxicos que alteran la composición natural del agua. Los principales contaminantes son los siguientes:

  • Aguas residuales: aguas cuya cualidad fue afectada por la acción del ser humano
  • Productos químicos: pesticidas, detergentes o petróleo procedentes de ciudades, industrias o petroleros. Son perjudiciales para la salud.
  • Nutrientes vegetales: contribuyen al crecimiento de las plantas acuáticas, o que altera el uso del agua.
  • Sedimentos: minerales y partículas del suelo arrastradas por los ríos desde tierras de cultivo, explotaciones mineras, etc…, hasta las aguas continentales o marinas. Contaminan y alteran la calidad del agua.
  • Residuos radiactivos: procedentes de la minería, del refinado del uranio y del torio, de las centrales nucleares y del uso industrial y médico de sustancias radiactivas. Este tipo de residuo es muy peligroso para la vida de los seres vivos

 Fíjate como se presenta el problema en nuestras propias tierra. Este vídeo fue recogido tras unas intensas lluvias en Almería.

Fuente: Serbal Almería

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