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La hidrosfera

 

PROPIEDADES DEL AGUA

El agua posee unas propiedades químicas peculiares que determinan muchos aspectos de su comportamiento en la superficie terrestre o en el interior de los seres vivos. Es un compuesto formado por átomos de hidrógeno y oxígeno, unidos en la proporción 2:1. Por analogía con el ácido sulfhídrico (H2S) y otras sustancias químicamente parecidas, cabría esperar que el punto de congelación del agua estuviera situado en los –100ºC, y su punto de ebullición, por debajo de los –0oC. Sin embargo, al agua es líquida a temperaturas ordinarias. Esto se debe a que las moléculas de H2O actúan como pequeños dipolos eléctricos, que permanecen enlazados unos a otros por sutiles fuerzas, llamadas puentes de hidrógeno. Propiedades del agua:

  • El agua es un líquido en el intervalo de temperaturas comprendido entre 0oC (su punto de congelación) y 100ºC (su punto de ebullición). De no ser así, no serían posibles muchos procesos vitales.
  • Su elevado calor específico le permite absorber grandes cantidades de calor sin cambiar mucho su temperatura. Es esta característica la que hace que las grandes masas de agua ayuden a mantener moderado el clima de la Tierra.
  • Presenta un alto calor de vaporización, es decir, es necesario el suministro de mucha energía para evaporar el agua líquida. Consecuencia de ello es su poder refrigerante: se usa para la refrigeración en las industrias.
  • El agua líquida tiene una elevada tensión superficial y gran capacidad humectante (se adhiere a un sólido y lo recubre). Gracias a estas propiedades puede ascender por capilaridad desde el suelo hasta varios metros de altura por el interior de una planta.
  • El agua puede disolver gran variedad de compuestos. Así en los organismos vivos, transporta en disolución los nutrientes y las sustancias de deshecho. Por otra parte, también se contamina con facilidad con los desperdicios debidos a actividades humanas.

A diferencia de prácticamente todas las demás sustancias, el agua es más densa como líquido que como sólido. El hielo tiene una densidad de sólo 0,917gr/cc, mientras que la del agua dulce es de 1gr/cc.

EL CICLO HIDROLÓGICO

El agua cubre más del 70% de la superficie terrestre, pero se distribuye desigualmente sobre suelos oceánicos y continentales. Es importante advertir que de toda el agua dulce que almacena la Tierra el 79% se encuentra congelada en los glaciares, el 20% es agua subterránea, y tan sólo el 1% es agua superficial fácilmente accesible. Los diversos depósitos de la hidrosfera están conectados. El agua fluye de unos a otros configurando un sistema cerrado, llamado ciclo hidrológico o ciclo del agua, movido por la energía solar y la gravedad. El calor del Sol provoca la evaporación del agua de océanos, lagos y ríos, así como la transpiración de los seres vivos. El vapor de agua asciende y se enfría en capas altas de la atmósfera, se condensa y forma nubes. Estas liberan el agua como lluvia, granizo o nieve, proceso llamado precipitación. El volumen de agua que se evapora de los océanos es mayor que el que se recupera por precipitación. Al contrario sucede en los continentes, que pierden menos agua por evaporación de la que reciben por precipitación. Este excedente de agua continental es devuelto a los mares por medio de la escorrentía. Si nos fijamos en el balance hídrico total (precipitación
total-evaporación total), comprobamos que el movimiento del agua en la hidrosfera es realmente un ciclo.

EL AGUA EN LOS OCÉANOS

Características del agua oceánica

Las características y el comportamiento de las aguas oceánicas se deben a tres parámetros: la salinidad, la temperatura y la densidad.

  • La salinidad se refiere a la cantidad de sales disueltas en el agua marina. Las sales proceden del aporte de iones solubles por los ríos, y de la emisión de materiales del manto terrestre a través de las dorsales submarinas, que aportan además de magma, elementos solubles.
  • La temperatura del océano varía con la profundidad y con la latitud. En zonas del planeta de latitud media o baja, los océanos presentan una estructura en tres capas. En la más superficial el agua es calentada por la radiación solar y mezclada hasta cierta profundidad por la acción de las olas. Por debajo de esta zona las temperaturas descienden, más o menos bruscamente, a lo largo de una segunda capa llamada termoclina. Bajo ésta se extiende una gran masa de agua fría profunda, con poca o nula variación térmica. En las regiones ártica y antártica hay una sola capa de agua fría.
  • La densidad del agua oceánica depende de la salinidad y de la temperatura de modo que aumenta al incrementarse el contenido en sales y al disminuir la temperatura (considerando el máximo de densidad al rededor de los 4ºC).
Corrientes oceánicas

Una corriente oceánica es un flujo persistente  de agua, de componente predominantemente horizontal, cuyo principal efecto a escala planetaria es la redistribución del calor recibido por la Tierra. Se pueden distinguir dos tipos de corrientes: las superficiales y las profundas.

  • Las corrientes superficiales se deben a los vientos superficiales permanentes, que transfieren su energía al agua por rozamiento.
  • Las corrientes profundas se forman por las diferencias de densidad de las aguas, debido a los cambios de temperatura y salinidad, por lo que también se llaman corrientes termohalinas.

EL AGUA CONTINENTAL

Durante el ciclo hidrológico, el agua pasa largas temporadas en diferentes depósitos continentales, que son fundamentalmente los que se exponen a continuación.

Las aguas subterráneas

Del agua de lluvia que llega a los continentes, una pequeña parte queda atrapada por la vegetación, por el proceso llamado interceptación, o empapa las partículas minerales de la capa superficial de los suelos. Otra parte mucho mayor se infiltra en el terreno y ocupa los poros y las fisuras de las rocas. Va descendiendo por gravedad hasta llegar a una capa impermeable, formada por un material que no deja pasar fluidos a su través, como la arcilla o el granito. La zona subterránea, que tiene todos sus poros llenos de agua, se denomina zona de saturación, y el agua que la ocupa se conoce como agua subterránea o freática. Las rocas porosas y permeables donde se ubica se llaman acuíferos, y constituyen reservorios de agua subterránea. Sobre la zona de saturación se halla la zona de aireación, que conserva algunos poros llenos de aire. La línea superior de la zona de saturación es el nivel freático. En función de la litología y del relieve de una zona, podemos diferenciar varios tipos de acuíferos:

  • Los acuíferos libres tienen su nivel freático sometido solamente a la presión atmosférica y pueden recargar agua por cualquier parte.
  • Los acuíferos confinados se encuentran aprisionados entre dos capas impermeables y sus aguas están a mayor presión que la atmosférica.
  • Los acuíferos colgados son aquellos que están desconectados del nivel freático regional.
Los ríos

El agua de arroyada, la fusión de la nieve y el agua que aflora de los acuíferos van a parar con el tiempo a un curso fluvial. El conjunto de cursos de agua que circulan sobre la superficie terrestre vertiente abajo, desde el punto donde empezaron a fluir, se llama sistema o red de drenaje. Los canales o corrientes por donde el agua se desplaza se sitúan en depresiones del terreno. Las áreas que separan dichas corrientes se conocen como interfluvios. En toda su extensión, la red de drenaje encauza las formas más difusas de escorrentía en cursos cada vez más caudalosos hasta confluir en un río principal.

Los lagos

El término lago incluye diferentes tipos de masas de agua, que pueden tener distintos orígenes geológicos, tamaños muy diversos y concentraciones variables de sal (hay lagos de agua dulce y otros de agua salada).

Los glaciares

Una gran parte del agua dulce se encuentra en estado sólido, formando el hielo de los glaciares. Las mayores acumulaciones se localizan en la Antártida y en Groenlandia, y se llaman casquetes glaciares o inlandsis. Otras masas de hielo más pequeñas ocupan los valles de las regiones montañosas elevadas y se denominan glaciares alpinos o de valle.

 

 

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