La Hidrosfera

Llamamos hidrosfera al conjunto de toda el agua que hay sobre la superficie de la Tierra: océanos, mares, ríos, lagos, pantanos, glaciares, polos. Se formó en una época temprana de la evolución terrestre, a partir del vapor producido por las erupciones volcánicas, cuando eran más frecuentes que en la actualidad. El vapor se condensó formando nubes que luego provocaron lluvias torrenciales a lo largo de millones de años. Puede que la historia bíblica de Noé pretenda explicar este fenómeno aunque, evidentemente, cuando ocurrió no había humanos.

 
Propiedades del agua

Las moléculas de agua actúan como pequeños dipolos eléctricos, lo que permite que se unan hasta 8 ó 9 mediante puentes de hidrógeno. Esta característica determina, al menos en parte, sus propiedades químicas y físicas.


Propiedades químicas

Las propiedades químicas del agua son muy importantes para la existencia de los sistemas acuáticos, así tenemos:

- El agua puede disolver sustancias, y por eso se le llama el disolvente universal. El agua pude disolver más sustancias que cualquier otro líquido. Es probable que todos los elementos naturales sean solubles en agua, ya que han sido encontrado en ella, en una en una u otra forma, en todos los lugares de la Tierra. Muchas sustancias solubles orgánicas también son solubles en agua.

- El agua, también, es el medio a través del cual las sustancias químicas son tomadas del medio por los organismos y son devueltos igualmente a él, por medio de la orina, los excrementos  el sudor.  Aún en los lugares más secos de la Tierra, los nutrientes son tomados por las raíces e las plantas, que encuentran el agua a grandes profundidades. Igualmente, cuando respiramos, el oxígeno inhalado se disuelve primero en agua presente en la pared del pulmón, antes de cruzar la membrana mucosa y ser absorbido por la sangre.

- El agua es capaz de transformar químicamente las rocas. No hay roca, por dura que sea, que no pueda ser disuelta lentamente por el agua. Aún la roca granítica se va disolviendo por acción de la lluvia, creándose condiciones para que sobre ella se vaya formando suelo y se desarrolle vegetación.

- Reacciona con los óxidos básicos y con los óxidos básicos y con los óxidos ácidos solubles para formar hidróxidos y oxácidos, respectivamente.

- Es un líquido ligeramente ácido.

- Reacciona con muchos metales, desprendiendo hidrógeno.

- Es un líquido muy estable por ser de forma exotérmica.

- Se combina con muchas sales, formando las sales hidratadas. El agua contenida es estas sales se llama agua de cristalización

- El agua es el medio por lo cual los constituyentes químicos se transportan de un lugar a otro en el ecosistemas.
 

Propiedades físicas

- El agua pura es un líquido incoloro, inodoro e insípido; en grandes masas presenta una coloración azul-verdosa.

-  Su densidad máxima a 4ºC es de 1 g por centímetro cúbico.

- Cuando la temperatura baja de 4ºC , la densidad comienza a disminuir y aumenta el volumen; por eso es que los trozos de hielo flotan en el agua.

- Su punto de ebullición es de 100ºC y su punto de congelación es de 0ºC.

- Se le considera como el disolvente universal de la química.

- El agua pura no conduce la electricidad. Sin embargo, al disolver ciertas sustancias en el agua, como por ejemplo, la sal común, la disolución acuosa conduce bien la electricidad.


El agua en la Tierra

El agua es fundamental para todas las formas de vida conocida. Los humanos consumen agua potable. Los recursos naturales se han vuelto escasos con la creciente población mundial y su disposición en varias regiones habitadas es la preocupación de muchas organizaciones gubernamentales.

El agua cubre 3/4 partes (71%) de la superficie de la Tierra. Se puede encontrar esta sustancia en prácticamente cualquier lugar de la biosfera y en los tres estados de agregación de la materia: sólido, líquido y gaseoso.

El 97 por ciento es agua salada, la cual se encuentra principalmente en los océanos y mares; sólo el 3 por ciento de su volumen es dulce. De esta última, un 1 por ciento está en estado líquido. El 2% restante se encuentra en estado sólido en capas, campos y plataformas de hielo o banquisas en las latitudes próximas a los polos. Fuera de las regiones polares el agua dulce se encuentra principalmente en humedales y, subterráneamente, en acuíferos.

El agua representa entre el 50 y el 90% de la masa de los seres vivos (aproximadamente el 75% del cuerpo humano es agua; en el caso de las algas, el porcentaje ronda el 90%).

El agua que conforma la hidrosfera se reparte entre varios compartimentos.

 - Los océanos: que cubren dos tercios de la superficie terrestre con una profundidad típica de 3000 a 5000 metros.

- Los glaciares: que cubren parte de la superficie continental. Sobre todo los dos casquetes glaciares de Groenlandia y la Antártida, pero también glaciares de montaña y volcán, de menor extensión y espesor, en todas las latitudes.

- El agua subterránea: que se encuentra embebida en rocas porosas de manera más o menos universal.

- Humedad del suelo: que es a la cantidad de agua por volumen de tierra que hay en un terreno.

- La escorrentía superficial:  un sistema muy dinámico formado por ríos y lagos.

- En la atmósfera: en forma de nubes.

- En la biosfera, formando parte de plantas, animales y seres humanos

 

En la Tierra hay unos 1.400 millones de km. cúbicos de agua, de los cuales, sólo el 3 % es agua dulce y, de esta, la mayoría se encuentra en forma de hielo, en los polos. Esta enorme cantidad de agua ayuda a amortiguar las diferencias de temperatura que se producirían en las distintas estaciones del año o entre el día y la noche.

 

Agua oceánica y sus características

El agua oceánica cuenta con características especiales, las que son: salinidad, temperatura, densidad y contenido de oxígeno.


Salinidad

Se debe a las sales que han aportado los ríos en forma de iones disueltos y a las emisiones de las dorsales submarinas.

El agua oceánica contiene un porcentaje de 3,5 % en sales, sobre todo Cl- y Na+, y  en menor proporción el ion sulfato, Mg2+ y otros iones. El citado porcentaje puede disminuir con los aportes de agua dulce (lluvias, escorrentía, etc.); pero aumenta con la evaporación, la formación de hielo y el vulcanismo. El mar Báltico pose un 0,5 % en sales, mientras que el mar Rojo alcanza hasta el 4% en dichas sustancias.

Temperatura

Varía con la profundidad y con la latitud. Las aguas más cálidas están situadas en la zona intertropical. La máxima salinidad, sin embargo, se da en los trópicos por tener menos lluvias.

Analizando un perfil vertical, en las regiones ártica y antártica se encuentra una sola capa de agua fría. En zonas de latitud media o baja, los océanos presentan una estructura vertical con tres capas: en la capa superficial hay agua calentada por la radiación solar hasta 12 o 25 ºC y mezclada por la acción de las olas hasta 100 o 500 m.. La segunda capa, llamada termoclina y situada aproximadamente entre  200 y 1000m, presenta descensos de temperatura más o menos bruscos. La capa más profunda presenta una gran masa de agua fría entre 0 ºC y 5 ºC, según la latitud, con poca o nula variación térmica.


Densidad

La densidad aumenta con el incremento de sales y al disminuir la temperatura (la máxima densidad se alcanza a 4 ºC.).


Contenido en oxígeno

Existe una zona superficial de máximo contenido en O2, aportado por la atmósfera y por la actividad fotosintética de las plantas marinas y el fitoplancton. Bajo esta capa, coincidiendo con la termoclina, la cantidad de oxígeno se hace mínima, porque lo consumen los organismos animales y no es regenerado por los vegetales, por la ausencia de luz. En aguas más profundas, la cantidad de oxígeno toma un valor uniforme hasta el fondo marino.

 

Los movimientos de los océanos

Las masa de agua oceánica tienen la capacidad de mantener el calor que reciben del sol y de influir en la regulación de la temperatura de la superficie terrestre. Poseen una dinámica que se basa en tres movimientos diferentes: las olas, las mareas y las corrientes marinas. El mar y las corrientes marinas actúan como factores del clima, modificando algunas condiciones de la atmósfera principalmente la temperatura y la humedad.


Las olas

Son los movimientos ondulatorios de la superficie de las aguas oceánicas. Se producen debido al contacto del viento con la superficie del agua elevando las partículas del líquido, que al descender provocan un movimiento de oscilación o de vaivén. La altura de la ola depende de la velocidad del viento y, en ocasiones, los terremotos también pueden provocar olas gigantes o maremotos.


Las mareas

Son movimientos constantes del ascenso y descenso de la aguas oceánicas con relación al nivel que presentan en la línea de la costa, que marca la separación entre el continente y el mar. Este fenómeno se origina por la atracción que ejerce la fuerza de gravedad combinada del Sol y de la Luna: durante el día se produce una baja marea o bajamar, es decir, el mar retrocede desde la línea de la costa; en cambio durante la noche se produce una marea alta o pleamar, es decir el mar avanza desde la línea de la costa.


Las corrientes marinas

Son masas de aguas frías o cálidas que se desplazan con direcciones permanentes en los océanos debido a la rotación de la tierra y a la acción de los vientos. Las corrientes cálidas se organizan en las zonas tropicales y se desplazan hacia los polos; mientras que las corrientes frías, lo hacen en el sentido contrario; En las costas de Chile actúa la corriente fría de Humboldt, que al enfriar las aguas del océano Pacífico, baja también la temperatura del aire, por lo que la evaporación de las aguas es menor, provocando ausencia de lluvias. Existen otros fenómenos de movimientos de aguas, como El Niño, pero son esporádicos.

Los océanos y mares

Los océanos y los mares son amplias extensiones de la superficie terrestre cubiertas por agua salada.

Llamamos océanos a las grandes masas de agua que separan los continentes. Son cinco y el más extenso es el Pacífico, que con sus 180 millones de km2 supera en extensión al conjunto de los continentes. Los otros cuatro son el Atlántico, el Indico, el Antártico o Austral y el Ártico.

 

 Los mares se diferencian de los océanos por tener una extensión y profundidad menor. Se dividen en abiertos o cerrados: los primeros tienen acceso directo al océano más próximo, como el mar Báltico; mientras que los segundos están comunicados con océanos a través de estrechos como el mar Mediterráneo. También suele llamarse mares a las aguas rodeadas por islas como al mar Caribe frente a Centroamérica.



El agua y los cambios en el relieve

El agua de la superficie terrestre modifica el paisaje y origina las más variadas formas del relieve: valles, acantilados, bahías, deltas, etc. En el modelado del relieve se distinguen los procesos de meteorización, erosión, transporte y sedimentación.


Meteorización

Consiste en la fragmentación/transformación de los materiales de la superficie terrestre.


Erosión

Consiste en el desgaste y levantamiento de los materiales de la superficie terrestre. Los fragmentos que se desprenden reciben el nombre de detritos


Transporte

Consiste en el traslado de los detritos de un lugar a otro.


Sedimentación

Consiste en el depósito de los materiales transportados. Los materiales depositados reciben el nombre de sedimentos.


Todos estos procesos los realiza el océano, los mares, ríos, torrentes, glaciares.

El oleaje, las corrientes marinas y las mareas modifican el relieve costero dando lugar a acantilados y playas. En los acantilados predomina la erosión y en las playas la sedimentación.

 


Las aguas dulces o continentales

Las aguas continentales son aquellas que se localizan en los continentes y que han perdido su salinidad mediante evaporación, pues al pasar al estado gaseoso de ellas se desprende cualquier sustancia sólida, purificándose de manera natural. Por esta cualidad también se les llama aguas dulces, además de ser potables y tener un sabor dulce para el ser humano quien las distingue de las aguas oceánicas a las que denomina por la misma razón, aguas saladas.

Las aguas continentales corresponden a ríos, lagos, glaciares y aguas subterráneas.


Los ríos

Son corrientes de agua dulce que fluyen en los continentes, de las partes altas hacia las bajas. Por ello el relieve es el factor que más determina todas las características, desde los pequeños arroyos que carecen de nombre, hasta los ríos más grandes del planeta como el Amazonas o el Congo.

El lugar en que se forma un río es el nacimiento o cabecera. Desde allí forman una corriente de agua  hasta la desembocadura.

 Los ríos principales desembocan en un lago o en el mar; en cambio, los afluentes son ríos que desembocan en otro río.

El territorio que ocupa el río principal y sus afluentes forma la cuenca hidrográfica de ese río.

Los ríos son muy importantes para nuestra vida, ya que:

- Sirven para abastecer de agua a la población y a las industrias y para regarlos campos. Para ello se construyen embalses* y canales*.
- Son vías de comunicación fundamentales. En los ríos navegables se construyen puertos fluviales y canales* para facilitar el tránsito.
- Sirven para fabricar energía eléctrica al aprovechar la fuerza de sus aguas. Para ello se construyen presas*y centrales*.

 
El curso de un río

El curso de un río es el recorrido desde su nacimiento hasta su desembocadura. Los cursos fluviales tienen longitudes muy diferentes. El río Nilo, en África es el río más largo del mundo.

Se distinguen tres tramos en el curso de un río: en curso alto, curso medio y curso bajo.


- En el curso alto, que incluye la cabecera y primeros kilómetros de recorrido del río, predominan las grandes pendientes y las aguas discurren rápidamente.

El cauce es estrecho y poco profundo. Las aguas tienen tanta fuerza que excavan profundos desfiladeros o gargantas. En las zonas con desniveles pronunciados se forman cascadas o cataratas.

- En el curso medio se encuentran las pendientes más suaves con valles más abiertos y planos. Las aguas bajan más lentas por lo que se forman ondulaciones llamadas meandros.

- En el curso bajo disminuye la velocidad de las aguas porque el desnivel es pequeño y el río deposita los materiales que arrastra en suspensión y forma, a veces, llanuras aluviales, que son terrenos muy fértiles.


En la desembocadura pueden formar amplios estuarios, en los que se mezcla el agua dulce del río con la salada del mar, y deltas, terrenos de forma triangular formado por la acumulación de los materiales  que transportaba el río.

La dirección de un río se determina mirando desde la cabecera hasta su desembocadura. Así se distingue la margen izquierda y la margen derecha.

 

El caudal del río

El caudal es la cantidad de agua que lleva un río. El río más caudaloso del mundo es el Amazonas, en América del Sur. El caudal varía según la estación del año, así, los ríos que se alimentan del deshielo de las nieves aumentan su caudal en primavera.

En los ríos cuya agua procede fundamentalmente de las precipitaciones, el caudal es mayor en las épocas de lluvias y menor en las estaciones o meses más secos. Así, por ejemplo si un río pasa por zonas con lluvia abundante durante todo el año, será caudaloso y regular. Si pasa por zonas con precipitaciones irregulares, sufrirá fuertes crecidas en las épocas de lluvia, y quedará casi seco el resto del año. Esto se llama estiaje.

Hay cauces que permanecen secos la mayor parte del año y sólo llevan agua cuando llueve: es el caso de los wuadi en el desierto del Sahara y las ramblas  y torrentes en la España mediterránea.

El caudal de los ríos puede aumentar repentinamente como consecuencia de grandes lluvias o por el deshielo, originando desbordamientos e inundaciones a veces catastróficas. Las peores catástrofes se producen en China por el desbordamiento de los ríos Huang-Ho y Yangtsé, que discurren por una de las zonas más pobladas del mundo.

En el mundo existen numerosos ríos. De ellos, solo unos cincuenta sobrepasan los 2.000 kilómetros de longitud. Los ríos representan solo el 0,0001% del volumen de agua de nuestro planeta. Si se repartiera esta cantidad sobre la superficie terrestre, la altura de la capa de agua sería solo de 2 milímetros.

 

Los lagos 

Son masas de agua , que reciben de los ríos, de corrientes subterráneas y de la lluvia. El ser humano ha construido lagos artificiales llamados embalses para regar tierras agrícolas, para beber o para producir electricidad.

En los lagos se desarrolla mas vida vegetal y animal que en los ríos. Esto se debe a la tranquilidad de sus aguas.


Los movimientos del agua lacustre son semejantes a los de los océanos, pues el viento produce oleaje en los lagos más grandes. También hay mareas que se deben a la atracción de la luna y el sol, llamadas seiches. En los lagos circulan corrientes hacia la desembocadura, que pueden ser superficiales o subterráneas cuando el agua escapa por alguna grieta o falla inferior.

Los lagos regulan tanto la temperatura de su zona circundante al funcionar como termostatos como los ríos que surgen de ellos. Igualmente humedecen la atmósfera que influye en la cantidad de lluvias. Asimismo, en los lagos se depositan minerales inorgánicos y orgánicos.

Los lagos se alimentan del los ríos, por medio de lluvias, deshielos y emanaciones subterráneas. Sin embargo, en los lagos las fluctuaciones se presentan a mediano y a largo plazos, por lo que su nivel aumenta o decrece en años, de acuerdo con la alimentación recibida y el ritmo con que emana el agua. Si pierde agua a mayor velocidad que la ganancia, el lago tiende a salarse y a disminuir su nivel, llegando en ciertos casos a secarse.

 

Los glaciares son masas de hielo permanente, ubicados en las zonas polares y en las altas montañas.

Los glaciares son de dos tipos: De valle, que se forman al descender los hielos formados en las altas montañas, y continentales, que cubren extensas áreas terrestres de las zonas polares.

Los glaciares son agentes muy activos del modelado terrestre. Los glaciares de valle excavan grandes circos en las áreas montañosas y ensanchan los valles en forma de U. Además, depositan las rocas que forman las morrenas.

Los antiguos glaciares continentales, ya desaparecidos excavaron numerosas depresiones hoy ocupadas por lagos, y depositaron rocas y arcillas que forman elevaciones en unos casos, y llanuras muy fértiles, en otros.

En todos los continentes, con la excepción de Australia, hay glaciares. En las regiones polares el glaciar es un elemento normal del paisaje, pero según nos acercamos al ecuador los glaciares se hacen más escasos, ya que solamente se les encuentra en las cimas de las más altas montañas.



Las aguas  subterráneas se encuentran bajo la superficie terrestre y su origen se debe al escurrimiento por el subsuelo del agua de la superficie.

Las aguas subterráneas pueden generarse también por actividad volcánica, que despide humedad en el interior de la tierra; o por medio de las aguas fósiles, las aguas quedaron atrapadas en etapas geológicas anteriores entre capas de rocas sedimentarias flexionadas.

El agua subterránea se distribuye por niveles de profundidad y por la función que desempeñan. El agua que queda en la parte superficial es la de aereación, que está en el contacto con el aire y se divide en agua del suelo, intermedia y capilar.

ACTIVIDADES:

1- Nombra las propiedades del agua.

2 - ¿Qué   agua   representa   el   97%   de   la   Tierra? ¿Cuáles   son   sus propiedades?

3- De toda el agua de la Tierra:

a) ¿Qué porcentaje es agua dulce?

b) ¿Qué porcentaje del agua dulce se encuentra en forma de hielo?

c) ¿Qué porcentaje se encuentra formando agua subterránea?

4- Agua del mar:

a) ¿Qué proporción de sales tiene el agua del mar?

b) ¿Qué  sales  son  las  que  forman  parte  del  agua  marina? ¿Cuáles  son  más abundantes?

c) ¿Por  qué el  agua  de  los  ríos  se  le  llama  agua  dulce  si  también  tiene sales disueltas?

5- Nombra las diferentes etapas del ciclo del agua y explica cada una de ellas.

6- Nombra   los   diferentes   movimientos   de   las   aguas   de   los   océanos, defínelos y explica cómo se forman.

7- Explica cuáles son las principales causas de la contaminación del agua.

8- Comenta los principales usos del agua por parte de los humanos.