El ciclo del agua implica un cambio continuo de grandes masas de agua de un estado físico a otro y su transporte de un lugar a otro. Al volumen de agua que se desplaza de un depósito a otro a lo largo de un año se llama balance hídrico global.
La cantidad de agua que se evapora de mares y océanos es de 502.800 km cúbicos y sobre ellos precipita una cantidad menor, 458.000 km cúbicos. Esta cantidad de agua se desplaza por la atmósfera hasta los continentes.
En los continentes ocurre lo contrario, la evaporación, 74.200 km cúbicos, es menor que la precipitación 119.000, km cúbicos(74.200 mas 44.800). Por lo tanto la evaporación y la precipitación global media del planeta son iguales. El agua que precipita sobre los continentes y que no se evapora, 44.800 km cúbicos, se desplaza por la escorrentía subterránea (2.200 km cúbicos) y por la escorrentía superficial (42.600 km cúbicos), siendo devuelta de nuevo a los océanos. Por otro lado esta agua es responsable principal del modelado terrestre.
Puesto que las cantidades globales de agua no varían se dice que el balance está en equilibrio y puede ser, en teoría, un proceso que continúa indefinidamente.
LAS AGUAS CONTINENTALES
El agua de los continentes está constituida por: torrentes, lagos, ríos, glaciares y aguas subterráneas.
Los torrentes son corrientes se agua rápida con bruscas variaciones de caudal que, debido a la pendiente del terreno, van erosionando intensamente la superficie terrestre. La zona de recogida de las aguas salvajes, donde tiene su origen, presenta forma de embudo y recibe el nombre de cuenca de recepción (curso superior). Debido a la fuerte pendiente, el agua erosiona y se encaja, formando su cauce, que es un surco más o menos estrecho (según por la roca por la que discurra), llamado canal de desagüe (curso medio). Finalmente, la zona donde se depositan los materiales arrastrados se conoce como abanico o cono de deyección.
Los lagos son masas de agua que ocupan las depresiones u oquedades continentales, masas que se sitúan de forma permanente o temporal dependiendo del tipo de terreno o del clima de la zona en la que estén situados. Si ocupan una gran extensión reciben el nombre de mares interiores, además de que se distinguen entre lagos de agua dulce o lagos salados (con una concentración de sales superior al 5%). Asimismo dependiendo del sistema de alimentación del lago, se clasifican en lagos de régimen pluvial, su agua proviene de las lluvias; nival, su fuente proviene de la fundición de la nieve; pluvionival, al alimentarse tanto de precipitaciones como de la nieve; fluvial, proviene de un río; glaciar, al venir de un glaciar y freático, al formarse cuando aumenta el nivel freático de la zona en la que se encuentren situados, es decir, el nivel de aguas subterráneas. Pero la clasificación más común es la que se hace atendiendo a su origen, distinguiendo entre:
Lagos tectónicos cuando de halla en zonas de fracturas y hundimientos de la corteza terrestre como las originadas por fallas, plegamientos o movimientos de elevación o hundimiento terrestre (movimientos epirogénicos). Son los casos del Mar Muerto, que está situado a 400 metros por debajo del nivel del mar Mediterráneo.
Lagos de barrera o embalsados cuando se han originado al taponarse las corrientes de agua en un valle mediante morrenas glaciares, coladas volcánicas, desprendimientos de tierra, aludes o el arrastre de materiales por los afluentes; también pueden encontrarse ante una barrera artificial. Un ejemplo es la Laguna Negra en Soria.
Lagos de erosión o glaciares, cuando las depresiones han sido excavadas por las grandes lenguas glaciales durante el ciclo erosivo de este, es decir, mientras esté en movimiento al arrastrar el glaciar materiales constituyendo las morrenas las cuales se depositan en el extremo frontal de la lengua glacial y, por sobreexcavación, se forma una hondonada que da lugar a un lago. Son de forma alargada y de tamaño variable, generalmente su forma se halla adaptada al valle erosionado por los glaciares. Los lagos de origen glaciar están ubicados en estas cubetas formadas por las morrenas, presentando una forma variada y permitiendo, en sus orillas, el establecimiento de una densa vegetación, principalmente de coníferas. Estos bosques de coníferas suelen ser aprovechados y explotados para obtener madera y fabricar papel. A este apartado pertenecen también los lagos de circo glaciar, por lo común pequeños y que suelen presentar un río de alimentación y otro emisor.
Lagos cráteres, son los que ocupan las calderas volcánicas, resultado de la explosión del cráter de un volcán. Suelen ser muy reducidos, con paredes casi verticales y una superficie más o menos vertical. Un ejemplo es la Laguna de Posadilla (Ciudad Real).
Lagos de cuencas endorreicas, es decir, que no desembocan al mar; son depresiones del terreno sin salida al mar. Sus aguas suelen ser saladas, por la evaporación de estas y la progresiva concentración de sales a lo largo del tiempo, caso de la laguna de Gallocanta (Teruel).
Lagos fluviales que surgen en valles muy llanos, apenas sin desagüe, cuando las grandes avenidas de los ríos inundan los márgenes.
Lagos residuales que son testimonio de antiguos mares lentamente desecados y, con frecuencia, de gran salinidad. Como por ejemplo el Mar Caspio.
Lagos cársticos, frecuentemente subterráneos, aparecen en las grietas y depresiones de las rocas calizas al producirse la erosión de este tipo de rocas por la acción del agua.
Las albuferas son lagunas formadas por agua de las altas mareas en regiones de playas o costas bajas. Caso de las Albuferas de Adra o las de Doñana.
Los lagos suelen ser estructuras inestables que tienden a desaparecer. Se alimentan con los aportes de agua procedentes de precipitaciones atmosféricas y/o del agua aportada por uno o varios ríos o glaciares. Las pérdidas se deben básicamente al río emisario (río por el que desaguan) y a la evaporación, según su situación geográfica, es decir, si se encuentran en zonas donde hace mucho calor o la humedad es muy baja, o en otros casos, donde existen unos niveles de precipitaciones muy bajos que hacen tanto que el río que los sustentan lleve muy poco caudal de agua como que su alimentación a través de esta lluvia sea escasa. En zonas desérticas los lagos son casi inexistentes, así, los chotts del Sahara sólo tienen agua después de una tempestad, estos son lagos salinos que quedan estancados cuando llueve y desaparecen al instante quedando una capa de sal donde estaba anteriormente su cuenca. La desaparición de los lagos suele ser debida a dos causas principales: por la erosión de las barreras que retienen el agua y por colmatarse su cuenca de sedimentos.
Si el agua aportada anualmente al lago es igual a sus pérdidas, el lago se mantiene en equilibrio; pero cuando las pérdidas superan a los aportes, el lago va desapareciendo poco a poco.
Los lagos de pequeñas dimensiones se confunden con lagunas y los de mayor extensión reciben frecuentemente el nombre de mar.
Los lagos tienen una gran importancia en el ámbito ecológico, pues representan un ecosistema y en él se establece un equilibrio entre los seres vivos acuáticos y los vegetales.
Agua oceánica
El océano contiene el 97% del agua de la Tierra; en la atmósfera está el 0,001%. Los procesos que intercambian y transforman el agua en vapor, en líquido o en sólido son fundamentales para el clima y para la propia vida.
El agua es una de las sustancias más comunes, pero tiene algunas propiedades físicas y químicas inusuales. Es uno de los pocos líquidos naturales y puede encontrarse en las tres fases: vapor de agua, agua líquida y hielo sólido. Tiene un calor específico y un calor latente grandes, de modo que son necesarias grandes cantidades de energía para elevar su temperatura, para fundir hielo o para evaporar agua. Estas características controlan en gran medida la distribución de temperatura en la Tierra, siendo los climas oceánicos más uniformes que los continentales. Hay otras propiedades del agua —poder disolvente alto, constante dieléctrica grande y tensión superficial grande, entre otras— que aseguran reacciones esenciales para que la vida continúe su desarrollo. La mayoría de estas propiedades no quedan muy afectadas por la presencia de las sales disueltas que diferencian el agua salina del agua dulce, mucho menos abundante.
El agua del mar es una disolución compleja que contiene todos los elementos estables; las técnicas analíticas actuales han identificado cerca de la mitad de ellos, pero muchos están presentes en concentraciones ínfimas —menos de una parte por millón. Los constituyentes principales de un kilogramo típico de agua de mar son 965 g de agua junto a 19,353 g de cloruro, 10,760 g de sodio, 2,712 g de sulfato, 1,294 g de magnesio y cantidades menores de calcio, potasio, bicarbonato, bromuro, estroncio, boro y fluoruro. Se ha encontrado que muestras de agua de casi cualquier parte de los océanos abiertos contienen estos constituyentes en proporciones muy próximas, de tal forma que toda el agua del mar puede tratarse como una mezcla uniforme diluida con cantidades variables de agua dulce. Debido a esta constancia, casi absoluta, en la composición, la salinidad puede estimarse con precisión midiendo la conductividad eléctrica de una muestra a una temperatura conocida.
Las propiedades del agua dulce dependen de la presión y de la temperatura; las del agua de mar se ven afectadas también por la salinidad. La densidad del agua de mar, por ejemplo, depende de la temperatura, la presión y la salinidad de forma compleja: disminuye cuando la temperatura aumenta, pero crece con la salinidad y la presión. La densidad es importante porque el océano tiende a moverse de manera que el agua más densa esté en el fondo y el agua menos densa en la superficie. Otra propiedad importante del agua de mar es su gran capacidad para absorber la radiación electromagnética, en especial la del Sol. Incluso en las aguas más claras casi toda la radiación solar incidente (el 99%) es absorbida en los 100 m superiores del océano, donde puede ser utilizada en la fotosíntesis para transformar carbono inorgánico y elementos nutrientes en organismos biológicos como el plancton. A profundidades superiores el océano es oscuro y sus propiedades sólo pueden cambiar al mezclarse.
Sin embargo, las ondas sonoras pueden transmitirse a través del océano con pérdidas relativamente pequeñas: una carga de profundidad hecha estallar en Perth, en el oeste de Australia, puede detectarse en las Bermudas, en el Atlántico norte. Esto permite que tanto el hombre como los animales marinos puedan usar sonidos para comunicarse bajo el agua. Las profundidades oceánicas se miden por eco sonoro, se calculan a partir del intervalo de tiempo que tarda un pulso de sonido en llegar al fondo y volver. El sonar funciona de forma similar, pero el haz se transmite con un ángulo respecto a la vertical, para detectar y representar submarinos, bancos de peces o la forma y la textura del fondo marino.
Corrientes oceánicas
Las corrientes oceánicas cercanas a la superficie afectan a los barcos, y la mayoría de la información sobre ellas proviene de los informes de los marinos sobre su deriva con respecto al rumbo deseado. Pese a las diferentes formas que tienen los océanos Atlántico, Índico y Pacífico, poseen estructuras de corrientes superficiales similares, dominadas por una circulación (o giro) de amplitud oceánica, siendo las corrientes mucho más fuertes en las estrechas regiones cercanas a las fronteras occidentales. La corriente del Golfo en el Atlántico norte y la de Kuro-Shivo en el Pacífico son las más conocidas; la corriente correspondiente en el Océano Índico, la de Somalia, se complica por la variación estacional del monzón. Cerca del ecuador en todos los océanos hay dos corrientes con dirección Oeste; en los océanos Pacífico, Índico y en parte del Atlántico, están separadas por una contracorriente ecuatorial con dirección Este. En el océano Antártico no hay una barrera continental continua (aunque el estrecho pasaje de Drake puede causar un efecto parecido) y la corriente superficial principal fluye en círculo alrededor de la Tierra en la corriente circumpolar antártica, con dirección Este. Los mapas publicados de las corrientes oceánicas superficiales se basan en situaciones promedio: en un caso particular, la corriente puede ser muy distinta, en especial en corrientes como la del Golfo con meandros y vertientes anulares que se arremolinan de forma complicada. Las grandes corrientes superficiales varían con el viento y el tiempo atmosférico, pero pueden considerarse semipermanentes.
Hay algunas corrientes subsuperficiales de carácter semipermanente. Quizá las más interesantes sean las corrientes inferiores ecuatoriales encontradas en los océanos Atlántico y Pacífico, y de modo esporádico en el Índico, que fluyen desde el Oeste a velocidades superiores a un metro por segundo, a una profundidad de unos 100 m, en el ecuador. Existen otras corrientes subsuperficiales semipermanentes donde se forma agua densa en cuencas con umbral poco profundo: el agua densa supera este umbral creando una corriente hacia la cuenca oceánica exterior. Son ejemplos típicos el flujo de agua pesada desde el mar Mediterráneo hacia el océano Atlántico en Gibraltar y desde el mar Rojo hacia el océano Índico en el estrecho de Bab-al-Mandeb. El agua densa también fluye hacia el océano Atlántico a través de varios umbrales en la dorsal que une Groenlandia, Islandia y Escocia.
Aparte de esto, nuestros conocimientos de las corrientes subsuperficiales son difíciles de compendiar porque resultan muy variables. El agua fría originada en el extremo norte del Atlántico o en el mar de Weddell ocupa todas las cuencas profundas del océano; por lo tanto, debe de haber una corriente profunda dirigida hacia el ecuador, pero el camino que toma no está bien establecido. Se piensa que en el Atlántico norte hay una cavidad profunda vertical-meridional con agua que fluye hacia el Sur con temperaturas bajas. No hay una fuente de agua profunda en el océano Pacífico, y la circulación relativamente lenta tiene lugar, en general, encima de los 800 m: el agua cálida fluye hacia el Norte en Kuro-Shivo y vuelve en el Pacífico central y oriental a temperaturas menores. El océano Índico tampoco tiene formaciones de agua profunda. Se ha observado algo de flujo hacia el polo en forma de corrientes subsuperficiales en las fronteras occidentales, como contracorrientes bajo la corriente del Golfo a profundidades mayores de 2.000 m. En el resto del océano las corrientes promedio quedan ocultadas por la variabilidad introducida por los remolinos oceánicos de tamaño medio. Se parecen a depresiones y anticiclones meteorológicos, pero son menores (por lo general, de unos 100 m) y tienen corrientes del orden de 10 cm por segundo. Estas circulaciones suelen durar unos 100 días y sus corrientes variables asociadas ocultan las corrientes medias más pequeñas. Aunque la velocidad media de las corrientes oceánicas profundas es pequeña, éstas transportan grandes cantidades de calor y de agua dulce; por tanto, son importantes para el mantenimiento del clima.
Ciclo Hidrológico
El ciclo hidrológico se podría definir como el proceso que describe la ubicación y el movimiento del agua en nuestro planeta. Es un proceso continuo en el que una partícula de agua evaporada del océano vuelve al océano después de pasar por las etapas de precipitación, escorrentía superficial y/o escorrentía subterránea.
El concepto de ciclo se basa en el permanente movimiento o transferencia de las masas de agua, tanto de un punto del planeta a otro, como entre sus diferentes estados (líquido, gaseoso y sólido). Este flujo de agua se produce por dos causas principales: la energía Solar y la gravedad.
Fases del ciclo hidrológico
Evaporación
El ciclo se inicia sobre todo en las grandes superficies líquidas (lagos, mares y océanos) donde la radiación solar favorece que continuamente se forme vapor de agua. El vapor de agua, menos denso que el aire, asciende a capas más altas de la atmósfera, donde se enfría y se condensa formando nubes.
Precipitación
Cuando por condensación las partículas de agua que forman las nubes alcanzan un tamaño superior a 0,1 mm comienza a formarse gotas, gotas que caen por gravedad dando lugar a las precipitaciones (en forma de lluvia, granizo o nieve).
Retención
Pero no todo el agua que precipita llega a alcanzar la superficie del terreno. Una parte del agua de precipitación vuelve a evaporarse en su caída y otra parte es retenida (agua de intercepción por la vegetación, edificios, carreteras, etc., y luego se evapora.
Del agua que alcanza la superficie del terreno, una parte queda retenida en charcas, lagos y embalses (almacenamiento superficial) volviendo una gran parte de nuevo a la atmósfera en forma de vapor.
Escorrentía superficial
Otra parte circula sobre la superficie y se concentra en pequeños cursos de agua, que luego se reúnen en arroyos y más tarde desembocan en los ríos (escorrentía superficial). Este agua que circula superficialmente irá a parar a lagos o al mar, donde una parte se evaporará y otra se infiltrará en el terreno.
Infiltración
Pero también una parte de la precipitación llega a penetrar la superficie del terreno (infiltración) a través de los poros y fisuras del suelo o las rocas, rellenando de agua el medio poroso.
Evapotranspiración
En casi todas las formaciones geológicas existe una parte superficial cuyos poros no están saturados en agua, que se denomina zona no saturada, y una parte inferior saturada en agua, y denominada zona saturada. Una buena parte del agua infiltrada nunca llega a la zona saturada sino que es interceptada en la zona no saturada. En la zona no saturada una parte de este agua se evapora y vuelve a la atmósfera en forma de vapor, y otra parte, mucho más importante cuantitativamente, se consume en la transpiración de las plantas. Los fenómenos de evaporación y transpiración en la zona no saturada son difíciles de separar, y es por ello por lo que se utiliza el término evapotranspiración para englobar ambos términos.
Escorrentía subterránea
El agua que desciende, por gravedad-percolación y alcanza la zona saturada constituye la recarga de agua subterránea.
El agua subterránea puede volver a la atmósfera por evapotranspiración cuando el nivel saturado queda próximo a la superficie del terreno. Otras veces, se produce la descarga de las aguas subterráneas, la cual pasará a engrosar el caudal de los ríos, rezumando directamente en el cauce o a través de manantiales, o descarga directamente en el mar, u otras grandes superficies de agua, cerrándose así el ciclo hidrológico.
El ciclo hidrológico es un proceso continuo pero irregular en el espacio y en el tiempo. Una gota de lluvia puede recorrer todo el ciclo o una parte de él. Cualquier acción del hombre en una parte del ciclo, alterará el ciclo entero para una determinada región. El hombre actúa introduciendo cambios importantes en el ciclo hidrológico de algunas regiones de manera progresiva al desecar zonas pantanosas, modificar el régimen de los ríos, construir embalses, etc.
El ciclo hidrológico no sólo transfiere vapor de agua desde la superficie de la Tierra a la atmósfera sino que colabora a mantener la superficie de la Tierra más fría y la atmósfera más caliente. Además juega un papel de vital importancia: permite dulcificar las temperaturas y precipitaciones de diferentes zonas del planeta, intercambiando calor y humedad entre puntos en ocasiones muy alejados.
Las tasas de renovación del agua, o tiempo de residencia medio, en cada una de las fases del ciclo hidrológico no son iguales. Por ejemplo, el agua de los océanos se renueva lentamente, una vez cada 3.000 años, en cambio el vapor atmosférico lo hace rápidamente, cada 10 días aproximadamente.
jueves, 12 de abril de 2012
Movimientos de la Hidrosfera.
La hidrosfera se encuentra en continuo movimiento como resultado de causas inrternas: Corrientes Marinas y maremotos. causas externas: Corrientes de deriva y Movimientos ondulatorios.
Estos movimientos se pueden agrupar para su estudio entre subsistemas:
a.- Ciclo Hidrologico.
b.- Aguas del Mar.
c.- Aguas Continentales.
Definición de hidrósfera
Hidrósfera o hidrosfera es el nombre que recibe el conjunto de las partes líquidas de la Tierra. Se trata del sistema material formado por el agua que está debajo y sobre la superficie del planeta.
La superficie terrestre cuenta con agua gracias a la desgasificación del manto (forºmado por rocas en disolución sólida con sustancias volátiles como el agua). El agua del manto emana a través de los procesos hidrotermales y de la acción de los volcanes. En el nivel superior de la atmósfera, por otra parte, la radiación solar genera la fotólisis del agua, lo que rompe sus moléculas y produce hidrógeno.
Los procesos de cambio de estado y transporte del agua forman lo que se conoce como ciclo del agua o ciclo hidrológico. La Tierra tiene la particularidad de ser el único planeta del Sistema Solar que cuenta con agua en estado líquido de manera continuada. El 71% de la superficie terrestre, de hecho, está cubierto por agua líquida.
La hidrósfera, por lo tanto, presenta agua en diferentes estados, ya que además de los océanos, los ríos y los lagos, cuenta con agua en los glaciares, las nubes de la atmósfera, las fuentes subterráneas y hasta en la biosfera (seres humanos, animales y plantas).
Se estima que la hidrósfera alberga unos 1.300 trillones de litros de agua. Más del 97% se halla en los océanos, mientras que poco más del 2% aparece en los casquetes polares. El resto se reparte entre los acuíferos, los lagos, los mares interiores, la humedad del suelo, la atmósfera y los ríos.