Ing. Silvia Mérida UNSJ INA CRAS

Transcripción

1 Ing. Silvia Mérida UNSJ INA CRAS

2 Temas El agua en la naturaleza Ciclo del agua

3 EL AGUA EN LA NATURALEZA

4 Distribución estática del agua sobre la tierra El 70% de la superficie del planeta está ocupado por mares y océanos, el resto lo ocupan los continentes Volumen total de agua: x10 6 km 3 Adaptado del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente

5 Agua total Distribución del Agua en el Planeta Océanos 97,5% Agua dulce 2,5% Adaptado del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente

6 Agua total Agua dulce 2,5% Distribución del Agua en el Planeta Agua dulce Glaciares 68,7% Aguas subterráneas 30,1% Permafrost 0,8% Aguas superficiales y en la atmósfera 0,4% Adaptado del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente

7 Agua dulce Aguas superficiales y en la atmósfera 0,4% Distribución del Agua en el Planeta Lagos de agua dulce 67,4% Otros humedales 8,5% Humedad del suelo 12,2% Atmósfera 9,5% Ríos 1,6% Plantas y animales 0,8% Adaptado del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente

8 Distribución del Agua en el Planeta Adaptado del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente

9 El agua dulce esta repartida de forma homogenea? 20% escorrentia del mundo: Cuenca del Amazonas. Los 28 mayores lagos del mundo abarcan el 85% del agua dulce contenida en todos los lagos del mundo 9

10 El agua dulce esta repartida de forma homogenea? De los 25 mayores rios del mundo: 3 en Africa: Congo, Niger, Nilo ( km3). 4 en Sudamérica: Amazonas, Paraná, Orinoco y Magdalena (8.892 km3) 11 en Asia: Ganges, Yang Tse, Yenisei, Lena, Mekong, Irrawadi, Obi, Chutsian, Amur, Indo, Saluin (5.772 km3). 2 en Europa: Danubio y Volga: (468 km3). Los recursos de agua dulce están distribuidos de manera muy desigual. Las zonas áridas y las semiáridas del mundo, que constituyen el 40% de la masa continental, reciben solamente el 2% de la escorrentía. Cumbre de Johannesburgo, Sudafrica,

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12 Estrés hídrico y escasez de agua Los hidrólogos miden la escasez de agua a través de la relación agua/población. Una zona experimentará estrés hídrico cuando su suministro anual de agua caiga por debajo de los m3 por persona. Cuando ese mismo suministro anual cae por debajo de los m3 por persona, entonces se habla de escasez de agua. Y de escasez absoluta de agua cuando la tasa es menor a 500 m3. El consumo promedio global es de unos m³ por persona y año. En países como España o Estados Unidos el consumo está cercano a los m³, en China es de sólo 700 m³.

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14 Un reparto no equitativo respecto a la distribución de la población: La relación Agua/Población es mayor en Oceanía y Sudamérica (5 y 4,3 respectivamente) y relativamente baja en Asia y Europa (0,6 y 0,61). 14

15 Resumiendo : La disponibilidad de agua es una limitación al crecimiento de población. Existe un nivel de reparto local que afecta el aprovechamiento del agua. La población tiende a concentrarse en grandes urbes (80%) Necesidad de grandes cantidades de energía para situar el agua donde se necesita. 15

16 Problema: Agua o población? Entre 1940 y 1990 la población mundial ha aumentado de 2300 millones a 5300 millones de habitantes y el consumo de agua de 400 a 800 m 3 por habitante y año. Actualmente 29 países (500 millones de habitantes) son deficitarios en agua y tienen una elevada tasa de crecimiento demográfico. 11 de estos países se encuentran en África 7 millones de personas al año mueren por alguna enfermedad asociada con el agua OMS. 16

17 El consumo se ha triplicado desde mediados del siglo XX; los países ricos consumen, por término medio 12 veces más agua que los países pobres. La ONU sostiene que las grandes ciudades europeas pierden hasta el 80% del agua debido a fugas en sus cañerías. En Yakarta, Indonesia, se gastan más de 50 millones de dólares cada año en hervir agua para uso doméstico. El 78% de los ríos en China contienen agua no potable, según el propio gobierno. De los países en vías de desarrollo, más del 90% de las aguas residuales van directamente a los lagos, ríos y costas, sin depuración previa. De las ciudades que tiene la India, el segundo país más poblado de la Tierra, tan sólo ocho disponen actualmente de un sistema completo de tratamiento y depuración de aguas residuales. Adaptado de: PROBLEMÁTICA DEL AGUA EN EL MUNDO - PNUMA

18 Nos volvamos a preguntar Quién es el Problema: el Agua o la Población?

19 Consumos de agua Consumo agrícola Consumo industrial Consumo doméstico El consumo de agua con destino agrícola se lleva el 70% de agua dulce consumida por el uso de técnicas de riego inapropiadas. El consumo doméstico también aumenta con la renta per cápita, sobretodo en usos recreativos (campos de golf, parques y jardines, etc) y derivados del turismo. A nivel mundial el consumo global de agua dulce se ha multiplicado por 6 entre 1900 y 1995 mientras que la población sólo lo ha hecho por 3. Fuente: FAO. 19

20 Distribución del consumo del agua a nivel mundial 20

21 Consumo de agua en la agricultura En el siglo XX la superficie de regadío ha aumentado 500 % en todo el mundo. 3/5partes de esta agua es maltratada con técnicas inadecuadas y perjudiciales para el Medio Ambiente. 21

22 Más del 10% de la superficie tiene problemas de salinidad. Principal reto en el futuro para la agricultura: No incrementar la superficie de regadío, sinó implantar nuevas tecnologías de riego. Es necesario un cambio de mentalidad en el uso del agua en la agricultura. 22

23 Consumo Industrial Los principales usuarios son las centrales térmicas, nucleares e hidroeléctricas. El agua se utiliza en la mayoría de procesos industriales (refrigerar, transportar sustancias, lavar, disolver materias) = aguas residuales contaminadas. 23

24 Consumo doméstico Higiene 39 % Limpieza 52 % Cocina 5 % Ocio 4 % 24

25 Consumo de agua por habitante y día EEUU l/habitante y día España 350 l/habitante y día 3er Mundo 20 l/habitante y día 25

26 Estrategias globales, que se puede hacer? A.- EFICIENCIA: Usemos mejor el agua explotada en la actualidad (50% del total). Embalses aprovechemos hasta la ultima gota del caudal disponible. Técnicas de riego más eficientes. (70% del uso total es agrícola) Cultivos más eficientes (biotecnología) y adaptados al medio (racionalidad). Eliminar perdidas en los sistemas de transporte y almacenamiento Posibilitar su reutilización para varios usos eliminando la contaminación (usos industriales y urbanos). 26

27 Estrategias globales, que se puede hacer? A.- EFICIENCIA- INCONVENIENTES. Demanda (Demográfica y nivel de consumo). No tiene en cuenta la situación actual: Hace falta agua donde no la hay. Ecológicos. Económicos a corto plazo: Existe un punto donde es mas barato explotar nuevas fuentes de agua. 27

28 Estrategias globales, que se puede hacer? B.- EFICACIA: Llevemos el agua donde sea más rentable. Trasvases. INCONVENIENTES: Coste económico elevado, Pocos usos pueden pagarlo. Los usos beneficiados son los menos sociales. Costes ecológicos. Las aguas del Ebro lleguarán hasta el área metropilitana de Barcelona. 60 km de conducción 28

29 Estrategias globales, que se puede hacer? C.- REGULACION DE MERCADO: Fuera subvenciones, que cada cual pague lo que consume, el mercado primará los usos más racionales. (Banco Mundial). INCONVENIENTES: Penaliza el componente social y de salud. El mercado no se preocupa de los costes a largo plazo (i.e: Ecológicos - sanitarios). Mercado transnacional sin regulación clara. 29

30 Estrategias globales, que se puede hacer? D.- TECNOLOGICOS: Consigamos medios para crear nuevas fuentes de agua: La DESALACION (Agua de mar o residuales). INCONVENIENTES: Económico. Ecológico - Energético (producir energía barata suele llevar aparejado contaminar). 30

31 Estrategias globales, que se puede hacer? E.- SI NO TIENES AGUA TOMALA DEL VECINO. INCONVENIENTE Las guerras y conflictos del agua. 31

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33 CICLO DEL AGUA El agua es la fuerza motriz de toda la naturaleza. Leonardo da Vinci.

34 HIDROLOGÍA La Hidrología es la ciencia natural que trata sobre el agua, su ocurrencia, circulación y distribución, sobre y debajo de la superficie terrestre.

35 Se divide en dos grandes ramas: Superficial Subterránea Los principales objetivos se pueden resumir en: Obtención de la crecida máxima que con una determinada frecuencia puede suceder en cierto lugar, lo que es necesario considerar al diseñar vertederos, puentes y drenajes en general. Conocimiento de la cantidad, frecuencia y naturaleza de la ocurrencia del transporte del agua sobre la superficie terrestre. Esto servirá para el diseño de obras de riego, abastecimiento del agua, aprovechamientos hidroeléctricos y navegación de ríos.

36 EL CICLO HIDROLÓGICO

37 El agua existe en un espacio llamado Hidrosfera que se extiende comprendiendo la faja de: los metros inferiores de la atmósfera y de los metros superiores de la Litosfera o corteza terrestre. Se encuentra en los tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. La palabra agua se refiere al estado líquido. El estado sólido se presenta en forma de nieve, hielo y granizo. Por último el vapor de agua es bastante abundante en las capas bajas de la atmósfera. El estado líquido es el que presenta mayor interés para la hidrología, ya que en esa forma está en la lluvia, en los ríos y lagos, en las aguas subterráneas de la zona saturada y buena parte de la zona no saturada.

38 El concepto de ciclo hidrológico lleva implícito el movimiento o transferencia de las masas de agua de un sitio a otro y de un estado a otro. El movimiento permanente del ciclo se debe fundamentalmente a dos causas: la primera, el sol, que proporciona la energía para elevar el agua del suelo al evaporarla, la segunda, la gravedad, que hace que el agua condensada precipite y que una vez sobre la superficie, o bajo ella, escurra hacia las zonas bajas.

39 Etapas del ciclo hidrológico

40 Precipitación: Es cualquier forma de agua que cae del cielo (lluvia, nieve o granizo). La cantidad de precipitación sobre un punto de la superficie terrestre es llamada pluviosidad. La precipitación es generada por las nubes, cuando alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua creciente (o pedazos de hielo) se forman y caen a la Tierra por gravedad. Interceptación: se denomina al volumen de agua que es retenido en las hojas de la vegetación. La interceptación, juntamente con el agua que permanece retenida en los pequeños pozos, y la humedad del suelo (agua retenida en los poros, sin llegar a saturarla), constituyen la humidificación del suelo, y no contribuyen al escurrimiento superficial ni al subterráneo. El agua interceptada por las hojas vuelve a evaporarse, y no llega a la tierra.

41 Detención: es el volumen de agua que se almacena en depresiones o charcos y luego se evapora. Infiltración: Es la parte de la precipitación que penetra bajo la superficie del terreno. Una buena parte del agua infiltrada no desciende hasta la zona saturada del subsuelo o de agua subterránea, sino que es retenida en la zona no saturada o zona humedad del suelo, de donde retorna a la atmósfera por evaporación o por la transpiración de las plantas.

42 Evaporación del agua: Emisión de vapor de agua por una superficie libre a temperatura inferior a su punto de ebullición. Transpiración: Proceso por el cual el agua de la vegetación pasa a la atmósfera en forma de vapor. Evapotranspiración: Cantidad de agua transferida del suelo a la atmósfera por evaporación y por transpiración de las plantas.

43 Escorrentía superficial: La escorrentía superficial es la parte de la precipitación que se escapa de la infiltración y de la evapotranspiración y que, consecuentemente, circula por la superficie. El caudal de una red de drenaje en un momento dado procede de: Escorrentía superficial Flujo subsuperficial o hipodérmico. Es una parte de la precipitación penetra en el suelo pero que no alcanza a llegar hasta el nivel freático porque toma una dirección paralela a la de la superficie del suelo, para salir nuevamente al aire libre y convertirse en escorrentía superficial. Precipitación sobre el propio cauce Aportaciones del flujo subterráneo.

44 Física de los procesos

45 Bibliografía Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) EL ESTADO DE LOS RECURSOS DE TIERRAS Y AGUAS DEL MUNDO PARA LA ALIMENTACIÓN Y LA AGRICULTURA. Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) PERPECTIVAS DEL MEDIO AMBIENTE MUNDIAL, GEO4, MEDIO AMBIENTE PARA EL DESARROLLO. Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) PROBLEMÁTICA DEL AGUA EN EL MUNDO. Fatorelli, S. y P. C. Fernández DISEÑO HIDROLÓGICO. Zeta Editores. Mendoza, Argentina. Chow, V. T.; D. R. Maidment; L. W. Mays Hidrología Aplicada. Mc Graw Hill Interamericana S.A. Santafé de Bogotá, Colombia

46 Lo que embellece al desierto es que en alguna parte esconde un pozo de agua. Antoine de Saint-Exupery Muchas Gracias!!!!