Hidrosfera CIENCIAS DE LA NATURALEZA

Transcripción

1 CIENCIAS DE LA NATURALEZA

2 El agua en la Tierra Una capa líquida El agua es uno de los componentes más evidentes de nuestro planeta. Desde el espacio, no somos más que una esfera azulada salpicada de manchas blancas. El azul lo da el color de los vastos océanos de agua líquida; el blanco, las nubes de gotitas de agua de la atmósfera o las grandes concentraciones de hielo. En nuestro planeta se dan las condiciones óptimas para que el agua se presente en los tres estados: Líquido (en forma de agua). Sólido (en forma de hielo). Gas (como vapor de agua atmosférico, el cual tratamos en el tema de la atmósfera). El agua y el clima El agua influye directamente sobre las condiciones meteorológicas y, por tanto, sobre el clima de las diferentes regiones de la Tierra. Y lo hace a través de muchos mecanismos e interacciones. El vapor de agua atmosférico determina la humedad relativa del aire. Cuando el vapor de aire se condensa, genera las nubes y las precipitaciones. Principales corrientes marinas corrientes frías corrientes cálidas Grandes corrientes marinas en el mundo. 1- De Alaska. 2- Pacífico Norte. 3- De California. 4- Ecuatorial del Pacífico. 5- Contracorriente Ecuatorial. 6- De Humboldt o del Perú. 7- Ecuatorial del Pacífico. 8- Cabo de Hornos. 9- Antártica (de los vientos del Oeste). 10- Brasileña. 11- Atlántica del Sur. 12- De Benguela. 13- Ecuatorial del Atlántico. 14- Corriente del Golfo. 15- Ecuatorial del Atlántico Norte. 16- Del Atlántico Norte. 17- Del Labrador. 18- De Groenlandia. 19- De las Agujas. 20- Australiana del Norte. 21- Ecuatorial del Sur. 22- Ecuatorial del Norte. 23- Del Monzón. 24- De Bengala. 25- Australiana del Este. 26- Ecuatorial del Pacífico Sur. 27- Kuroshivo. 28- Ecuatorial del Pacífico Norte. 29- Oyashivo. 30- De Guinea. 31- De las Canarias. 2

3 El vapor de agua interviene en el efecto invernadero global (junto con otros gases como el dióxido de carbono), manteniendo las temperaturas moderadas que caracterizan nuestro planeta. Las grandes masas de agua actúan como grandes termorreguladores. En invierno el mar tarda más en enfriarse que la Tierra; en verano, la Tierra se calienta más rápidamente. Así, las zonas de costa tienen climas más suaves que las zonas de interior por el efecto atenuador del mar. Las grandes masas de hielo juegan un papel fundamental en la creación y el movimiento de las grandes corrientes marítimas, las cuales distribuyen el calor por los océanos. Además, la blancura del hielo y la nieve tienen un efecto directo sobre el calentamiento global. Las enormes extensiones blancas brillan con intensidad: reflejan la luz solar. De esta manera, devuelven parte del calor que nos viene del Sol hacia el espacio. Cuantas menos extensiones de hielo tengamos, más radiación absorberá la Tierra. La pérdida de esta blancura, sobre todo polar, está contribuyendo al incremento de las temperaturas que se está dando a nivel global. El agua y el paisaje En la mayor parte del planeta, los glaciares paisajes se deben directamente a la curso alto acción del agua. Los ríos juegan un papel preponderante en este modelado. Por un lado, en la parte alta de los ríos, cuando son jóvenes, su agua va desgastando las rocas por donde pasa, horadándolas. Técnicamente, erosionándolas. Poco a poco, de curso medio sedimentación curso bajo manera progresiva, los cursos altos de los ríos van rasgando las rocas, creando grutas las hoces, las gargantas y otras formaciones Curso de un río. fluviales. Durante este proceso las aguas de los ríos acaban incorporando sales y partículas procedentes de las rocas que acaban de erosionar. En el curso medio y bajo del río, éste se hace más grande y pierde fuerza. En estos tramos, el río pasa de erosionar a depositar las partículas que transporta. A este proceso lo conocemos con el nombre de sedimentación. La sedimentación es la responsable, entre otras, del incremento del tamaño de los deltas de los ríos. El agua, dependiendo de la naturaleza de la roca con la que se encuentra, puede irla erosionando por dentro hasta que halla una salida. Se forman así las grutas, cuevas, etc. Dentro de estas formaciones, el agua es también la responsable de la formación de estalactitas y estalagmitas. No sólo el agua líquida modela nuestro planeta: los glaciares, grandes lenguas de hielo, semejantes a enormes «ríos» congelados, también erosionan y horadan las montañas. El calentamiento global está haciendo que los glaciares sean cada vez sean más pequeños. Algunos ya han desaparecido. El agua y la vida Sin agua, la vida tal y como la conocemos no existiría. El agua es una sustancia imprescindible para todos los seres vivos. Es, además, la sustancia mayoritaria en prácticamente todos los seres vivos. Si lográramos descomponernos en las sustancias que nos componen, un 70% de la composición de un ser humano sería agua. En el resto de las especies puede variar, pero no hay ni una sola que no esté formada, en parte, por agua. 3

4 En el agua tienen lugar muchos de los procesos que mantienen vivas a las células. Sin agua, la química de la vida sería imposible. Los organismos que habitan regiones del planeta con muy poca presencia de agua líquida, presentan adaptaciones evolutivas para conseguirla, aprovecharla y conservarla. En los desiertos, por ejemplo, los cactus acumulan el agua que consiguen con el rocío. Para evitar que los animales Cactus. Camello. se aprovechen de ella, la evolución los ha dotado de púas espinosas. Los camellos también portan su reserva de agua particular en la grasa de la joroba. El hielo y la vida Cuando la temperatura de un lago disminuye, el agua empieza a congelarse en forma de hielo. Esta congelación se da principalmente a nivel de la superficie. Además, como el hielo flota, a medida que se van formando los cristales de hielo, se dirigen también hacia la superficie. El resultado final es que se genera una capa de hielo superficial que actúa de «aislante» para las capas inferiores de agua. El lago, por tanto, se mantiene mayoritariamente en forma líquida. Lo mismo ocurre en el océano. Los seres vivos acuáticos de las regiones frías, por tanto, no quedan congelados dentro del hielo que se forma, sino que continúan vivos en la parte líquida y relativamente templada. El ciclo del agua Clasificar la tierra en capas ayuda a la comprensión de las sustancias que la componen, pero, a veces, impide que nos hagamos una idea global de los fenómenos que suceden en ella. El agua es un magnífico ejemplo. Toda el agua del planeta está interrelacionada, bien se encuentre en la hidrosfera, en la atmósfera, en la geosfera o en la biosfera. Una molécula de agua puede pasar por todas estas capas siguiendo un ciclo. Todo lo que hace falta es tiempo. Este circuito cerrado por donde se mueve el agua recibe el nombre de ciclo del agua. Todo circuito necesita energía que lo mantenga en movimiento. El motor del ciclo del agua, como el de la atmósfera y el de la biosfera, es el Sol. Empecemos por la reserva de agua más grande del planeta: el agua del mar. El Sol calienta tanto el agua como el aire que la rodea. Este calentamiento produce un incremento en la evaporación del agua del mar. El agua líquida cambia su estado a gaseoso. Cuando la masa de vapor de agua caliente asciende, se va enfriando. Si este enfriamiento continúa, el agua se acaba condensando y vuelve al estado líquido (en forma de pequeñas gotitas de lluvia) o al sólido (en forma de cristales de hielo). Es entonces cuando se forman las nubes. Las gotas pueden ir agregándose hasta formar gotas más grandes; los cristales también pueden agregarse hasta formar copos de nieve. Cuando superan un tamaño concreto, ya no pueden mantenerse en la nube, y caen. Precipitan. Es entonces cuando llueve y nieva. Si estas precipitaciones caen sobre el mar, el agua vuelve directamente a su origen. Sin embargo, la atmósfera está en continuo movimiento y en muchas ocasiones las nubes no descargan sobre el mar, sino que se desplazan hacia el interior de los continentes. Al encontrarse con 4

5 una montaña, descargan agua o nieve sobre ella. Una vez allí, el agua puede acumularse en forma de nieve o de hielo en los glaciares, o deslizarse en forma líquida hacia abajo en forma de torrentes. Con el tiempo, la nieve o hielo de las cumbres también acaban fundiéndose, alimentando nuevos torrentes. Ciclo del agua condensación evaporación evapotranspiración río lago precipitación nieve aguas subterráneas infiltración El agua de los torrentes empieza a descender ladera abajo. Cada vez se van juntando más torrentes y dan lugar a cauces más importantes, hasta constituir verdaderos ríos. En cualquiera de los puntos en los que el agua líquida entra en contacto con la tierra, puede infiltrarse hacia regiones subterráneas. La presencia e importancia de esta infiltración depende de la naturaleza del terreno. Las aguas infiltradas siguen su propio camino, también en dirección al mar, aunque siempre por debajo de la superficie, sin que podamos verlas. Son aguas subterráneas. Tanto las aguas superficiales como las subterráneas acaban desembocando en el mar, cerrando así el ciclo. Evaporación y evapotransportación En los continentes el agua líquida también puede pasar a estado gaseoso, aunque en los continentes, en vez de hablar de evaporación, hablamos de evapotranspiración. Por qué tenemos que cambiar el nombre según si estamos en el mar o en el continente? Sobre la tierra se dan dos fenómenos, relacionados pero claramente diferenciados. Por un lado se evaporan las aguas de los ríos y lagos; por otro, se da la transpiración de las plantas. De la unión de los nombres de estos dos procesos surge la palabra evapotranspiración. La transpiración de las plantas es un proceso controlado fisiológicamente que se da en las hojas de estos vegetales. Las plantas controlan en cierta manera el agua que dejan evaporar, abriendo y cerrando unas compuertas minúsculas (los estomas) situados en las hojas. Mediante la transpiración, las plantas pueden absorber el agua del suelo, con los nutrientes que ésta lleva disueltos. Así, el agua puede ser absorbida del suelo por las plantas y devuelta a la atmósfera mediante la transpiración. 5

6 La proporción de agua El 96,5% del agua de la tierra es agua marina, no apta para el consumo directo de los humanos por su alta salinidad. El 3,5% restante es agua dulce, con una salinidad en principio adecuada. Sin embargo, de toda el agua dulce, un 69% se encuentra en forma de hielo en los glaciares y los polos, muy lejos de las zonas más densamente habitadas. Un 30% se encuentra bajo el suelo en forma de agua subterránea, así que sólo un 1% del agua dulce es agua superficial. Si tenemos en cuenta el agua total del planeta, sólo un 0,3% es agua dulce superficial. De todas maneras, no todo este pequeño porcentaje es apto para el consumo (por ser agua no potable) y, además, su distribución por todo el planeta es altamente irregular. Hay zonas en las que discurren grandes ríos, mientras que otras son regiones yermas. Agua marina El agua del mar es una gran disolución de sales en agua. Los componentes mayoritarios del agua del mar, dejando de lado la propia agua, son el sodio y el cloro. Ambos son los componentes de la sal común, lo que explica el sabor salado del agua del mar. Pero un vaso de agua con sal no tiene el mismo sabor que el agua del mar Eso es porque en el mar podemos encontrar también magnesio, potasio, calcio, sulfatos, etc. El problema con el agua del mar es la relativamente alta concentración de estos componentes. Al ser tan salada el agua del mar, no es apta para el consumo directo por parte de los seres humanos (ni por parte de muchos animales terrestres, por supuesto). De hecho, beber agua de mar si tenemos mucha sed puede ser contraproducente. Es decir, si tenemos sed y bebemos agua salada nos provoca que tengamos aún más sed. Es peor el remedio que la enfermedad. Agua del mar. Agua dulce Al resto de agua que no es agua marina, la denominamos agua «dulce» aunque no es exactamente dulce. Este tipo de agua también es una disolución de sales en agua. Lo que la diferencia del agua del mar es la concentración de estas sales. El agua dulce tiene entre unas 50 y unas 100 veces menos sales disueltas que el agua del mar. La composición varía enormemente de un agua a Agua dulce. otra, como podréis comprobar comparando los datos de diferentes aguas embotelladas. Estas diferencias se deben a que el agua de los manantiales se ha desplazado por lechos rocosos diferentes y ha ido disolviendo diferentes proporciones de las distintas sales. Lo que suele ser habitual es una elevada presencia de carbonatos, procedente de las rocas calcáreas. 6

7 Contaminación de las aguas Contaminación química Desgraciadamente, en los últimos años ha aumentado la presencia de otros componentes de las aguas tanto dulces como del mar. Nos estamos refiriendo a los contaminantes. La actividad humana produce una gran cantidad de residuos que deben ser tratados correctamente antes de que lleguen hasta el agua, porque si no, la contaminación entra en el ciclo del agua. Cuando se habla de residuos tendemos a pensar en los producidos por las grandes fábricas, las cuales vierten sus desechos químicos a los ríos. Estas actividades son altamente perjudiciales no sólo para el medioambiente sino también para el Vertidos orgánicos de una alcantarilla. consumo directo por la sociedad. Pero las fábricas no son las únicas. El abuso de fertilizantes en los campos de cultivo produce que muchos de los productos químicos utilizados se infiltren en la tierra con el agua del regadío o de la lluvia. Esta agua contaminada infiltrada llegará tarde o temprano a aflorar y a mezclarse con el agua superficial. Los desechos orgánicos de personas y animales (orines y defecaciones) también son causantes de la contaminación de aguas. Una mala depuración de las llamadas aguas fecales también tiene efectos devastadores en las aguas. Pez muerto por aguas contaminadas. En las ciudades, además, se da un abuso de detergentes, los cuales también se eliminan a través de las cañerías de las casas llegando hasta el alcantarillado. Estos detergentes alteran química y físicamente las aguas, contribuyendo a su contaminación. Todas estas actividades aumentan la presencia de determinados contaminantes en las aguas (tanto las superficiales, como las subterráneas y las marinas). Estos contaminantes no sólo son peligrosos porque causen la muerte de muchas especies acuáticas, sino que también repercuten a través de otra vía, directamente sobre nosotros. En este sentido, son ingeridos por peces, crustáceos o moluscos y se incorporan a su organismo. Cuando algún ser humano los consume, también los incorpora a su organismo. La acumulación de estos contaminantes tiene repercusiones graves sobre nuestra salud. Contaminación física Además de esta contaminación que se «diluye» en el agua encontramos otro tipo de contaminación importante. Nos estamos refiriendo a los objetos que se lanzan al agua, una práctica lamentablemente extendida. Los equipos de limpieza de las playas y las costas se han encontrado con objetos de lo más variopinto. Desde los famosos aros de los paquetes de seis latas de refresco, o las eternas bolsas de plástico de la compra, a compresas, pasando por paraguas y carros de la compra. Los residuos marinos no sólo afean nuestras costas, sino que afectan directamente a la vida marina. Muchos peces, delfines, ballenas, pulpos, y otros, han sido encontrados agonizando por causa de estos objetos extraños. Algunos presentaban cortes, otros no podían nadar porque se habían quedado atrapados en ellos, los más, habían muerto ahogados porque estos residuos les habían obturado las vías respiratorias. 7

8 El agua de todos los mares está comunicada. Una bolsa lanzada aquí puede llegar al otro extremo del planeta..., y a la inversa. La contaminación de las aguas es un problema tanto local como global y deberíamos intentar luchar contra ella todos juntos. Contaminación microbiológica Además de las contaminaciones que acabamos de ver, tenemos que tener en cuenta la existencia de microorganismos que pueden afectar la potabilidad del agua. Algunos de ellos, además, son los causantes directos de enfermedades y epidemias como el cólera. El cólera ha sido una constante en la historia de la humanidad. Y, desgraciadamente, lo sigue siendo. Cada año se declaran varios brotes de esta enfermedad que azotan países con deficiencias en el tratamiento del agua o con una alta cantidad de aguas estancadas. Muchos de estos países se han visto inmersos en conflictos bélicos (algunos de ellos aún siguen estándolo). Y es que la guerra afecta a la población civil de muchas más maneras de las que podemos llegar a imaginar. La depuración La ciencia y la técnica han permitido el desarrollo de diferentes sistemas de depuración de las aguas. En estos procesos el agua contaminada es tratada por diferentes métodos para purificarla lo máximo posible. Si esta agua se depura para el uso directo por parte de la población, entonces se debe purificar hasta unos valores estándares dictados por la administración. El agua no potable es toda aquella que no cumple estos estándares. En esta purificación se intenta eliminar las partículas sólidas en suspensión mediante diferentes métodos de filtrado (en muchas centrales depuradoras) o decantación (en algunas fosas sépticas). Depuradora de agua. Los contaminantes orgánicos se intentan eliminar bien por filtros orgánicos, bien por la actividad de ciertos microorganismos que luego son eliminados. La presencia de microorganismos es combatida mediante el uso de radiaciones o productos químicos esterilizantes, como la radiación ultravioleta o el ozono. La humanidad y el agua Agua potable El cuerpo humano necesita constantemente un aporte de agua. Parte de esta agua la podemos conseguir mediante nuestra alimentación, ya que todos los alimentos presentan una proporción más o menos importante de esta molécula en su composición. De todas maneras, la mejor forma de conseguir agua es bebiendo. El agua mineral, además del agua en sí, nos aporta otros componentes necesarios, como el sodio, el cloro o 8

9 el potasio. Pero, a veces, el agua también lleva sustancias nocivas. Cuando la concentración de estas sustancias es peligrosa para la salud del consumidor, se la cataloga como agua no potable. Haced caso de las señales y no bebáis de fuentes en las que haya esta señal. De hecho, es mejor beber sólo de las fuentes en las que se indica específicamente que se trata de agua potable. Uso sostenible del agua Pese a la aparente abundancia de agua en nuestro planeta, el agua potable es un bien cada vez más escaso. En muchos países un porcentaje importante de la población no tiene acceso directo y constante al agua potable. Los pueblos de estas regiones deben desplazarse para conseguir el preciado líquido. La mayoría de las personas encargadas de este transporte son mujeres. En los países en los que la población sí tiene acceso constante al agua potable, ésta no se encuentra en cantidades infinitas. De hecho, algunos de ellos sufren cortes durante los periodos de sequía más intensos. El agua es un bien esencial, y como tal deberíamos tratarlo. Utilizar con inteligencia y visión de futuro los recursos hídricos de una región es una necesidad cada vez más acuciante. Hay muchas cosas que se pueden hacer al respecto, aunque todas ellas las podríamos resumir en dos grandes ideas: El agua no se puede malgastar, hay que reaprovechar toda aquella que aún sea utilizable. Si una vez usada el agua contiene contaminantes, no se debe mezclar con agua no contaminada; esto significa que se deben tener redes de conducción y almacenamiento específicas para el agua contaminada (como el alcantarillado, por ejemplo). Actuaciones personales La solución al problema del agua debe ser abordada desde varios niveles: partiendo de la Organización Mundial de la Salud, pasando por los gobiernos de los diferentes Estados, así como las administraciones locales, hasta llegar al nivel individual. Todas y todos tenemos que ser conscientes de lo que nos jugamos y de cómo afecta al resto de la población, y, por extensión, a nosotros mismos. Y actuar en consecuencia. Algunas de las cosas que podemos hacer incluyen: Es mejor ducharse que tomar un baño. Se gasta muchísima menos agua. Utilizad solamente el agua necesaria: por ejemplo, cerrad los grifos en la ducha mientras os enjabonáis, o los del lavabo mientras os laváis los dientes. Así disminuiremos la cantidad de agua utilizada y la cantidad de agua que va a las alcantarillas (con lo que tendremos menos agua que depurar). Reutilizad toda el agua que podáis. Por ejemplo, podéis regar las plantas con el agua utilizada para lavar frutas o verduras. Controlad qué vertís en las cañerías. Por ejemplo, en vez de verter aceite por el sumidero, es mejor almacenarlo y llevarlo a los centros de reciclaje más cercanos. Evidentemente, nunca lancéis desperdicios al mar, a los ríos, a los lagos, etc. Existen multitud de contenedores en los que podréis depositarlos correctamente. 9