Tema 12. Realizado por La Pantera Rosa

Transcripción

1 TEMA 12: LA HIDROSFERA. EL CICLO DEL AGUA. LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA. MÉTODOS DE ANÁLISIS Y DEPURACIÓN. EL PROBLEMA DE LA ESCASEZ DEL AGUA. 1. INTRODUCCIÓN 2. LA HIDROSFERA 3. EL CICLO DEL AGUA 4. LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA. MÉTODOS Y ANÁLISIS DE DEPURACIÓN 5. EL PROBLEMA DE LA ESCASEZ DEL AGUA 6. CONCLUSIÓN 7. BIBLIOGRAFÍA 1

2 1. INTRODUCCIÓN El tema de la hidrosfera, hoy día, es conocido por todos nosotros; sobre todo, por diferentes medios de comunicación, tales como la televisión, la radio, el periódico e incluso internet. Dicho tema adquiere tal importancia porque desde el punto de vista medioambiental, se está viendo alterado; y si no cambiamos nuestros hábitos y estilos de vida, dicho bien renovable tenderá a agotarse. Es por ello, por lo que se deben de conocer las características de la hidrosfera, para así poner remedio y concienciar a todos los que nos rodean. El agua es de vital importancia para la vida del ser humano y hay que ser consciente de que si se agota el agua, la vida en la tierra se extinguirá de manera inmediata; ya que todos los ciclos están condicionados por la presencia del agua. 2. LA HIDROSFERA Para conocer todos los aspectos de la hidrosfera, en primer lugar, hemos de tener claros unos puntos básicos antes de abordar el tema con profundidad, ya que su comprensión será mejor. Los epígrafes que desarrollamos en este apartado del tema son los que se muestran a continuación: a) Concepto y origen La hidrosfera es la geosfera líquida que ocupa las partes bajas de la corteza solida terrestre. Su origen debe buscarse en las primeras fases de la evolución de la Tierra, en los denominados tiempos cosmogónicos. A partir de la fase de desgasificación se liberaron importantes cantidades de gases a la atmósfera primitiva, cuya temperatura permitió que el agua permaneciera en ella en forma de vapor. Posteriormente al disminuir la temperatura atmosférica, el agua se precipitaría sobre la superficie, dando lugar a la hidrosfera. La presencia de una capa líquida como la hidrosfera ha tenido una gran importancia en la evolución posterior del planeta, ya que permitió el establecimiento del 2

3 ciclo del agua, y en consecuencia, el advenimiento de los más importantes agentes geológicos externos. Además de ello, el agua ha sido el medio en el cual se originó y evolucionó la vida, y sigue siendo imprescindible tanto para los organismos acuáticos como para los aéreos. Desde otro punto de vista, el papel de la hidrosfera es importante en la regularización de la temperatura del aire atmosférico y, por tanto, en la distribución geográfica de los climas. b) Distribución del agua en la Tierra Una vez que sabemos el concepto y origen de la hidrosfera, no podemos obviar la distribución del agua en la Tierra. El agua de la hidrosfera se distribuye en diferentes conjuntos, apareciendo en sus tres estados (sólidos, líquido y gaseoso) y pudiendo trasvasarse de uno a otro, dando lugar al ciclo del agua, el cual lo estudiaremos en el siguiente apartado del tema. Las diferentes formas en que se encuentra el agua sobre la superficie del planeta condicionarán la distribución de los agentes geológicos externos como las formas de vida. En la siguiente tabla observamos la distribución del agua en la Tierra: AMBIENTE PORCIÓN DE AGUA (%) Océanos 97,2 Glaciares 2,15 Aguas subterráneas 0,62 Ríos y lagos 0,017 Atmósfera 0,001 Biosfera 0,005 3

4 Sin embargo, es importante destacar la distribución del agua en la biosfera, mediante el diagrama que se muestra: Las formas en las que puede encontrarse el agua son las siguientes: - Sólida: Hielo de las zonas polares acumulándose en los glaciares. - Líquida: La mayor parte del agua de la hidrosfera se encuentra en este estado, sobre los continentes y océanos, distribuida como sigue: Aguas continentales: ríos, lagos, seres vivos y aguas subterráneas. Aguas oceánicas: mares y océanos. - Gaseosa: En la atmósfera existe una proporción importante de agua, que puede incrementarse localmente, y que influye en el clima y el tiempo meteorológico. c) Composición del agua de la hidrosfera El agua, especialmente en los océanos, se encuentra en disolución en casi todos los elementos químicos conocidos; pero la mayor parte de ellos en cantidades casi inapreciables, constituyendo seis elementos el 99% del total de las sales disueltas. 4

5 Las sales disueltas en el agua dan lugar a la salinidad, que es más elevada en las aguas oceánicas (saladas) que en las continentales (dulces), denominándose salobres a aquellas que presentan características intermedias. Dado que la mayoría de las sales disueltas son cloruros, un parámetro importante es la clorinidad, que de define como la cantidad de cloro contenida en un kilo de agua, y la relación entre ambos parámetros se expresa: S= 1 8. Cl (S: salinidad y Cl: cloro) Además de las sales disueltas mayoritarias, en el agua hay otros componentes secundarios cuya proporción no se mantiene constante, por estar implicados en procesos biológicos. Pueden citarse; nitritos, nitratos, sales de amonio, fosfatos, hierro y dióxido de silicio (SO 2 ). Respecto a los gases disueltos, destacar el oxígeno y el dióxido de carbono, aunque el más abundante es el nitrógeno. d) Parámetros físicos del agua en la hidrosfera El último epígrafe que tratamos en este apartado, se encarga de estudiar los parámetros físicos del agua. Sin embargo, por tratarlo en último lugar, no tiene menor importancia que los demás. Los parámetros que caracterizan el agua en determinadas zonas de la hidrosfera son los siguientes: temperatura, densidad y luz. 3. EL CICLO DEL AGUA En estos momentos, ya conocemos qué es la hidrosfera, así como sus propiedades y características, con lo que estamos preparados para estudiar el ciclo del agua. El ciclo del agua puede describirse como los trasvases de agua entre los diferentes conjuntos de la hidrosfera, implicando en ocasiones cambios de estado. A estos trasvases hay que añadir las aportaciones de los procesos volcánicos y las pérdidas que pueden producirse en las capas altas de la atmósfera por disociación. Una cuestión crucial al estudiar este ciclo es la fuente de energía necesaria para las movilizaciones del agua y los cambios de estado. Esta energía es la solar, que al evaporar el agua produce una gran acumulación de calor en el vapor resultante. Al 5

6 condensarse el vapor al precipitarse sobre la superficie, esta energía calorífica se convertirá en energía cinética, en los movimientos del agua, incluyendo los fenómenos de erosión y transporte asociados al mismo, disipándose gran parte en forma de calor. Para poder asimilar todo lo anterior, el siguiente dibujo aclara el ciclo del agua paso a paso: 4. LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA. MÉTODOS Y ANÁLISIS DE DEPURACIÓN La contaminación del agua es la alteración de su calidad natural por la acción humana, que hace que ni sea parcial o totalmente adecuada para la aplicación o uso al que se destina. Los agentes contaminantes del agua pueden ser variados, en función de las diversas fases del ciclo del agua, con distintos efectos sobre los seres vivos. Además, la contaminación puede extenderse de unos sistemas a otros por medio de los procesos del ciclo. Las sustancias contaminantes pueden ser de diverso tipo: - Contaminantes físicos: líquidos que llegan de las viviendas e instalaciones industriales, así como residuos radiactivos. - Contaminantes químicos: pueden ser orgánicos (restos de organismos, disolventes, pesticidas, ) e inorgánicos (cloruros, nitratos, carbonatos, ). - Contaminantes biológicos: son bacterias, algas, protozoos, 6

7 A efectos de su estudio, y del análisis y depuración del agua, pueden agruparse los tipos de contaminantes en cuatro tipos básicos: 1) Materia orgánica disuelta: las sales inorgánicas y los gases se disocian en el agua, dando lugar a iones positivos y negativos. 2) Materia orgánica disuelta: las más frecuentes son las procedentes de los vertidos producidos por el hombre, así como los productos de la degradación de los vegetales. Destacar los pesticidas, feticidas, detergentes, taninos, 3) Partículas en suspensión: se incluyen los lodos, polvo, materia orgánica y sales no disueltas; así como partículas procedentes de la abrasión y desgaste en los procesos industriales. 4) Microorganismos: de tipo muy variado, además de contar con las propiedades de las partículas y de la materia orgánica, se caracterizan por su rápida multiplicación. Visto en rasgos generales la contaminación del agua, pasamos a estudiar en detalle la contaminación de las aguas continentales y de los océanos: a) Las aguas continentales La contaminación de las aguas continentales está en muchos casos relacionada con su renovación y el grado de estancamiento. Los vertidos urbanos, agrícolas e industriales, incluyendo la lluvia ácida, contribuyen a la contaminación de los ríos, lagos y aguas subterráneas. Esto puede constituir una seria amenaza para la salud humana, debido a los agentes químicos y biológicos que puedan existir en los lagos continentales de uso doméstico. Por esto la contaminación de las aguas continentales es un grave problema, especialmente en las proximidades de grandes aglomeraciones urbanas y en zonas de agricultura amenazada, tanto en las aguas de uso doméstico como las residuales. 7

8 b) Los océanos En los océanos puede distinguirse la contaminación costera, debida a los vertidos urbanos e industriales, y la de alta mar, vinculada a actividades de transporte. Los problemas de contaminación por vertidos de hidrocarburos (mareas negras) han sido los más comunes, con efecto catastrófico sobre la fauna oceánica. En lo que se refiere a los fondos marinos, además de la sedimentación producida por residuos contaminantes, existen lugares que se han empleado para el almacenamiento de residuos químicos, especialmente radiactivos, con medidas de seguridad no siempre satisfactorias. Cuando no hay más remedio y el agua está contaminada, hemos de aplicar unas medidas de análisis y depuración del agua. Los métodos analíticos y de depuración del agua serán muy diversos, en función del tipo de material que se pretenda detectar y eliminar. Existen varios métodos empleados en la purificación del agua, que eliminan algunos tipos de contaminantes, si bien una depuración completa necesitará de la combinación de varios de estos procedimientos, recogidos a continuación; analizando sus ventajas e inconvenientes: 8

9 MÉTODO VENTAJAS INCONVENIENTES Destilación Elimina todos los No elimina la materia contaminantes orgánica. Gran consumo energético Intercambio iónico Elimina la materia orgánica No elimina partículas, disuelta bacterias, ni materia orgánica Absorción por carbón Elimina materia orgánica Produce partículas de disuelta carbón. Al eliminar el cloro fomenta el crecimiento bacteriano. Ultrafiltración Elimina la mayoría de No elimina la materia partículas, orgánica disuelta. microorganismos y coloides. Bajo coste energético. Filtración por membrana Elimina todos las partículas No elimina la materia microporosa y microorganismos orgánica ni numerosos mayores que su tamaño de coloides. poro. Ósmosis inversa Elimina la mayoría de las Requiere un afinado de la partículas, técnica para producir agua microorganismos, coloides ultrapuro. y materia orgánica disuelta. 9

10 5. EL PROBLEMA DE LA ESCASEZ DEL AGUA El agua, como recurso natural, es un recurso renovable y aunque siempre disponible, no tiene carácter general, ya que en determinadas zonas hay escasez de agua para la alimentación, uso doméstico, agrícola, por la falta de calidad de la misma. La falta de lluvia lleva a la sequía, una vez que se agotan las reservas del agua del suelo. Los vegetales disponen de diferentes mecanismos anatómicos y fisiológicos para superar la sequía, hasta ciertos límites en los que se marchitan y muere la planta. El problema de la sequía amenaza al planeta, basado en la climatología, pero conducido por las erróneas prácticas agrícolas y los incendios forestales. Destacar que el consumo exagerado de agua en algunas zonas puede influir globalmente en el problema de la falta de recursos hídricos y en un descenso en la calidad de las aguas utilizables, de ahí la importancia de las campañas que fomentan en uso responsable de agua. La sequía influye en la vida cotidiana, ha reducido las cosechas y hay un déficit alimentario en zonas áridas y subáridas, tal y como en África. La escasez de agua es un problema que se intenta solucionar aplicando distintas medidas, que están en función de las características geográficas del lugar, de las disponibilidades tecnológicas y de las circunstancias económicas, políticas y sociales: o Canalización y trasvase o Transporte de agua en cisternas o Prospección de aguas subterráneas o Potabilización de agua marina o Reutilización de aguas residuales 10

11 6. CONCLUSIÓN El agua es un elemento indispensable para la vida, su abundancia en la naturaleza y sus características físico-químicas sin responsables de que la vida surgiera en nuestro planeta. La solución para no agotar el agua está en mano del hombre, actuando desde las administraciones públicas y concienciando del concepto de desarrollo sostenible; no agotando los recursos de hoy para que puedan disfrutarlo nuestros futuros. 7. BIBLIOGRAFÍA - Anguita, F. y Moreno, F Procesos geológicos externos. Ed. Rueda. - Strahler, A Geología física. Omega. - Amorós, J.L. y otros Geología. Anaya. 11