6 La hidrosfera. Índice. Ciencias de la Naturaleza 6 1. Objetivos... pág Contenidos

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1 6 La hidrosfera Índice Objetivos.... pág Contenidos 1. El agua en la Tierra pág a) Origen y estados b) Propiedades del agua c) El ciclo del agua d) Importancia del agua 2. Uso sostenible del agua pág a) El agua como recurso b) La contaminación del agua c) El tratamiento del agua Ejercicios para practicar..... pág Resumen... pág Para saber más pág Autoevaluación pág Ciencias de la Naturaleza 6 1

2 La hidrosfera 6 Objetivos En esta quincena aprenderás a: Imágenes representativas de esta quincena son: Conocer el origen del agua en la superficie terrestre así como las distintas formas en la que se encuentra. Relacionar la importancia del agua y especialmente con los seres vivos, con sus principales propiedades físicas y químicas. Identificar las distintas fases del ciclo del agua, estableciendo el lugar y la importancia de cada una de ellas. Valorar la importancia del agua en relación al paisaje, al clima, a los seres vivos y al ser humano como fuente de energía. Saber los principales usos del agua por el ser humano. Establecer las principales formas de contaminación del agua y los distintos tratamientos de uso sostenible aplicables para su óptima conservación. Ciencias de la Naturaleza 6 2

3 6 La hidrosfera 1.- El agua en la Tierra 1.a Origen y estados La hidrosfera es la envoltura de la superficie terrestre formada por todas las aguas de la Tierra: océanos, mares, ríos, lagos, glaciares y aguas subterráneas. La hidrosfera cubre aproximadamente el 70% de la superficie terrestre, por lo que tiene una gran importancia en muchos de los procesos y fenómenos que se producen en el planeta. Origen del agua El origen del agua en la Tierra está relacionado con la formación del planeta, hace unos millones de años. La Tierra se formó a partir de fragmentos que giraban alrededor del Sol, llamados planetesimales, que chocaban y quedaban unidos entre sí al fundirse entre ellos. El agua se formó a partir de la composición de esos fragmentos, así como de los innumerables meteoritos que cayeron sobre la superficie terrestre posteriormente. Conforme transcurría el tiempo las temperaturas fueron disminuyendo y al enfriarse, se produjo la solidificación la superficie terrestre. El vapor de agua se fue acumulando en la atmósfera primitiva y cuando la temperatura superficial se enfrió lo suficiente, se condensó en densas nubes. Al disminuir más la temperatura, se inicio un largo periodo de precipitaciones, cuyas aguas se fueron acumulando sobre la superficie terrestre dando lugar a la hidrosfera. Ciencias de la Naturaleza 6 3

4 La hidrosfera 6 Estados del agua Actualmente en la Tierra encontramos el agua en tres formas: Forma líquida Esta forma es debe a que la temperatura media terrestre en la actualidad es de unos 15 grados, y por sus propiedades permanece en estado líquido en un amplio rango de temperaturas. Es la forma más abundante del agua en la Tierra, formando parte de océanos, mares, ríos, lagos, etc. Forma sólida Por debajo de 0º centígrados, se produce la cristalización del agua en forma de hielo, que es menos denso que la forma líquida. Se encuentra en los lugares más fríos del planeta como en glaciares de montaña y en los polos terrestres. Forma gaseosa Como consecuencia de la absorción de energía, principalmente la solar, las moléculas de agua se separan, pasando a ser un gas llamado vapor de agua. Se encuentra en la atmósfera, y se hace más visible cuando se condensa formando las nubes. Ciencias de la Naturaleza 6 4

5 6 La hidrosfera 1.b Propiedades del agua La naturaleza bipolar del agua Las propiedades del agua vienen condicionadas por su estructura: El agua está formada por moléculas con carga eléctrica neutra, estando constituidas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. La molécula de agua presenta una estructura bipolar: presenta una carga parcial negativa en el átomo de oxígeno y una carga parcial positiva en el hidrógeno. Como consecuencia se forman enlaces débiles entre las moléculas de agua, por la atracción existente entre las cargas parciales positivas y negativas, estos enlaces se llaman puentes de hidrógeno. Esta estructura del agua es la que permite que el agua se presente en estado líquido a temperatura media y la responsable de las propiedades del agua. Ciencias de la Naturaleza 6 5

6 La hidrosfera 6 Principales propiedades del agua a) Termorreguladora El agua necesita una mayor cantidad de calor para elevar su temperatura, en comparación con otras sustancias semejantes. Es debido a que se requiere una mayor energía para romper los puentes de hidrógeno. Importancia: el agua almacena el calor, atenúa las variaciones de temperatura, y cuando el agua se mueve, redistribuye el calor. En el clima terrestre las aguas cálidas atenúan los climas fríos, y por ello en las costas las temperaturas son más suaves que en las zonas del interior de los continentes. En los seres vivos el agua de la sangre distribuye el calor desde los músculos a las partes más frías del cuerpo y sirve para el enfriamiento del cuerpo mediante el sudor. Ciencias de la Naturaleza 6 6

7 6 La hidrosfera b) Disolvente El agua disuelve numerosas moléculas. Se debe a que la polaridad de las moléculas de agua permite interaccionar con iones y moléculas con cargas eléctricas, como sales y otras moléculas polares. Importancia: en la naturaleza el agua presenta cierta cantidad de sales minerales disueltas. El agua del mar es una disolución de diversas sales, con la presencia de iones de cloro, sodio, calcio, magnesio, etc., en cantidad variable. La sal es visible cuando se evapora el agua en las salinas. En las células es el agua el medio donde se producen las reacciones metabólicas y el medio por el que se transportan las sustancias a todo el organismo. Ciencias de la Naturaleza 6 7

8 La hidrosfera 6 c) Densidad del agua El agua tiene un comportamiento peculiar, ya que su densidad máxima es a 4ºC. A temperaturas menores, las moléculas de agua se ordenan, separándose unas de otras, lo que aumenta su volumen y disminuye su densidad. Importancia: el agua en estado sólido o hielo, es menos denso y flota sobre el agua líquida. El hielo sirve de aislante térmico, impidiendo que las aguas sean extremadamente frías en las zonas polares y permitiendo la vida acuática por debajo de él. d) Conductora de la electricidad El agua pura no es buena conductora de electricidad ya que es neutra pero debido a que normalmente el agua transporta iones en disolución, la conductividad eléctrica aumenta con la concentración de iones disueltos en el agua. Ciencias de la Naturaleza 6 8

9 6 La hidrosfera Importancia: el agua con iones permite la creación de potenciales eléctricos dentro y fuera de las células. Está relacionado con fenómenos como la contracción muscular, por ello la electricidad es peligrosa para los seres vivos, pero también puede utilizarse para reanimar al corazón en un paro cardíaco. e) Cohesión y adhesión El agua presenta una elevada cohesión y adhesión entre sus moléculas. La consecuencia es que las moléculas de agua tienen una gran atracción entre sí y con otras sustancias. Importancia: Permite que numerosos organismos vivan en la superficie del agua, moviéndose y desplazándose apoyados en el agua sin hundirse. Permite que el agua ascienda por grietas de las rocas o por tubos muy finos como la savia en los vasos conductores de las plantas, fenómeno llamado capilaridad. Ciencias de la Naturaleza 6 9

10 La hidrosfera 6 1.c El ciclo del agua Distribución del agua En la hidrosfera el agua se distribuye de la siguiente manera: Aguas marinas La mayor parte de las aguas existentes se corresponden con mares y océanos, y por tanto, son de agua salada. Aguas continentales Se corresponde con las aguas dulces, es decir, con bajo contenido en sales. El agua dulce está repartida de la siguiente forma: Aguas heladas: polos y glaciales( 79%) Aguas subterráneas: formando parte de los acuíferos (20%) Aguas superficiales: el 1% de las aguas continentales corresponden a las aguas superficiales, y estas están formadas por: 50% Lagos 38% Suelo 10% Aire, en forma de vapor. 1% Ríos 1% Seres vivos Ciencias de la Naturaleza 6 10

11 6 La hidrosfera De las aguas continentales, sólo el agua de los ríos, lagos y algunas aguas subterráneas son de acceso fácil para el ser humano, aproximadamente un 1% de dichas aguas. Estas aguas continentales permiten además, que parte de ella pueda servir como agua de reserva en los periodos con escasas precipitaciones, mediante su acumulación en embalses o mediante la extracción de aguas de los acuíferos. El ciclo del agua El agua está en constante movimiento en la naturaleza. Al recorrido que realiza el agua a lo largo de la superficie terrestre se le llama ciclo del agua. El ciclo del agua presenta los siguientes procesos: Evaporación El calor del Sol provoca la evaporación del agua, tanto en océanos como en los continentes, pasando de un estado líquido a gaseoso, incorporándose en forma de vapor de agua a la atmósfera. Condensación El vapor de agua se condensa formando las nubes, que son transportadas principalmente desde los océanos a los continentes por las corrientes atmosféricas. Ciencias de la Naturaleza 6 11

12 La hidrosfera 6 Precipitación Con el frío continental se provoca la precipitación del agua en forma de lluvia, nieve o hielo. La nieve y el hielo se funden lentamente, proporcionando agua en las épocas con menos precipitaciones. Infiltración Una parte del agua precipitada se infiltra en el suelo, pasando a formar parte de las aguas subterráneas. Estas aguas forma los acuíferos, zonas del subsuelo que almacena grandes cantidades de agua. Escorrentía Una gran parte del agua fluye por la superficie, canalizándose en forma de torrentes, arroyos, afluentes y ríos. Finalmente todas las aguas superficiales llegan al mar debido a la acción de la gravedad que mueve el agua desde las zonas altas a las bajas. Evapotranspiración Este proceso define al agua que pasa directamente a la atmósfera y que procede de la transpiración de las plantas y animales y de la evaporación del suelo. Ciencias de la Naturaleza 6 12

13 6 La hidrosfera 1.d Importancia del agua El agua tiene importantes funciones en la naturaleza. Algunas de las más importantes son: 1.- Modela el paisaje El agua es uno de los agentes geológicos más importantes que modela el paisaje de la superficie terrestre: El agua erosiona a los materiales superficiales cuando se mueve a gran velocidad, arrancando, desgastando y transportando los diferentes tipos de rocas, como arcillas, arenas y gravas, y dando lugar a formas erosivas, como las cárcavas en las zonas de interior o los acantilados de costa. El agua líquida disuelve numerosas rocas, tales como yesos, calizas y sales, lo que provoca la formación de formaciones geológicas peculiares como las cuevas en las calizas, con sus estalactitas y estalagmitas, o paisajes erosionados como los torcales. El agua sólida formada por la acumulación de nieve y su transformación en hielo, se desplaza en los glaciares polares y de montaña, provocando una gran erosión de los materiales del valle glaciar, así como transporte y sedimentación de los materiales erosionados. El agua líquida que se introduce en las grietas de las rocas, provoca la rotura de las mismas cuando se hiela a bajas temperaturas, lo que determina la meteorización de las mismas y su fragmentación en componentes más pequeños. Ciencias de la Naturaleza 6 13

14 La hidrosfera Condiciona el clima El agua es un factor determinante en los distintos climas que presenta la Tierra, así como en los numerosos fenómenos asociados a ellos: Las crecidas e inundaciones: En los climas húmedos, es frecuente que se produzcan intensas precipitaciones, que conducen a desbordamiento de los ríos, provocando efectos positivos como la fertilización de los suelos y negativos como daños en infraestructuras humanas. Las sequías: En los climas con una marcada estación seca se generan periodos con escasas precipitaciones que determinan aridez del terreno y escasa vegetación. La humanidad preserva agua en embalses y presas para abastecerse en los periodos más secos. Los humedales: Es uno de los ecosistemas más dependientes del agua y muy relacionados con las aguas subterráneas. Marismas, deltas, estuarios o manglares, son zonas encharcadas que regulan el ciclo hidrológico y además presenta una gran riqueza en biodiversidad. Los océanos y mares: La corrientes oceánicas tienen una importante función como regulador térmico, ya que las corrientes cálidas suavizan los climas extremadamente fríos, mientras que las corrientes frías suavizan el calor en aquellos lugares calurosos como zonas tropicales o desérticas. Ciencias de la Naturaleza 6 14

15 6 La hidrosfera 3.- Es fuente de energía Del agua se extraen diversos tipos de energías utilizadas por la humanidad, tanto de desde las épocas más antiguas a las más modernas: Energía hidráulica: Es la energía que se produce por la caída de una masa de agua desde un nivel alto a otro de inferior. Desde tiempos remotos se ha utilizado en los molinos de agua y las norias, para mover engranajes y aplicar dicha energía a la trituración de cereales, ascenso de materiales, etc. Energía hidroeléctrica: Es una de las más utilizadas; en embalses y presas se instalan centrales hidroeléctricas, donde el desnivel del agua se aprovecha para canalizarla a través de turbinas, que transforman la fuerza de la caída del agua en energía eléctrica. Energía mareomotriz: Se basa en aprovechar la energía de las corrientes marinas, de las mareas y de las olas. Hay diversas formas, pero todas ellas conectan con una turbina que transforma la fuerza del agua en energía eléctrica. Su implantación es más escasa por su peligrosidad. Energía geotérmica: Se aprovecha la energía interna de la Tierra para calentar agua, que puede tener uso directo como agua caliente para calefacción o en fuentes termales en piscinas, cuando hay altas temperaturas se puede transformar el calor en energía eléctrica. Ciencias de la Naturaleza 6 15

16 La hidrosfera Compone los seres vivos El agua líquida es vital para la vida, sin agua la vida no es posible, ya que es el componente mayoritario de los seres vivos: Tiene función termorreguladora, ya que el agua absorbe el calor y al perderse mediante la respiración y el sudor, actúa regulando la temperatura de los organismos, principalmente en los animales homeotermos, que deben de mantener una temperatura constante de su cuerpo. Tiene una función química, ya que el agua es el seno donde se producen las diferentes reacciones químicas de los procesos vitales como la respiración celular, la digestión, la fotosíntesis vegetal, etc. Tiene función transportadora ya que el agua es el vehículo principal de transporte de sustancias como nutrientes, sustancias de desecho, hormonas, gases, etc., formando la sangre y la linfa de los animales, la savia vegetal, etc. Es un buen disolvente de numerosos moléculas, como azúcares, sales minerales, gases, etc., por lo que el agua facilita los procesos digestivos en los animales y la absorción de nutrientes a partir del suelo por las raíces de los vegetales. Ciencias de la Naturaleza 6 16

17 6 La hidrosfera 5.- Condiciona a los seres vivos El agua ha condicionado la evolución de los seres vivos, originando diversas adaptaciones al medio acuático: La producción de oxígeno: una importante cantidad del oxígeno atmosférico proviene del fitoplancton y de algas marinas que viven en extensas praderas cercanas a la superficie, donde reciben la luz del Sol para realizar la fotosíntesis. Además son el origen de las cadenas tróficas marinas. La hidrosfera es una de las fuentes de la alimentación humana. La pesca, tanto marina como de agua dulce, se ha utilizado desde los orígenes de la humanidad como fuente de alimento, además de ser una fuente de numerosos recursos. En los animales y plantas que viven fijos al suelo marino han desarrollado estructuras para agarrarse fuertemente al sustrato, tales como filamentos pegajosos, y estructuras filamentosas para atrapar el alimento que portan las corrientes marinas. La mayoría de los peces tienen una forma hidrodinámica para vencer la resistencia al desplazamiento en el agua, con aletas que les da movilidad y estabilidad, y con branquias, estructuras muy replegadas, para la función de respiración. Ciencias de la Naturaleza 6 17

18 La hidrosfera Uso sostenible del agua El agua es imprescindible para el ser humano, ya que lo necesitamos para la mayoría de nuestras actividades. Pero también sabemos que el agua es un bien escaso y su disponibilidad está relacionada con la calidad de vida. Como consecuencia, a mayor accesibilidad del agua, mejores son las condiciones de higiene y salud de una población. 2.a El agua como recurso El agua es necesaria para realizar las numerosas y diversas actividades económicas del ser humano. Los principales usos del agua en porcentajes son: 1. Doméstico - Ocio 5% 2. Agrícola - Ganadería 75% 3. Industria-minería 20% Uso doméstico Es el uso que hacemos del agua para nuestras necesidades personales: beber, cocinar, higiene personal, uso del inodoro, lavadora, lavavajillas, limpieza del hogar, jardín, etc. Comprende también el uso general en numerosos procesos que se producen en hospitales, escuelas, jardines y demás servicios relacionados con la población humana en las ciudades. Existe una enorme diferencia en el gasto de agua, el gasto diario de un ciudadano en un país desarrollado es unos 250 a 500 litros por día, mientras que en uno subdesarrollados puede ser sólo de 20 litros. Ciencias de la Naturaleza 6 18

19 6 La hidrosfera Ocio Recientemente han ido tomando importancia el gasto de agua en actividades de ocio, que aunque siendo en menor cantidad también debe tenerse en cuenta, como las piscinas familiares. Unas de las actividades que más consume es el golf, ya que los campos para practicar este deporte requieres grandes cantidades de agua para mantener el césped en perfectas condiciones, y a veces estos campos no están situados en lugares con abundante agua. Otros gastos de agua se realizan en los parques acuáticos utilizados durante el verano, en los embalses para la navegación o en el uso de nieve artificial durante el invierno, cuando no hay precipitaciones de nieve suficiente para practicar el ski. Uso agrícola y ganadero La agricultura tradicional ha utilizado canales y acequias para desviar y transportar el agua a los campos de cultivo, regándolos por inundación, método que tiene un consumo excesivo de agua, ya que se pierde por filtración o por evaporación. Las técnicas actuales, más eficaces al requerir menores cantidades de agua, son el riego por aspersión y el riego por goteo, que dan a las plantas la cantidad exacta de agua que requieren. En ganadería el agua se emplea preferentemente para dar de beber al ganado, para su limpieza y la de los establos o naves donde se crían los animales. Ciencias de la Naturaleza 6 19

20 La hidrosfera 6 Uso industrial y minero El agua se puede usar de forma directa en los procesos de fabricación de productos, tales como en la industria papelera, textil, química o alimenticia, incorporando el agua a bebidas, conservas, etc. También se usa de forma indirecta en el lavado de materiales, rocas y minerales, la limpieza de instalaciones y maquinaria, en la refrigeración de motores, etc. Algunas de las aguas no pueden ser tratadas y deben acumularse en balsas, para no ser vertidas al río o al mar, y evitar la contaminación de sus aguas y los daños a los ecosistemas acuáticos. Ciencias de la Naturaleza 6 20

21 6 La hidrosfera 2.b La contaminación del agua Cuando el agua es utilizada por las actividades humanas o en los procesos industriales, en la mayoría de las veces se producen cambios en sus características que la hacen inservible para nuevos usos. El origen de los contaminantes puede ser: Aguas residuales Las aguas residuales son las originadas a partir las actividades que se producen en las poblaciones humanas: cocina, baños, etc. Las aguas que salen de una ciudad contienen sustancias sólidas en suspensión, detergentes, materia orgánica, grasas, etc. Si estas aguas son vertidas directamente a los ríos o al mar, favorece la proliferación de organismos como bacterias y virus, muchos de ellos patógenos. Como consecuencia se provoca la pérdida de calidad del agua: mal olor, sabor, turbidez, etc. y pueden provocar diversas enfermedades en caso de utilización sin depuración. Cuando el agua lleva gran cantidad de materia orgánica, fosfatos y nitratos, se produce la eutrofización del agua, proceso que se inicia con gran proliferación de fitoplancton y algas. Luego va seguido de un gran aumento de otros microorganismos, con disminución del oxígeno del agua y de la muerte de peces y otros animales acuáticos. Ciencias de la Naturaleza 6 21

22 La hidrosfera 6 Agricultura y ganadería El uso en exceso de abonos y fertilizantes para el aumento de la producción agrícola, puede provocar que el agua del riego o de la lluvia se lleven restos de esas sustancias. Como consecuencia se puedan contaminar los ríos, lagos y acuíferos, con la pérdida de calidad de las aguas y su eutrofización. El uso de pesticidas, herbicidas, fungicidas y otros productos tóxicos usados para eliminar organismos, hace que esas sustancias acaben pasando a las cadenas tróficas de los ecosistemas. Dichas sustancias se van acumulando en los organismos según se asciende en los niveles alimenticios, dando lugar a enfermedades que pueden conducir a la muerte de esos organismos. Los purines son los excrementos del ganado que procede de las explotaciones ganaderas y que se acumulan en grandes cantidades, pudiendo utilizarse como abono. Pero si no se tratan correctamente pueden contaminar las aguas superficiales y subterráneas, al ser lavados por las lluvias y el riego, y provocar la eutrofización de las aguas. Ciencias de la Naturaleza 6 22

23 6 La hidrosfera Industria y minería La contaminación del agua por los procesos industriales y mineros se debe a la generación de residuos con sustancias tóxicas, ácidos, metales pesados y materiales sólidos. Estos productos son de difícil tratamiento y descomposición, cuya única medida es la acumulación en depósitos o balsas, con las adecuadas garantías de protección del entorno. En muchas industrias y centrales energéticas utilizan el agua como refrigerante, liberando el agua caliente al entorno. Esta agua caliente altera los ecosistemas, ya que disminuye la concentración de oxígeno y puede provocar la muerte de peces y otras especies. Los compuestos orgánicos derivados del petróleo pueden ser muy contaminantes cuando se vertidos al suelo o al agua, bien por accidente o deliberadamente. Las mareas negras provocan la formación de una capa de sustancias que impide el intercambio de gases, la penetración de la luz solar y provoca la muerte de numerosos organismos. Ciencias de la Naturaleza 6 23

24 La hidrosfera 6 2.c El tratamiento del agua Importancia de la conservación del agua dulce Existe una creciente demanda de agua dulce para asegurar el abastecimiento a la población humana, pero la disponibilidad del agua dulce es escasa y muchas veces existe una sobreexplotación de dicho recurso. Por otra parte, el agua es uno de los medios más contaminados por las actividades humanas. Al agua van una gran parte de los residuos, inicialmente a los ríos y de aquí al mar, considerado el mayor basurero del mundo, ya que desde ahí no pueden ir a ningún otro sitio. Para tener una disponibilidad suficiente de agua se deben realizar diversas actividades y procesos que permitan su uso renovable: Realizar medidas de ahorro en todas las actividades del ser humano Potabilizar el agua extraída para hacerla apta para el consumo Depurar el agua usada para eliminar sus contaminantes Utilizar otras fuentes de agua como el agua del mar Sistemas de ahorro del agua Debido al aumento constante del consumo de agua y a la escasez de agua dulce, hay sistemas de ahorro que se pueden realizar fácilmente: Ducharse en vez de bañarse. Ahorro: más de 100 litros de agua. Mantener el grifo cerrado cuando no se esté usando, como cuando te cepillas los dientes. Ahorro: 15 litros de agua. Ciencias de la Naturaleza 6 24

25 6 La hidrosfera Reparar las pérdidas de agua como goteos. Ahorro: 30 litros por día. Utiliza el inodoro con sistema de ahorro. Ahorro: 5 litros por vez. Usa lavavajillas y lavadora con programa de bajo consumo y con carga completa. Ahorro: máxima eficacia. Uso de plantas ornamentales con escaso requerimiento de agua. Plantas aromáticas en vez de césped. Potabilización del agua Cuando el agua tiene como destino el uso doméstico debe recibir un proceso llamado potabilización que da lugar al agua potable. Se realiza en las plantas potabilizadoras y consta de los siguientes procesos: Ciencias de la Naturaleza 6 25

26 La hidrosfera 6 Desbaste y sedimentación de arenas: se produce la eliminación de los elementos sólidos de distinto tamaño que transporta el agua. Precloración y decantación: se añade cloro para destruir los organismos presentes en agua y se deja reposar para que los restos sedimenten y puedan ser eliminados. Cloración del agua y filtración: se añade cloro para una total desinfección y se filtra para una total eliminación de sabores y olores. Depuración del agua Las aguas residuales no pueden volver directamente a los ríos debido a los diversos contaminantes que contiene. Para su eliminación estas aguas deben recibir un proceso llamado depuración que da lugar al agua depurada. Se realiza en las estaciones depuradoras y consta de los siguientes procesos: Ciencias de la Naturaleza 6 26

27 6 La hidrosfera Pretratamiento: se produce el desbaste y eliminación de arenas y grasas que lleva el agua. Tratamiento químico y decantación primaria: se añaden compuestos químicos que agrupan a las sustancias en suspensión y se eliminan por sedimentación. Tratamiento biológico y decantación secundaria: el agua es tratada con determinadas bacterias que eliminan la materia orgánica y los restos son eliminados por sedimentación. El agua resultante está ya depurada. Tratamiento de fangos: los restos sedimentados (lodos o fangos) son sometidos a una fermentación anaeróbica que conduce a la obtención de abonos (uso en jardinería) y metano (obtención de energía). Desalinización del agua de mar El agua dulce es muy escasa, mientras que el agua salada de los océanos constituye la mayor parte del planeta pero no es apta para el consumo humano. Para poder utilizarla es necesario eliminar las sales disueltas en el agua mediante un proceso llamado desalación. La desalación se realiza en las plantas desaladoras y consta de los siguientes procesos: Ciencias de la Naturaleza 6 27

28 La hidrosfera 6 Captación de agua. La desaladora se sitúa cerca del mar para facilitar la obtención del agua. El agua se extrae mediante bombas en zonas próximas a la planta desaladora. Pretratado y filtrado. El agua captada se acumula en depósitos donde es limpiada y filtrada antes de pasar a la zona de desalinización. Proceso de desalinización. El proceso de separación de las sales se puede realizar por diversos métodos (destilación térmica, electrodiálisis, etc.) siendo el método más rentable el denominado ósmosis inversa. Es la fase donde se requiere el mayor gasto energético. Obtención de agua potable. El agua dulce obtenida es tratada con cloro de forma similar al proceso de potabilización y ya es apta para su distribución. La sal sobrante es devuelta del nuevo al mar evitando daños ambientales. Ciencias de la Naturaleza 6 28

29 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar Recuerda Ejercicio 1 Realiza el siguiente ejercicio para recordar algunos conceptos esenciales El átomo está formado por protones, electrones y.. Los protones tienen carga eléctrica positiva, los electrones tienen carga y los neutrones no tienen carga. Cuando las moléculas de una sustancia interaccionan con las moléculas de agua mezclándose con ellas, se produce el fenómeno de la.. de sustancias. El.es el conjunto de condiciones atmosféricas típicas de una región. Las energías de la Tierra que no se agotan y que se renuevan constantemente son las llamadas energías. Los animales que regulan la temperatura de su cuerpo se denominan homeotermos, los animales que no la pueden regular se denominan. La sangre es el compuesto líquido más general en los organismos animales, mientras que en los vegetales es la Los organismos capaces de provocar enfermedades en otros seres vivos se denominan organismos. Se llama. al conjunto de organismos que viven en un determinado lugar y por las características de su entorno. Las secuencia de organismos que se alimentan uno a partir de otro se denomina.alimentaria o trófica. Ciencias de la Naturaleza 6 29

30 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar Recuerda Ejercicio 1 Ejercicio resuelto El átomo está formado por protones, electrones y neutrones.. Los protones tienen carga eléctrica positiva, los electrones tienen carga negativa y los neutrones no tienen carga. Cuando las moléculas de una sustancia interaccionan con las moléculas de agua mezclándose con ellas, se produce el fenómeno de la disolución.. de sustancias. El clima. es el conjunto de condiciones atmosféricas típicas de una región. Las energías de la Tierra que no se agotan y que se renuevan constantemente son las llamadas energías renovables. Los animales que regulan su temperatura se denominan homeotermos, mientras que los no lo pueden regular se denominan poiquilotermos.. La sangre es el compuesto líquido más general en los organismos animales, mientras que en los vegetales es la savia Los organismos capaces de provocar enfermedades en otros seres vivos se denominan organismos patógenos.se llama ecosistema. al conjunto de organismos que viven en un determinado lugar y al conjunto características de su entorno. Las secuencia de organismos que se alimentan uno a partir de otro se denomina cadena.alimentaria o trófica. Ciencias de la Naturaleza 6 30

31 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 1. El agua en la tierra Ejercicio 1 Cambio climático en Marte y Venus Visita la siguiente página web: 12/Tes CUESTIONES: 1 Qué características tienen en común La Tierra, Marte y Venus? 2 Qué diferencias hay entre la Tierra, Marte y Venus? 3 Qué es el efecto invernadero de la Tierra? 4 Qué efectos tiene el ciclo del carbono en la Tierra? 5 Qué diferencias hay con Marte y Venus en relación al carbono atmosférico? Ciencias de la Naturaleza 6 31

32 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 1 1 Qué características tienen en común La Tierra, Marte y Venus? 2 Qué diferencias hay entre la Tierra, Marte y Venus? 3 Qué es el efecto invernadero de la Tierra? 4 Qué efectos tiene el ciclo del carbono en la Tierra? 5 Qué diferencias hay con Marte y Venus en relación al carbono atmosférico? Ejercicio resuelto Son planetas sólidos, con atmósfera, de tamaño parecido, con los mismos ingredientes iniciales y con origen similar. Además todos tuvieron actividad volcánica en el pasado y probablemente tuvieron agua líquida en su superficie. Venus tiene una atmósfera casi cien veces mayor que la terrestre y a 460 ºC en su superficie. Marte es un desértico y gélido planeta con una atmósfera muy delgada. La Tierra ha mantenido el agua líquida, además de unas temperaturas muy estables desde hace millones de años. El llamado efecto invernadero es un efecto que depende de los gases atmosféricos existentes que dan la capacidad para atrapar la energía solar que llega al planeta y que es radiada por éste hacia el exterior, permitiendo una temperatura mayor en su superficie. El dióxido de carbono de la atmósfera está en continuo intercambio con el océano, donde es transportado por erosión y eventualmente se deposita en su fondo. Este ciclo es auto-regulativo e influye en la temperatura, de tal forma que si el CO 2 residente en la atmósfera se reduce, disminuiría también su efecto invernadero. En Venus, muy próximo al Sol, la elevada temperatura provocó que el CO 2 saliera de la corteza a la atmósfera provocando un efecto invernadero brutal. Al contrario, en Marte el carbono no pudo ser devuelto a su atmósfera, las variaciones térmicas desembocaron en un enfriamiento incontrolado y gran parte de la atmósfera se perdió. Ciencias de la Naturaleza 6 32

33 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 2 Actividad experimental: propiedades del agua Realiza los siguientes experimentos, explicando su relación con algunas de las propiedades del agua. 1. Bebemos por muchos motivos, pero parte del agua sirve para producir el sudor a través de la piel. Por qué? 2. Introduce varios cubitos de hielo en un vaso de agua. Observa como se deshacen. Por qué? 3. Coge una cucharadita de azúcar o sal y échala en un vaso. Remueve y observa. Explica el resultado. 4. Echa en un vaso de agua unas gotas de tinta. Observa y explica el resultado. 5. Echa agua en un vaso y con mucho cuidado de no derramar por el borde, llénalo todo lo que puedas. Observa la superficie del agua. Explica porqué el agua está por encima del borde del vaso. 6. Cuando tomamos una bebida con agua e introducimos una pajita en el vaso, podemos observar que el nivel del líquido dentro de la pajita está por encima del nivel del vaso. Por qué? Ciencias de la Naturaleza 6 33

34 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 2 Ejercicio resuelto Actividad experimental: propiedades del agua 1. La propiedad termorreguladora del agua y debido a la capacidad de absorción de calor por las moléculas de agua hace que sirva para enfriar el organismo cuando pasan a estado de vapor de agua. 2. Debes observar la menor densidad del hielo en relación al agua líquida, por lo que lo cubitos flotan. Según se calientan las moléculas que forman el hielo pasan del estado sólido al líquido. 3. Los cristales de dichas sustancias se disuelven entre las moléculas de agua ya que tienen cargas eléctricas que interaccionan con las del agua. 4. De igual forma que la pregunta anterior las moléculas del colorante se introducen entre las de agua, produciendo una coloración total de la mezcla. 5. Se debe a las fuerzas de cohesión y adhesión del agua, que hace que se mantengan unidas más allá del borde del vaso. 6. De igual forma que la pregunta anterior, las moléculas de agua tienden a adherirse a las paredes de la pajita, lo que hace que el nivel sea superior al nivel del vaso. Ciencias de la Naturaleza 6 34

35 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 3 Haz corresponder cada número con su término correspondiente: Condensación Infiltración Precipitación Evaporación Escorrentía Ciencias de la Naturaleza 6 35

36 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 3 Ejercicio resuelto 1 Precipitación 2 Infiltración 3 Condensación 4 Escorrentía 5 Evaporación Ciencias de la Naturaleza 6 36

37 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 4 Relaciona cada foto con un aspecto importante del agua: Pérdida de vegetación. Fuente de alimentación. Producción de daños a infraestructuras. Fuerza erosiva en los suelos. Disolución de rocas. Riqueza de biodiversidad. Reserva de agua. Fuente de energía. Ciencias de la Naturaleza 6 37

38 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 4 Ejercicio resuelto Fuerza erosiva en los suelos. Disolución de rocas. Reserva de agua. Producción de daños a infraestructuras. Pérdida de vegetación. Riqueza de biodiversidad. Fuente de energía. Fuente de alimentación. Ciencias de la Naturaleza 6 38

39 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 5 Realiza el siguiente crucigrama. HORIZONTALES: 2 Acumulación de agua en estado sólido. 4 Gas formado por el fitoplancton y las algas marinas. 7 Propiedad del agua relacionada con el volumen que ocupa. 8 Agua que fluye por la superficie terrestre. 9 Característica de la molécula de agua con dos cargas parciales eléctricas. VERTICALES: 1 Propiedad del agua que permite la interacción con iones y otras moléculas cargadas eléctricamente. 2 Tipo de energía que se extrae del calor del interior de la Tierra. 3 Ecosistema dependiente del agua. 5 Estado del agua antes de la condensación. 6 Propiedad de las moléculas de agua para atraerse entre sí y con otras sustancias Ciencias de la Naturaleza 6 39

40 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 5 Ejercicio resuelto Ciencias de la Naturaleza 6 40

41 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 6 Relaciona cada dato con su explicación correspondiente: millones de años Porcentaje de vapor de agua sobre el de aguas superficiales. 15ºC Porcentaje de aguas subterráneas sobre el de aguas continentales. 3% Porcentaje de aguas continentales sobre el total terrestre. 20% Temperatura media de la Tierra. 10% Origen de la Tierra. Ciencias de la Naturaleza 6 41

42 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 6 Ejercicio resuelto millones de años Origen de la Tierra. 15ºC Temperatura media de la Tierra. 3% Porcentaje de aguas continentales sobre el total terrestre. 20% Porcentaje de aguas subterráneas sobre el de aguas continentales. 10% Porcentaje de vapor de agua sobre el de aguas superficiales. Ciencias de la Naturaleza 6 42

43 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 7 Relaciona cada frase con un aspecto importante del agua El agua arrastra materiales con su fuerza. El agua aumenta la fertilidad del suelo tras las inundaciones. Las mareas se producen de forma regulares. Transporte de hormonas por la sangre. Los animales presentan adaptaciones al medio acuático. Las rocas húmedas se fracturan con mayor facilidad que las secas. El ser humano construye embalses y presas. El ser humano ha utilizado molinos y norias de agua desde tiempos remotos. Los animales homeotermos tienen una temperatura constante del cuerpo. Parte del oxígeno atmosférico proviene de los organismos autótrofos marinos. Condiciona a los seres vivos. Compone los seres vivos. Fuente de energía. Relación con el clima. Modela el paisaje. Condiciona a los seres vivos. Compone los seres vivos. Fuente de energía. Relación con el clima. Modela el paisaje. Ciencias de la Naturaleza 6 43

44 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 7 El agua arrastra materiales con su fuerza. El agua aumenta la fertilidad del suelo tras las inundaciones. Las mareas se producen de forma regulares. Transporte de hormonas por la sangre. Los animales presentan adaptaciones al medio acuático. Las rocas húmedas se fracturan con mayor facilidad que las secas El ser humano construye embalses y presas. El ser humano ha utilizado desde antiguo molinos y norias de agua. Los animales homeotermos tienen una temperatura constante del cuerpo. Parte del oxígeno atmosférico proviene de los organismos autótrofos marinos. Ejercicio resuelto Modela el paisaje Relación con el clima Fuente de energía Compone los seres vivos Condiciona a los seres vivos Modela el paisaje Relación con el clima Fuente de energía Compone los seres vivos Condiciona a los seres vivos Ciencias de la Naturaleza 6 44

45 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 8 Relaciona cada característica con una propiedad del agua: Conductividad eléctrica Cohesión y adhesión Densidad del agua Capacidad disolvente Termorregulación Temperaturas suaves en los continentes. Azúcar en el torrente sanguíneo. Animales que viven sobre el hielo. Ascenso de la savia por los vasos conductores. Impulso nervioso en las neuronas. Reacción metabólicas de la célula. Organismos que se desplazan sobre el agua. Transporte de calor desde los músculos Ciencias de la Naturaleza 6 45

46 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 8 Temperaturas suaves en los continentes. Azúcar en el torrente sanguíneo. Animales que viven sobre el hielo. Ascenso de la savia por los vasos conductores. Impulso nervioso en las neuronas. Reacción metabólicas de la célula. Organismos que se desplazan sobre el agua. Transporte de calor desde los músculos Ejercicio resuelto Termorregulación Capacidad disolvente Densidad del agua Cohesión y adhesión Conductividad eléctrica Capacidad disolvente Cohesión y adhesión Termorregulación Ciencias de la Naturaleza 6 46

47 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 9 Indica si cada frase es verdadera ( V ) o falsa (F) En la atmósfera primitiva el vapor de agua se condensó al producirse un descenso de las temperaturas. Por debajo de los 0 ºC. se produce la fusión del agua, dando lugar a su forma líquida. Las moléculas de agua se juntan cuando se produce una absorción de energía. La hidrosfera se formó por la acumulación de las aguas sobre la superficie terrestre. Las aguas marinas forman la mayor parte de las aguas existentes y son de agua salada. La Tierra se formó a partir de planetesimales que chocaban entre si hace unos años. Las aguas superficiales comprenden a la de los lagos, el suelo, el aire, los ríos, los seres vivos y las subterráneas. Las aguas de escorrentía se mueven por la acción de la gravedad hacia las zonas altas de la superficie terrestre. La nieve y el hielo sirven de reserva de agua dulce para las épocas con menos precipitaciones. Las aguas de fácil acceso para el ser humano sólo representan un 10% de las aguas totales. Ciencias de la Naturaleza 6 47

48 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 1. El agua en la Tierra Ejercicio 9 Ejercicio resuelto En la atmósfera primitiva el vapor de agua se condensó al producirse un descenso de las temperaturas. Por debajo de los 0 ºC. se produce la fusión del agua, dando lugar a su forma líquida. Las moléculas de agua se juntan cuando se produce una absorción de energía. La hidrosfera se formó por la acumulación de las aguas sobre la superficie terrestre. Las aguas marinas forman la mayor parte de las aguas existentes y son de agua salada. La Tierra se formó a partir de planetesimales que chocaban entre si hace unos años. Las aguas superficiales comprenden a la de los lagos, el suelo, el aire, los ríos, los seres vivos y las subterráneas. Las aguas de escorrentía se mueven por la acción de la gravedad hacia las zonas altas de la superficie terrestre. La nieve y el hielo sirven de reserva de agua dulce para las épocas con menos precipitaciones. Las aguas de fácil acceso para el ser humano sólo representan un 10% de las aguas totales. V F F V V F F F V F Ciencias de la Naturaleza 6 48

49 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 1 Actividad: el agua como recurso natural Visita la siguiente página Web: CUESTIONES: 1 Qué diferencias hay en el consumo entre sociedades que tienen abundante agua y las que no la tienen? 2 Cuál es el uso prioritario del agua en situaciones de sequía? 3 Además de para el consumo humano, qué otra utilidad tiene el agua embalsada? 4 Qué técnicas de riego son las más efectivas para el ahorro de agua? 5. Cuál es la conclusión del consumo del agua en las sociedades desarrolladas? Ciencias de la Naturaleza 6 49

50 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 1 Ejercicio resuelto Actividad: el agua como recurso natural Visita la siguiente página Web: CUESTIONES: 1 Qué diferencias hay en el consumo entre sociedades que tienen abundante agua y las que no la tienen? Como norma general las sociedades que tienen un acceso al agua reducido o irregular tienden a crear hábitos de ahorro, hábitos que no aparecen en las sociedades en las que el agua es abundante y regular. 2 Cuál es el uso prioritario del agua en situaciones de sequía? En situaciones de sequía extrema las autoridades están obligadas a garantizar este uso por todos los medios para beber y cocinar, ya que de lo contrario se condena a las personas a morir de sed. Después viene el aseo personal. Los demás usos están sujetos a la disponibilidad de agua. 3 Además de para el consumo humano, qué otra utilidad tiene el agua embalsada? El acumulada el agua en los pantanos sirve también para la generación de energía eléctrica. Se aprovecha la energía que tiene el agua acumulada para mover turbinas en grandes centrales hidroeléctricas. 4 Qué técnicas de riego son las más efectivas para el ahorro de agua? Más efectivo es el riego por aspersión, especialmente si se hace durante las horas nocturnas, cuando la evapotranspiración es menor. Mucho más eficiente es el riego gota a gota, en el que, a través de la canalización del agua esta llega, solamente, al pie de la planta que deseamos regar. 5. Cuál es la conclusión del consumo del agua en las sociedades desarrolladas? El problema del agua en las sociedades desarrolladas está provocado por una demanda cada vez mayor en relación a lo que la naturaleza es capaz de proporcionar, y unos hábitos de derroche de agua entre los particulares. Ciencias de la Naturaleza 6 50

51 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 2 Relaciona cada foto con cada uno de los siguientes contaminantes del agua: Contaminante agrícola. Contaminante minero. Contaminante ganadero. Contaminante de agua residual. Contaminante industrial. Ciencias de la Naturaleza 6 51

52 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 2 Ejercicio resuelto Contaminante de agua residual. Contaminante agrícola. Contaminante ganadero. Contaminante industrial. Contaminante minero. Contaminante de agua residual. Contaminante agrícola. Contaminante ganadero. Ciencias de la Naturaleza 6 52

53 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 3 Relaciona cada número con cada uno de los siguientes términos: Acumulación y reserva de agua. Depósito de agua potable. Conducción del agua no tratada. Procesos de tratamiento del agua. Conducción de agua potable. Ciencias de la Naturaleza 6 53

54 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 3 Ejercicio resuelto 1. Depósito de agua potable. 2. Acumulación y reserva de agua. 3. Conducción de agua potable. 4. Conducción del agua no tratada. 5. Procesos de tratamiento del agua. Ciencias de la Naturaleza 6 54

55 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 4 Relaciona cada característica con su contaminante: Se producen en las poblaciones humanas. Pueden originar la aparición de organismos patógenos. Se produce la eutrofización de las aguas. Contaminación por aguas de riego. Acumulación en los organismos de las cadenas alimenticias. Se acumulan en grandes cantidades en las explotaciones ganaderas. Lo mejor es acumularlos en depósitos con altas medidas de seguridad. Puede provocar la muerte de peces por falta de oxígeno. Impide la penetración de la luz solar hacia las aguas profundas. Pesticidas Fertilizantes Fosfatos y nitratos Materia orgánica Aguas residuales Mareas negras Metales pesados Purines Alta temperatura del agua Ciencias de la Naturaleza 6 55

56 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 4 Se producen en las poblaciones humanas. Pueden originar la aparición de organismos patógenos. Se produce la eutrofización de las aguas. Contaminación por aguas de riego. Acumulación en los organismos de las cadenas alimenticias. Ejercicio resuelto Aguas residuales Materia orgánica Fosfatos y nitratos Fertilizantes Pesticidas Se acumulan en grandes cantidades en las explotaciones ganaderas. Lo mejor es acumularlos en depósitos con altas medidas de seguridad. Puede provocar la muerte de peces por falta de oxígeno. Impide la penetración de la luz solar hacia las aguas profundas. Purines Metales pesados Alta temperatura del agua Mareas negras Ciencias de la Naturaleza 6 56

57 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 5 Realiza el siguiente crucigrama. HORIZONTALES 2 Actividad deportiva que requiere grandes cantidades de agua. 5 Técnica de riego de riego de mayor eficacia que el sistema de inundación. 6 Adicción de un desinfectante al agua para eliminar microorganismos. 7 Eliminación de las sales contenidas en el agua 8 Acumulación de los excrementos del ganado. VERTICALES 1 Organismos que proliferan en gran cantidad en el proceso de eutrofización del agua 3 Eliminación de los elementos sólidos del agua. 4 Eliminación de los contaminantes del agua antes de su utilización Ciencias de la Naturaleza 6 57

58 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 5 Ejercicio resuelto Ciencias de la Naturaleza 6 58

59 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 6 Datos sobre la hidrosfera. Relaciona cada dato con su explicación correspondiente. 75% Porcentaje de la cantidad de agua que se usa en las actividades industriales y mineras. 20 litros Ahorro de agua por reparación de las pérdidas por goteo. 5 litros Cantidad de agua que se ahorra en un inodoro con sistema de bajo consumo. 30 litros Gasto medio de agua en un país subdesarrollado. 20% Porcentaje de la cantidad de agua usada en agricultura y ganadería. Ciencias de la Naturaleza 6 59

60 La hidrosfera 6 Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 6 Ejercicio resuelto 75% Porcentaje de la cantidad de agua que se usa en las actividades industriales y mineras. 20 litros Ahorro de agua por reparación de las pérdidas por goteo. 5 litros Cantidad de agua que se ahorra en un inodoro con sistema de bajo consumo. 30 litros Gasto medio de agua en un país subdesarrollado. 20% Porcentaje de la cantidad de agua usada en agricultura y ganadería. Ciencias de la Naturaleza 6 60

61 6 La hidrosfera Ejercicios para practicar 2. Uso sostenible del agua Ejercicio 7 Relaciona cada frase con su concepto: Proceso que recibe el agua que tiene como destino el uso doméstico. Proceso de eliminación de contaminantes del agua. Eliminación de los elementos sólidos de tamaño variable del agua. Proceso por el que ciertas sustancias sedimentan. Procesos de eliminación de los componentes más pequeños del agua. Proceso de separación de las sales del agua. Uso de bacterias para la eliminación de materia orgánica. Uso de compuestos químicos para eliminar sustancias en suspensión. Adicción de cloro para la desinfección del agua. Filtración Decantación Desbaste Depuración del agua Potabilización del agua Cloración Tratamiento químico Tratamiento biológico Desalación Ciencias de la Naturaleza 6 61