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La hidrósfera
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  • 1. CTA – 1ero Secundaria Semana del 22 al 26 de Abril 2013 LA HIDROSFERA1. Definición: 1 La hidrosfera o hidrósfera (del griego hydros: ‘agua’ y sphaira: ‘esfera’) describe en las Ciencias de la Tierra el sistema material constituido por el agua que se encuentra bajo y sobre la superficie de la Tierra. La hidrosfera incluye los océanos, mares, ríos, lagos, agua subterránea, el hielo y la nieve. La Tierra es el único planeta en nuestro Sistema Solar en el que está presente de manera continuada el agua líquida, que cubre aproximadamente dos terceras partes de la superficie terrestre, con una profundidad promedio de 3,5 km, lo que representa el 97% del representa 3% del total y de esta cantidad aproximadamente 98% está congelada, de allí que tengamos acceso únicamente a 0,06% de toda el agua del planeta. El agua migra de unos depósitos a otros por procesos de cambio de estado y de transporte que en conjunto configuran el ciclo hidrológico o ciclo del agua. La presencia del agua en la superficie terrestre es el resultado de la desgasificación del manto, que está compuesto por rocas que contienen en disolución sólida cierta cantidad de sustancias volátiles, de las que el agua es la más importante. El agua del manto se escapa a través de procesos volcánicos e hidrotermales. El manto recupera gracias a la subducciónuna parte del agua que pierde a través del vulcanismo. En los niveles superiores de la atmósfera la radiación solar provoca la fotólisis del agua, rompiendo sus moléculas y dando lugar a la producción de hidrógeno (H) que termina, dado su bajo peso atómico, por perderse en el espacio. A la larga el enfriamiento del planeta debería dar lugar al final del vulcanismo y la tectónica de placas conduciendo, al asociarse con el fenómeno anterior, a la progresiva desaparición de la hidrosfera2. Composición Recursos hídricos Volumen en km³ Porcentaje El contenido total de agua del planeta se estima en 1 400 trillones de litros, 21 aproximadamente 1,4×10 kg. La mayor Agua en los océanos 1 370 323 000 93,96% parte, un 97,23 %, la almacenan los océanos y los casquetes polares un 60 000 000 Aguas subterráneas 4,12% 2,15 %; los acuíferos, la verdadera reserva 4 000 000 para el hombre, un 0,61 %. Los lagos encierran el 0,009 %, mientras que la cifra Aguas interiores, incluyendo glaciares 24 000 000 1,65% desciende en los mares interiores a un 0,008 %. La humedad del suelo acumula el En lagos de agua dulce y salada 280 000 0,019% 0,005 % la atmósfera el 0,001 % y los ríos de los cuales, en los embalses 5 000 tan sólo 0,0001 % del total. Esta cantidad ha estado circulando siempre por la Tierra, Humedad del suelo 85 000 0,006% originando y conservando la vida en ella. Disponemos actualmente de la misma Agua en la atmósfera 14 000 0,001% cantidad de la que disfrutaban los dinosaurios hace 65 millones de años. Agua en los ríos 1 200 0,0001% total de agua en la hidrosfera 1 454 193 000 100%
  • 2. 3. Ciclo Hidrológico Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son: 1º Evaporación: El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la superficie terrestre y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración en plantas y sudoración en animales. Los seres vivos, especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que se incorpora a la atmósfera. En el mismo capítulo podemos situar la sublimación, cuantitativamente muy poco importante, que ocurre en la superficie helada de los glaciares o la banquisa. 2º Condensación: El agua en forma de vapor sube y se condensa formando las nubes, constituidas por agua en pequeñas gotas. 3º Precipitación: Se produce cuando las gotas de agua que forman las nubes se enfrían acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razón a su mayor peso. La precipitación puede ser sólida (nieve o granizo) o líquida (lluvia). 4º Infiltración: Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, intersecan (es decir, cortan) la superficie del terreno. 5º Escorrentía: Este término se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas no excepcionalmente secos, incluidos la mayoría de los llamados desérticos, la escorrentía es el principal agente geológico de erosión y de transporte de sedimentos. 6º Circulación subterránea: Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión. Se presenta en dos modalidades:  Primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en rocas karstificadas, como son a menudo las calizas, y es una circulación siempre pendiente abajo.  Segundo, la que ocurre en los acuíferos en forma de agua intersticial que llena los poros de una roca permeable, de la cual puede incluso remontar por fenómenos en los que intervienen la presión y la capilaridad. 7º Fusión: Este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a estado líquido al producirse el deshielo. 8º Solidificación: Al disminuir la temperatura en el interior de una nube por debajo de 0° C, el vapor de agua o el agua misma se congelan, precipitándose en forma de nieve o granizo, siendo la principal diferencia entre los dos conceptos que en el caso de la nieve se trata de una solidificación del agua de la nube que se presenta por lo general a baja altura. Al irse congelando la humedad y las pequeñas gotas de agua de la nube, se forman copos de nieve, cristales de hielo polimórficos (es decir, que adoptan numerosas formas visibles al microscopio), mientras que en el caso del granizo, es el ascenso rápido de las gotas de agua que forman una nube lo que da origen a la formación de hielo, el cual va formando el granizo y aumentando de tamaño con ese ascenso. Y cuando sobre la superficie del mar se produce una manga de agua (especie de tornado que se produce sobre la superficie del mar cuando está muy caldeada por el sol) este hielo se origina en el ascenso de agua por adherencia del vapor y agua al núcleo congelado de las grandes gotas de agua. El proceso se repite desde el inicio, consecutivamente por lo que nunca se termina, ni se agota el agua.
  • 3. 4. Teorías del Origen del Agua Teoría Volcánica La teoría volcánica plantea que el agua se formó en el centro de la Tierra, por reacciones a altas temperaturas (527 ºC) entre átomos de hidrógeno y oxígeno. Las moléculas formadas por esta reacción fueron expelidas a la superficie terrestre en forma de vapor (por la temperatura a la que se encontraban); algo de este vapor de agua pasó a formar parte de la atmósfera primitiva (esta atmósfera primitiva carecía de oxígeno molecular), y otra parte se enfrió y condensó para formar el agua líquida y sólida de la superficie terrestre. Este proceso tomó millones de años, pero las evidencias experimentales que se tienen actualmente plantean que el agua está presente en la Tierra hace unos 3.800 millones de años. Teoría Extraterrestre La teoría más reciente atribuye el origen del agua a causas extraterrestres. Numerosos estudios realizados por la NASA apoyan los planteamientos de Tobias, Mojzsis y Scienceweek quienes afirman que el agua llegó a la Tierra en forma de hielo, en el interior de numerosos meteoritos, que al impactar sobre la superficie terrestre liberaron este compuesto y llenaron los océanos (o al menos parte de ellos). Cuando esta teoría fue planteada recibió una gran cantidad de críticas y censuras, pero estudios referidos por Mojzsis hablan de otros impactos de meteoritos sobre la Tierra, a los cuales se atribuye el haber contribuido con concentraciones significativas de otros elementos y moléculas químicas a la «sopa» donde se originaron las macromoléculas orgánicas y los coacervados. Posteriormente, científicos de la NASA han comunicado algunos descubrimientos que constituyen la primera evidencia sólida para este suceso: análisis del cometa S4 LINEAR han mostrado una similitud muy grande entre la composición y estructura química de éste con el agua que actualmente existe en los océanos de la Tierra, así como estudios de presencia de deuterio (D), átomos de hidrógeno con un neutrón extra, característicos de este tipo de cometas, inclusive en las profundidades de los mares, siendo que el D2O se encuentra en toda el agua —independientemente del tipo de cuerpo de agua o la profundidad— en una relación natural aproximada de 99,85% de H y 0,15% de D.5. Importancia de la Conservación El agua es un elemento imprescindible para las vidas de todos los seres vivos. Es un recurso natural y renovable que no se agota, solo se transforma, cambiando de sitio, estado y forma. Pero a pesar de esto el agua útil para nosotros es el agua potable o de gran calidad la cual es una pequeña proporción de todo el agua disponible en el planeta. La gran parte de este agua que consumimos procede de acuíferos, manantiales y embalses cuya tasa de renovación (en los dos primero casos) es realmente lenta, tanto que en muchos casos se denomina como agua no renovable. Por tanto, el agua es un recurso muy valioso del cual no podemos prescindir ya que conforma gran parte de nosotros, es modelador del paisaje y sin él no habría vida, no sería posible la realización de las acciones vitales. Su valor es alto, pero según el sitio este es más o menos preciado, como por ejemplo en el caso de nuestra provincia: Toledo, cuya sequía estival es muy acusada, su valor es incalculable.