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2-2 La hidrosferaEl agua en la Tierra

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.

El reparto de las aguas

Se llaman aguas continentales todas las del interior de los continentes, es decir, las aguas de ríos, torrentes, lagos, marismas, y también a las subterráneas. Estas aguas suelen tener un contenido en sales bajo (salvo las de las marismas), por eso se denominan comúnmente aguas dulces.

Las aguas marinas, en cambio, son las de los océanos y sus mares. Se caracterizan por su salinidad o contenido en sal, mucho mayor que la del agua de los ríos y los lagos.

La mayor cantidad de agua se encuentra en el océano. El 97% del agua de nuestro planeta es agua marina.

L profundidad media de los océanos es de casi 4.000 metros, pero en muchos puntos (fosas oceánicas) supera los 10.000 metros. A su lado el resto de los almacenes de agua del planeta son isignificantes.

Estados del agua

En la Tierra el agua se encuentra en tres los tres estados de agregación de la materia:

• 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 las regiones polares, en los glaciares y en la nieve de las montañas.

• Líquida. Se encuentra formando parte de los océanos, mares, lagos y ríos sobre la superficie terrestre y las aguas subterráneas en el subsuelo.

• Gaseosa. Se encuentra como vapor de agua en el aire. Se hace más visible cuando se condensa formando las nubes.

La molécula de agua

El agua es un compuesto formado por átomos de dos elementos, el hidrógeno y el oxígeno. En cada molécula hay dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, por lo que su fórmula química es H2O. Los enlaces entre el oxígeno y el hidrógeno forman un ángulo de 45º. El agua es una molécula neutra, pero, al estar formada por un elemento muy electronegativo, el oxígeno, y por otro electropositivo el hidrógeno, tiene un carácter dipolar. Esto quiere decir que la molécula se comporta como si por un extremo tuviera carga negativa y por otro positiva. Este hecho tiene importantes implicaciones en sus propiedades como veremos en el apartado siguiente.

Propiedades del agua

El agua es el único componente en la Tierra que, a temperatura ordinaria se presenta en los tres estados: sólido, líquido y gas.

Un bloque de hielo se funde a 0ºC pasando a agua líquida: esa es la temperatura de fusión del agua. El agua pasa a vapor de agua a una temperatura de 100ºC: esa es la temperatura de ebullición. Estos valores se han tomado como puntos fijos para calibrar los termómetros que se expresan en grados Celsius (ºC). La mayor parte del agua en la Tierra se encuentra en forma líquida.

Las principales propiedades del agua son:

• En estado puro y a 25ºC es un líquido incoloro, inodoro e insípido.

• Tiene una característica anormal, y es que, a diferencia de otros líquidos que al congelarse reducen su tamaño, al pasar a estado sólido ocupa más volumen,, se expande, llegando a ser casi

Nivel I - Ciencias de la Naturaleza 2.2- La hidrosfera 1© Fernando Moya Molina y Teresa Ibáñez (CEPA de COSLADA)

una décima parte más grande que en estado líquido. Esta propiedad hace que el hilo flote en el agua, porque tiene menor densidad que ella. Además, 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.

• El agua tiene una función termorreguladora: como necesita una mayor cantidad de calor para elevar su temperatura, en comparación con otras sustancias semejantes, el agua almacena el calor, atenúa las variaciones de temperatura, y cuando se mueve, redistribuye el calor. Esto tiene una enorme importancia: 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.

• El agua tiene un gran poder disolvente que permite la separación de mezclas en las sustancias que las componen. Debido a esta propiedad 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.

• 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. El agua con iones permite la creación de potenciales eléctricos dentro y fuera de las células. Esto 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.

• El agua es una sustancia adherente, con capacidad de mojar la mayoría de las superficies que toca. Esta propiedad permite que numerosos organismos vivan en la superficie del agua, moviéndose y desplazándose apoyados en el agua sin hundirse. Y, por otra parte, 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.

El ciclo del aguaDistribución 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.

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.

Una gran proporción de la materia viva es agua, que puede encontrarse en dos formas: agua intersticial que baña el interior del organismo, alrededor de las células y los tejidos, siendo el principal componente de lo que se denomina el medio interno celular: agua celular, que forma parte de las células de los propios tejidos siendo un constituyente más de los mismos.


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 y conservación del agua en la Tierra se le llama ciclo del agua.

El ciclo del agua presenta los siguientes procesos:

• 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.

• El vapor de agua se condensa formando las nubes, que son transportadas principalmente desde los océanos a los continentes por las corrientes atmosféricas.

• 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.

• 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.

• 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.

• Con el tiempo, el agua vuelve a la atmósfera por la transpiración de las plantas y animales y la evaporación del suelo. Y el ciclo comienza de nuevo.

El reparto desigual del agua

Aunque el agua circula sin parar, hay zonas en las que abunda y otras en la que es escasa. Este hecho está relacionado con el clima, que es diferente en distintas zonas de la Tierra, a causa entre otros factores, de las diferencias en la radiación solar recibida, y al reparto de vientos y precipitaciones debido a la circulación atmosférica.

Las zonas más húmedas del planeta son los trópicos y el ecuador. En estos lugares, la lluvia es muy abundante. En las zonas templadas del norte de Europa, Asia y América también llueve lo suficiente para que nunca falte el agua. Las zonas más secas, en cambio, se encuentran al norte y al sur de los trópicos, y en ellas están casi todos los desiertos del mundo. En contra de los que cabría pensar, el clima de los polos también es bastante seco.

Mares y océanosLa gran extensión de agua

Las aguas de los mares y océanos ocupan casi tres cuartas partes (el 71%) de la superficie total de la Tierra. Y la profundidad media es de casi unos 4000 metros. Con esta enorme extensión y profundidad, es lógico pensar que el agua marina es la que más abunda en el planeta.

El agua del océano forma una capa continua sobre la Tierra. En realidad, solo existe un gran océano que baña todos los continentes, aunque a las distintas partes de este gran océano planetario se les den diferentes nombres. El agua oceánica circula en grandes corrientes marinas, a escala planetaria. Parte se evapora en unos lugares del océano y vuelve a él en otras zonas distintas, en forma de precipitaciones. Pero, a pesar de la mezcla continua de agua, existen diferencias locales importantes en cuanto a la composición del agua marina ( su contenido en sales disueltas), su temperatura, etc.


Agua en constante movimiento

El agua del mar realiza tres tipos de movimientos:

• Las olas, que se perciben siempre con mayor o menor intensidad, son ondulaciones superficiales de las aguas, debidas normalmente a la acción del viento.

• Las mareas, son subidas y bajadas del nivel del mar, que se producen con mayor o menor intensidad a lo largo del día y son más apreciables en localidades costeras de mares abiertos que en mares cerrados.

• Las corrientes. Son los movimientos más importantes. Se trata de desplazamientos de grandes masas de agua de unos puntos del planeta a otros. Hay corrientes superficiales (cálidas y frías, dependiendo del punto de origen del movimiento y de las zonas que recorre el agua), y corrientes profundas.

A escala planetaria se ha podido comprobar que las corrientes superficiales y las profundas están relacionadas. Considerando el conjunto de las aguas marinas del planeta, se puede pensar que todas ellas están comunicadas formando un único y enorme océano planetario. A partir de esta idea, se ha postulado un modelo de circulación de las aguas marinas en el planeta, denominado modelo de la cinta transportadora oceánica. Según este modelo, existe una corriente oceánica superficial de aguas calientes y menos densas, y otra profunda, de aguas frías y más densas. Ambas corrientes son globales (recorren prácticamente todo el planeta) y se comunican. Existe una zona de descenso de aguas en el Atlántico norte y otra de ascenso en el Pacífico norte.

Modelo de la cinta transportadora oceánica.

El mar es un agente geológico externo que causa el modelado de la superficie terrestre de una forma muy intensa. La mayor parte de su acción se apreciar en el litoral pero también es responsable del modelado de los fondos marinos.

Las olas, al romper en las costas producen una gran erosión y transporte del material costero. Las corrientes, al desplazarse a lo largo de las costas, redistribuyen las arenas de las desembocaduras de los ríos y de los acantilados originando barras litorales, playas albuferas y tómbolos. Los movimientos del mar, por tanto, provocan erosión ( en los acantilados) y sedimentación (en las playas).


El fenómeno de El Niño

El Niño es una situación meteorológica especial que causa importantes alteraciones en la dinámica de la atmósfera y del océano. Se produce en el océano Pacífico, y suele afectar a las costas occidentales de Sudamérica, donde provoca un cambio de clima radical: en zonas habitualmente desérticas o semidesérticas se producen copiosas precipitaciones que originan inundaciones y otras catástrofes. Este fenómeno se repite con una periocidad de tres a siete años y afecta principalmente a las costas de Perú y Ecuador.

La influencia del mar

Determinadas propiedades del agua, como el elevado calor específico, tienen una importancia vital en el clima del planeta. El mar es un notable amortiguador térmico. Este efecto se percibe no solo en el océano, sino también en las zonas continentales costeras, que gozan de un clima mucho más atemperado que las zonas de interior en las misma latitudes.

Por otra parte, las corrientes marinas hacen que determinadas zonas estén bañadas por aguas cálidas, que suavizan las temperaturas, o por aguas frías, que provocan que la temperatura media descienda. Por ejemplo, la costa de Noruega recibe aguas cálidas de la corriente del Golfo: gracias a ello esa zona, aun siendo muy fría, lo es menos que la otra orilla del Atlántico. Las tierras canadienses en la misma latitud son mucho más frías.

La salinidad del agua marina

La sal más abundante en el agua de mar es el cloruro sódico o sal común. El cloruro de magnesio y otras sales se encuentran en menor proporción.

El contenido de sal del agua marina se llama salinidad y se mide en gramos de sales por kilogramo de agua. La salinidad media del agua del océano es 35 g de sal por kilogramo de agua. Pero esta cifra varía. Así en el mar Rojo la salinidad es de 41 g/kg de agua. E cambio en los mares muy fríos la salinidad es mucho menor. Por ejemplo en el mar Báltico es solamente de 10 g de sal por kilogramo de agua (parecida a la del agua de algunos ríos y lagos).

El agua más salina es la del mar Muerto. Pero en realidad, el mar Muerto es un lago.

A escala global, la variación de la salinidad se produce por la existencia de zonas del océano en las que llueve abundantemente (cinturón ecuatorial) y otras en las que predomina la evaporación (regiones subtropicales).

La salinidad de los océanos influye directamente en las características de estructura y funcionamiento de los organismos que viven en ellos. El mantenimiento de igual concentración dentro del animal y en el medio acuático que lo rodea, es condición indispensable para los seres que viven en el océano, ya que si el organismo tiene mayor concentración de sales, entrarán cantidades de agua que en un momento llegarán a sus células hasta hacerlas explotar; en caso contrario, es decir, que el medio tenga más sales, el agua saldrá del organismo, destruyéndose también sus células. De acuerdo con este comportamiento de los organismos frente a la cantidad de sales que se encuentran en el agua se puede entender por qué los peces de agua dulce no pueden vivir en el mar y a su vez los del mar no se pueden colocar en acuarios de agua dulce. Sin embargo, existen algunas excepciones, como es el caso de las anguilas que viven en aguas dulces y van a tener sus crías al mar, y el de los salmones que viven en el océano y se reproducen en los ríos; a este tipo de peces se les llama anádromos.

Los invertebrados marinos tienen en su cuerpo, normalmente, líquidos orgánicos de igual concentración de sales que el agua del mar en la que viven, y poseen la capacidad de variar y regular su concentración salina de acuerdo con los cambios que se presentan en el agua ambiente y poblar diferentes medios marinos. En otros organismos, esta regulación no se presenta y, al cambiar el medio, tienen que emigrar, o de lo contrario mueren.

La variación de la temperatura

La temperatura del agua del mar desciende con la profundidad. Esto es lógico, ya que la luz solo penetra unos 200 m en el mar y la parte iluminada estará más caliente que la oscura. No obstante, el descenso de la temperatura varía en función de la profundidad.

La temperatura del agua más cercana a la superficie varía poco. A partir de 200


m de profundidad, se produce un descenso acusado de la temperatura. La zona en la que la temperatura desciende bruscamente se llama termoclina, y llega hasta una profundidad de unos 1.000 m. Por debajo de esta profundidad, la temperatura desciende, pero mucho más lentamente.

La temperatura del agua del mar tiene una influencia decisiva en la vida y por lo tanto en la distribución de los animales marinos, ya que interviene de manera directa en sus procesos fisiológicos, o sea, en su propio funcionamiento, como es el caso del metabolismo, la reproducción, etcétera. También lo hace indirectamente por la influencia que tiene la temperatura sobre otros factores del medio ambiente, como la salinidad o la concentración de gases disueltos en el agua del mar.

En cuanto a la temperatura se refiere, los organismos marinos son clasificados en dos formas diferentes: los organismos que mantienen la temperatura constante (homeotermos) como es el caso de los mamíferos marinos, en los que si en su medio aumenta o disminuye la temperatura, esto no influye en la de su cuerpo, que siempre será la misma.; y los organismos de temperatura variable (poiquilotermos), que cambian la temperatura del cuerpo de acuerdo con las variaciones de la del agua (esto es característico de la mayoría de los peces).

Aguas continentalesDónde se encuentra el agua en los continentes

En el interior de los continentes podemos encontrar agua en los ríos, los torrentes, los lagos y en los acuí-feros (aguas subterrá-neas). Además, una parte de las aguas continentales se en-cuentra en forma de hielo y nieve en las cumbres de las mon-tañas y en los gla-ciares. Por otra parte, en algunas zonas cos-teras, como las ma-rismas, se forman acu-mulaciones de aguas en las que se mezcla el agua dulce proceden-te de un río con el agua salada del mar.

Frente a las aguas marinas, las continentales son realmente escasas. Solo un 0,036% del agua del planeta es agua dulce de ríos, torrentes y lagos. El agua subterránea es diez veces más abundante y representa el 0,37% del agua existente en el planeta. Y un 1,6% corresponde al hielo y la nieve de los glaciares, las cumbres y los casquetes polares.

La composición de las aguas continentales

Las aguas continentales también llevan sales disueltas, aunque en una proporción mucho menor que el agua del mar. Su denominación como aguas dulces no es, por tanto, correcta. La salinidad de las aguas continentales es variable. Las aguas dulces más puras llevan un 0,5 g por kilo de agua. Las más salinas 3.

Las sales presentes en el agua son muy diversas y dependen del terreno por donde discurre el agua. Debido a su gran poder disolvente, el agua se carga de sales muy variadas que obtiene de las rocas por las que pasa. En los lagos, donde la evaporación es intensa, la salinidad del agua se puede elevar considerablemente.

El movimiento de las aguas continentales

Las aguas continentales se encuentran en constante movimiento. Como parte del ciclo del gua, este movimiento se debe a los cambios de estado y a la pendiente del terreno.


• Los ríos. El movimiento más importante es el del agua de los ríos. Este movimiento se llama corriente.

En el curso alto del río, es decir, cerca de su nacimiento, la corriente es muy intensa, debido a las fuertes pendientes. En esta parte es donde se produce principalmente la erosión del terreno y el transporte de los materiales.

En el curso medio, la corriente es más débil, ya que la pendiente es más suave. En esta parte del río se produce principalmente el transporte de los materiales que se han erosionado en la parte alta.

En el curso bajo, cerca de la desembocadura del río, la corriente es muy lenta al ser la pendiente inapreciable. En esta parte se sedimentan los materiales. De esta forma, los ríos son agentes geológicos que modelan el terreno. En esta parte, se pueden formar meandros, cuando el río cambia su curso para sortear algún obstáculo.

Cuando el río llega a su desembocadura, forma un delta o estuario en función de su velocidad, la cantidad de sedimentos que transporta y la actividad del mar donde desemboca.

• Los glaciares. Buena parte de las aguas continentales se encuentran en forma de hielo. En las zonas polares y alpinas se forman glaciares, es decir, enormes acumulaciones de hielo que, si la pendiente lo favorece, se desliza lentamente por el valle. En un glaciar podemos distinguir el circo (zona donde se acumula la nieve y se transforma en hielo), la lengua (el hielo que va fluyendo al rebasar el circo) y las morrenas (materiales arrastrados por el glaciar).

Debido a las variaciones del clima, vamos a poder encontrar huellas de la actividad de los glaciares en zonas en las que hace tiempo que dejaron de existir. Los paisajes heredados son de gran belleza, y en muchos casos gozan, en nuestro país, de alguna figura de protección. Ejemplos de estos parajes son los parques nacionales de Ordesa y Monte Perdido y Picos de Europa y Lagos de Covadonga.

• Las aguas subterráneas. Son aguas de lluvia que se han infiltrado en un terreno permeable. No son un recurso renovable. Si se extrae este agua, por medio de pozos, a mayor velocidad de la que se renueva se agota el recurso.

Las aguas de infiltración van a circular hasta acumularse en el terreno formando acuíferos. En los acuíferos se encuentran las mayores reservas de agua dulce del planeta.

Las aguas subterráneas van a originar un modelado característico en rocas solubles (calizas, yeso, sal) denominado modelado kárstico. Las formas que se forman en la superficie se denominan exokársticas y las que aparecen en el interior del macizo calcáreo se denominan endokársticas.


Dentro de las exokársticas , son especialmente llamativos los cañones, profundos valles de pareces verticales, producidos porque la disolución de la caliza es mayor en el fondo que en las paredes. También destacan las dolinas, depresiones del terreno, generalmente circulares, formadas pr la disolución de las rocas o por el desploe del techo de una gruta.

Las formas endokársticas se originan en cuevas, grutas y oquedades, como consecuencia de la circulación del agua. En ellas suelen aparecer simas. Cuando se desprende parcialmente el techo, se forman galerías de grandes dimensiones, llamadas cavernas. Los depósitos de sales minerales (principalmente carbonato cálcico) que se forman en las oquedades, forman las estalactitas (depósitos que cuelgan del techo) y las estalagmitas (depósitos que se forman en el suelo. Cuando una estalactita y una estalagmita se unen forman una columna. Como resultado del movimiento del agua por un techo se forman cortinas, estructuras muy espectaculares propias de las cavernas.

Uso sostenible del aguaAbundancia del agua

El agua está en la atmósfera, en la hidrosfera y también dentro de nosotros, pues constituye las tres cuartas partes del cuerpo humano.

Un cuerpo hidratado tiene más del 50% de su peso en agua, es decir, una persona que pese 50 kg, 25 kg son de agua; el otro 50% los constituyen los músculos, los huesos y la grasa. Más del 75% del cerebro es agua.

Si hay tanta agua, ¿por qué hay que ahorrarla?

Hemos visto que los mares y océanos constituyen el 97% del volumen total de agua (100%). Esta agua es salada y no se puede beber. Por tanto, sólo el 3% del agua corresponde a los hielos y las aguas subterráneas, es decir, la proporción de agua aprovechable es pequeña, y es la única disponible para todo el planeta.

Importancia del aguaEl agua tiene importantes funciones en la naturaleza. Algunas de las más importantes son:

• Modela el paisaje

El agua es uno de los agentes geológicos que modela el paisaje de la superficie terrestre. Erosiona 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 origina 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.

• 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:

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.

En los climas con una marcada estación seca se generan periodos con escasas precipitaciones (sequías) que determinan la aridez del terreno y escasa vegetación. La humanidad preserva agua en embalses y presas para abastecerse en los periodos más secos.

Los humedales constituyen 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.

Las 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.

• Es fuente de energía

El agua se utiliza para obtener diversos tipos de energías:

Energía hidráulica: se produce por la caída de una masa de agua desde un nivel alto a otro 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: aprovecha la energía de las corrientes marinas, de las mareas y de las olas. Mediante una turbina se transforma la fuerza del agua en energía eléctrica. Su implantación es más escasa por su peligrosidad.

Energía geotérmica: la energía interna de la Tierra se aprovecha para calentar agua, que puede tener uso directo como agua caliente para calefacción o en fuentes termales en piscinas.

• Es un componente de los seres vivos

El agua es un componente mayoritario de los seres vivos cumpliendo las siguientes funciones y propiedades:

Una 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.

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.

Una función transportadora. El agua es el vehículo principal de transporte de sustancias como los nutrientes, las sustancias de desecho, hormonas, gases, etc., formando la sangre y la linfa de los animales, la savia vegetal, etc.

Es un 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.

• Condiciona a los seres vivosEl 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.

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.


Uso sostenible del aguaLos principales usos del agua en porcentajes son: Doméstico - Ocio (5%); Agrícola - Ganadería (75%); Industria-minería (20%).

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 residualesLas aguas residuales originadas a partir las actividades que se producen en las poblaciones humanas: cocina, baños, etc. y las que salen de una ciudad, contienen sustancias sólidas en suspensión, detergentes, materia orgánica, grasas, etc. Si estas aguas se vierten directamente a los ríos o al mar, se favorece la proliferación de organismos como bacterias y virus, muchos de ellos patógenos.

Si el agua lleva gran cantidad de materia orgánica, fosfatos y nitratos, se produce una gran proliferación de fitoplancton y algas (eutrofización), proceso que 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.

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.

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 se utiliza 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 vierten al suelo o al agua, ya sea accidentalmente 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.


El tratamiento del agua

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 y depurar el agua usada para eliminar sus contaminantes.

Sistemas de ahorro del agua

Entre otros, podemos indicar los siguientes:

• Ducharse en vez de bañarse.

• Mantener el grifo cerrado cuando no se esté usando, como cuando te cepillas los dientes.

• Reparar las pérdidas de agua como goteos.

• Utilizar el inodoro con sistema de ahorro.

• Usar lavavajillas y lavadora con programa de bajo consumo y con carga completa.

• Usar plantas ornamentales con escaso requerimiento de agua. Plantas aromáticas en vez de césped.

Potabilización del agua

El agua para el consumo 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:

• 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:

• 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:

• 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.


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