Hidrosfera

La hidrosfera es la capa de la Tierra, que incluye toda el agua. Se trata del agua en los océanos, los ríos, o en forma de agua subterránea, y en la atmósfera. Desempeña un papel crucial para determinar el clima de nuestro planeta.

El movimiento del agua entre los diversos lugares y ámbitos de la tierra se conoce como el ciclo hidrológico.

Cerca de 97,2% del agua en la hidrosfera se encuentra en los océanos - este es la mayor reserva de agua.

El depósito de agua dulce almacenada en glaciares y capas de hielo es el 2.5% del agua mundial total.

El resto del agua está presente en las aguas subterráneas (0,63%) y en los ríos, lagos y arroyos (0,02%).

Visualizar el agua de esta manera pone de manifiesto la escasez de agua utilizable por los seres humanos.

Antes de ahondar en los detalles del ciclo hidrológico, es importante entender las propiedades básicas de agua.

El agua puede estar presente en tres estados: líquido, sólido o gas. Con el fin de cambiar el estado de sólido a líquido, sólido a gas o líquido a gas, es necesaria añadir a las moléculas de agua la energía térmica.

Este calor se denomina calor latente, ya que se adquiere de los alrededores y se almacena dentro de las moléculas de agua.

Cuando el calor latente se libera de las moléculas de agua, el agua puede cambiar en la dirección opuesta, de un gas a líquido, líquido a sólido o gas a sólido.

Estos cambios de estado son importantes, porque revelan cómo las moléculas de agua navegan por el ciclo hidrológico.

El ciclo hidrológico se inicia con la energía térmica del sol haciendo que el agua en la superficie se evapore este es el cambio en el estado de líquido a gas. A medida que el agua se evapora, sube y forma nubes.

Pero ya que la atmósfera se enfría, las moléculas de agua con el tiempo se condensan cuando la temperatura es lo suficientemente fría y caen en forma de precipitación.

La ubicación también juega un papel importante en el ciclo hidrológico global. Grandes cantidades de agua se evaporan cerca del ecuador, porque es ahí donde es más cálido.

Debido a los principios de la circulación atmosférica, el agua se mueve hacia el norte a las regiones más frías, que es donde tiende a caer en forma de precipitación.

La humedad es una medida de la cantidad de vapor de agua presente en el aire. Esta cantidad puede variar enormemente de un lugar a otro.

Esto se debe a la cantidad de vapor de agua que una determinada parcela de aire puede retener y depende de la temperatura del aire. El aire caliente puede contener más vapor de agua que el aire frío. Como resultado, las ubicaciones más cercanas al ecuador son más húmedas que las que están más lejos del ecuador.

Cabe señalar que hay una cantidad fija de agua presente en el planeta, el agua no se puede ni añadir ni quitar de la tierra.

Como resultado de ello, veríamos que el ciclo hidrológico global es un sistema cerrado. El agua se desplaza en el planeta como un sistema de flujos, ya que se evapora cerca del ecuador y se precipita en el Norte. Esta precipitación es importante, ya que repone los suministros de agua dulce de río y lagos.

Los seres humanos se basan en el ciclo hidrológico de las fuentes de agua dulce. Sin embargo, el comportamiento humano también puede tener un enorme impacto en el agua disponible.

Por ejemplo, muchos asentamientos humanos (incluso ciudades) dependen del agua subterránea o acuíferos como fuente para el riego o potable. Un acuífero es una fuente subterránea de agua que puede ser extraído por excavación de un pozo.

Sin embargo, el agua subterránea a menudo lleva miles de años para acumularse y cuando se agotan o se contaminan, ya no puede proveer de agua dulce. Esto puede ser particularmente desastroso en una región que no tiene formas alternativas de fácil

Litosfera

La litosfera es la parte más externa de la superficie de la Tierra o la corteza. Es la zona externa de la Tierra, que consiste en material de roca rígida. Se encuentra en la parte superior de la atmosfera, que es de 60 - 150 kilómetros de profundidad en la tierra, y consiste en una capa suave, plástica de roca.

La litosfera contiene varias láminas grandes llamadas placas litosféricas que son capaces de moverse sobre la capa suave de la atmosfera.

Estas placas pueden ser tan grandes como los continentes, y son capaces de moverse de forma independiente de las otras placas. Es el movimiento de estas placas, que causa los terremotos.

La litosfera es de gran importancia para el funcionamiento de los ecosistemas. Proporciona una base sobre la cual el suelo, las plantas y los animales viven, y contiene muchos minerales y elementos que son importantes para el desarrollo humano.

Los seres humanos han utilizado elementos de la litosfera (tales como oro, aluminio y granito) para producir bienes. Sin embargo, la escala en que los seres humanos hoy en día perforan en la litosfera es mucho mayor de lo que ha sido históricamente, y esta actividad está comenzando a tener impacto en el funcionamiento de los ecosistemas.

El propósito de muchas minas es perforar en la litosfera con el fin de aprovechar los yacimientos minerales y de extracción de recursos. Hay dos técnicas de excavación principales: minería a cielo abierto y minería de subsuelo.

De las dos técnicas diferentes, la minería de superficie es la más común, un 85% de los minerales en los Estados Unidos se extraen de esta manera. La minería de superficie se lleva a cabo mediante la eliminación de la superficie de toda la vegetación, la suciedad y rocas que están cubriendo los depósitos de mineral a extraer. La minería de subsuelo consiste en la perforación en la tierra para llegar a los depósitos de mineral.

Sin embargo, las actividades mineras pueden tener graves impactos sobre el medio ambiente si no se toman medidas apropiadas. En particular, la minería de superficie puede resultar en la pérdida de hábitat para muchos animales y plantas y reducir la biodiversidad.

Las actividades mineras también contribuyen a la deforestación mundial, que como hemos comentado, contribuye al cambio climático. Además, las actividades mineras a menudo dejan residuos, que básicamente contiene todo el material de los residuos no utilizados de la mina. Estos a menudo pueden ser altamente tóxicos y perjudiciales para la fauna local.

Aunque se intenta evitar la contaminación en los ecosistemas naturales, las fallas ocurren, y a veces material tóxico se abre paso en los ríos y lagos, y en los cuerpos de los animales (incluso seres humanos).

Las medidas ambientales a menudo son olvidadas en el sector minero, sin embargo, con la creciente preocupación por la degradación ambiental y la pérdida de biodiversidad, muchas organizaciones han tratado de mantener a los países y las empresas mineras responsables de sus acciones.

Por ejemplo, el Consejo Internacional de Minería y Metales que se inició después de la Cumbre de Río en 1992 con el objetivo de avanzar en cuestiones ambientales y sociales relacionados con la industria minera.

Aunque este es un paso en la dirección correcta, la minería sigue siendo una amenaza para los ecosistemas, y aún se puede hacer mucho para promover una mayor sostenibilidad en el sector minero.

Atmósfera

La atmósfera es la capa más externa de la Tierra y está compuesta por diferentes gases que se extienden a varios kilómetros de distancia de la litosfera.

La fuerza gravitacional de la tierra asegura de que la atmósfera se mantiene en su lugar. Alrededor del 97% de la atmósfera está ubicado a 30 km de la superficie del planeta, mientras que el límite superior de la atmósfera se extiende a 10,000 kilómetros de la Tierra.

La composición química del aire dentro de 80 kilómetros de la superficie está compuesta principalmente por nitrógeno (78%), oxígeno (21%) y otros gases (1%). Además de estos principales gases, la atmósfera contiene vapor de agua.

El ambiente desempeña muchas funciones que son críticas para la supervivencia de la vida en la tierra. La atmósfera superior contiene la capa de ozono, que es una fina capa de oxígeno situado a unos 14 a 50 km sobre la superficie.

Realiza el papel crucial de la absorción del 97–99% de la radiación ultravioleta del sol, protegiendo así a la biosfera de sus efectos nocivos. Sin la capa de ozono, los organismos de la superficie de la Tierra sería destruida por la exposición directa a la radiación ultravioleta intensa, y los tejidos sin protección animal serian dañados.

Sin embargo, el ozono puede ser reducido a través de la liberación de clorofluorocarbonos, que fue un gran problema en todo el siglo 20.

Los clorofluorocarbonos son compuestos altamente estables que pueden sobrevivir a la subida de la capa de ozono y a las moléculas de ozono. Fueron comúnmente encontrados en refrigeradores, disolventes, propelentes, aunque se han ido eliminando gradualmente desde el Protocolo de Montreal en 1989.

Otra función importante de la atmósfera es la regulación de temperaturas de la superficie a través del efecto invernadero.

Cuando la radiación solar (en forma de luz y calor) entra en la atmósfera, algunas de ellas se reflejan hacia el espacio debido a la capa de ozono, mientras que otras continúan en la superficie.

De la radiación que alcanza la superficie, alguna es absorbida por la tierra, mientras que otra se refleja en la atmósfera.

Sin embargo, la presencia de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y de metano atrapa parte de esta radiación de la Tierra, y absorben o reflejan de nuevo hacia la superficie.

Esto crea un efecto invernadero, ya que atrapa la radiación cerca de la superficie y provoca el calentamiento del planeta que es importante para la función de la vida.

Sin embargo, la reciente preocupación sobre el efecto invernadero o el cambio climático han surgido debido a la creciente concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera como resultado de la actividad humana.

Antes de la Revolución Industrial, las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera eran 278 ppm (partes por millón).

Debido a la industrialización y mayores niveles de desarrollo, desde entonces, las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera han aumentado casi un 40%, y se sitúan en 392 ppm, que es 42 ppm más alto que el nivel de seguridad identificado a 350 ppm. Sin lugar a dudas, el dióxido de carbono ha aumentado en la atmósfera debido a actividades humanas.

La única manera de frenar el cambio climático y reducir las concentraciones de dióxido de carbono a un nivel seguro en la atmósfera es la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por la actividad humana.