GEOGRAFÍA

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La hidrosfera terrestre

Introducción. Todos sabemos que en nuestro país la carencia de agua ha originado grandes conflictos entre las poblaciones afectadas. Las organizaciones que están más en contacto con estos problemas nos hacen constantes llamamientos al ahorro en el consumo del agua . Un ciudadano europeo consume unos 300 litros diarios de agua, de estos el 40% se gasta en la cisterna del váter y el 35% se gasta en lavarnos y bañarnos. Tenemos que pensar que si no cerramos el grifo, lavarse las manos durante un minuto consume 10 litros, cepillarse los dientes unos 20 litros y lavar los platos puede llegar a los 200 litros. Hace falta pues cerrar el grifo cuando hacemos estas acciones, intentar adquirir cisternas de váter que permitan regular el consumo de agua y ducharse en lugar de bañarse.

Esta nueva cultura del agua, que básicamente consiste en ahorrar su consumo, puede dar suficiente tiempo hasta que se encuentre una fuente de energía no contaminante, seguramente la denominada energía de fusión del hidrógeno, que nos permita producir agua dulce a partir del agua del mar. En ese momento habrán acabado los problemas por la carencia de agua, se podrá llevar agua incluso a los desiertos, multiplicar así la producción de alimentos y acabar con el hambre en todo el mundo. En este capítulo encontrarás mucha información sobre la importancia de la hidrosfera en nuestro planeta.

1. La hidrosfera terrestre. Es la capa de agua que recubre el 70% de la superficie de la Tierra. Se formó a partir del vapor de agua existente a la atmósfera primitiva cuando la superficie del planeta, formado hace 4600 millones de años, se enfrió suficientemente.

2 . El agua al Universo. El agua líquida es indispensable para la existencia de la vida. En la actualidad no se ha detectado agua líquida en los otras planetas, pero sí se ha detectado vapor de agua en Venus y en el espacio interestelar, y se ha detectado hielo en Marte (en los denominados casquetes polares) y en los anillos de Júpiter y de Saturno. Además, en Marte se han observado antíguas erosiones producidas por agua.

3 . La molécula de agua. Es una molécula formada por dos átomos de hidrógeno y un de oxígeno (H2O). Presenta dos polos eléctricos positivos dónde están los hidrógenos y un polo negativo dónde está el oxígeno. Como los polos eléctricos de diferente signo se atraen, las moléculas de agua se atraen entre sí y forman grupos de 2 a 10 moléculas. Por esto, pese a ser unas moléculas muy pequeñas, el agua es un líquido y no un gas a temperatura ambiente.

4 . Propiedades delagua . Las principales propiedades son:

• El agua pura es un líquido incoloro, transparente, inodoro e insípido que a nivel del mar hierve a 100 ºC y se congela a 0 ºC

• Gracias a sus cargas eléctricas disuelve un gran número de sustancias.

• Es indispensable para la existencia de vida puesto que todas las reacciones químicas necesarias para que se realicen las tres funciones vitales de los organismos (nutrición, reproducción y relación) sólo se dan en el medio acuoso.

• Presenta una gran resistencia a cambiar de temperatura, por la que los océanos son un grande estabilizador térmico a nivel planetario.

• Presenta una densidad superior a la del hielo. Esto provoca que el hielo se mantenga en la superficie actuando como un aislante térmico. Si el hielo se hundiera, primero se congelarían los fondos acuáticos y, después, toda el agua, con lo cual la vida acuática en las zonas frías sería imposible.

5 . Los tipos de agua y su abundancia. Pese a que el agua es muy abundante, la mayor parte de ella (97,2%) es el agua salada acumulada en los océanos y mares, que es un agua que no sirve ni para las plantas ni para los animales terrestres. Estos dependen de la escasa cantidad de agua dulce que hay en los lagos y ríos (0,01%) y en los acuíferos subterráneos (0,6%). La gran reserva de agua dulce la constituyen los casquetes polares y los glaciares (2,1%).

Distribución del agua en la Tierra

Océanos y mares 97,2%
Glaciares y polos 2,1%
Aguas subterráneas 0,6%
Lagos y ríos 0,01%
Atmósfera 0,001%
6 . El agua del mar. Presenta una salinidad media de 35 g de sal por litro de agua. Esta salinidad oscila entre los 7 g/l del Mar Báltico (mar con escasa evaporación y que recibe mucho agua fluvial) y los 41 g/l del Mar Rojo (mar con elevada evaporación y sin aportes fluviales). La salinidad de los mares procede de las numerosas veces que el agua de la lluvia caída sobre los continentes ha disuelto sus rocas solubles.

Distribución salina de los 35g de sales que hay en un litro de agua de mar

19 g de ión cloruro
10,5 g de ión sodio
1,3 g de ión magnesio
0,8 g de ión sulfuro
0,4 g de ión calce
0,38 g de ión potasio.
7 . El agua de los continentes. El agua continental procede de la lluvia y de las nevadas. Básicamente es agua muy pobre en sales, por lo cual se denomina agua dulce. Puede estar en superficie, ya sea en movimiento formando ríos y torrentes o acumulada formando lagos, pantanos y humedales; o infiltrarse en la tierra hasta llegar a una capa impermeable, generalmente de arcillas, y quedar allí empapando el terreno formando acuíferos. En alguna pocas ocasiones se forman lagos subterráneos. El nivel superior de un acuífero se denomina nivel freático (ver los detalles en el dibujo siguiente).



8 . El vapor de agua a la atmósfera. Procede de la evaporación de mares y lagos y de la transpiración de las plantas. Básicamente se encuentra en la troposfera. Cuánto mayor sea la temperatura del aire más vapor de agua puede contener. Cuando el aire ya no puede admitir más vapor de agua se habla de aire saturado de humedad. El exceso de vapor de agua contenido en un aire así se condensa sobre las partículas de polvo (los denominados núcleos de condensación) y da lugar a unas microgotas que el roce con el aire impide que caigan, dando lugar a las nubes. Si se juntan cientos de miles de estas microgotas se origina una gota de lluvia o, si la temperatura es menor de 0 ºC, un cristal de hielo que junto con otros forman los copos de nieve.
9. El ciclo del agua. En nuestro planeta debido al calor del Sol cada año se evaporan 517.000 km3 de agua (el equivalente a una piscina del tamaño de España y de 1 km de profundidad). Este vapor vuelve cada año a la superficie en forma de lluvia y nieve. Las diferentes etapas del ciclo son:

1 . Evaporación del agua del mar y de los continentes
2 . Condensación del vapor de agua con la consecuente formación de nubes
3 . Unión de las pequeñas gotas de agua o de los pequeños cristales de hielo hasta llegar a la medida por caer, originando así precipitaciones de líquidos (lluvias) y de sólidos (nevadas).
4 . El agua caída que se infiltra nutre los acuíferos que van a parar al mar. Una parte de ella se acumula en lagos subterráneos
5 . El agua caída que queda en la superficie nutre ríos, torrentes, lagos, etc. Una parte es captada por las raíces de las plantas.
6 . En verano se funde la nieve y el hielo acumulado en las altas montañas, que aportan nuevas aguas superficiales.
7 . Los ríos y los acuíferos aportan agua al mar cerrando así el ciclo.

10 . El agua y la salud. El agua es imprescindible para todos los seres vivos. Un ser humano precisa unos dos litros de agua diarios para evitar la deshidratación. El agua apta para el consumo humano se denomina agua potable. Se trata de agua exenta de microorganismos patógenos (protozous, bacterias y virus), de sustancias tóxicas (plomo, mercurio, cadmio, abonos, insecticidas, etc.) y que su salinidad no sobrepase los límites establecidos por las autoridades sanitarias.

11 . La contaminación del agua y su depuración. Hay tres tipos de contaminantes:

• Químicos. Los principales son: abonos, insecticidas, herbicidas, detergentes, plásticos, derivados del petróleo como combustibles y disolventes orgánicos, aceites y metales pesados.

• Biológicos. Los principales son: heces fecales y excreciones de animales y humanos, restos de alimentos y todos los microorganismos patógenos que se alimentan de ellos.

• Físicos. Los principales son: fragmentos y polvo de rocas, calor y radiaciones nucleares.

12 . La depuración delagua. Para evitar la contaminación de las aguas naturales, que es dónde viven las plantas y los animales acuáticos, es necesario depurar las aguas residuales que generamos en las poblaciones antes de abocarlas al medio natural. Esto se realiza en las plantas depuradoras y el proceso consiste en:

1. Filtración a través de una reja para separar los residuos sólidos grandes.
2. Sedimentación para separar las arenas por gravedad.
3. Desengrasado para recuperar las grasas por flotación.
4. Primera decantación. Consiste en hacer pasar a otro recipiente sólo las aguas superficiales que no tienen partículas en suspensión, ya que estas se acumulan en el fondo en forma de barros y lodos.
5. Tratamiento biológico en depósitos oxigenados para conseguir que las bacterias oxiden la mayor parte de los compuestos orgánicos.
6. Segunda decantación. Permite separar las materias precipitadas por las bacterias. Estas se acumulan en forma de lodos y el agua limpia pasa al medio natural.
7. Acumulación de los lodos y transporte de estos hasta plantas especializadas en su tratamiento.


ACTIVIDAD 1. TEST Subraya la respuesta correcta.
1. ¿Cuántos litros de agua consume aproximadamente un ciudadano europeo cada día?
a) 3000
b) 300
c) 30
d) 15
e) 3

2. ¿Qué porcentaje de la superficie de la Tierra está cubierta de agua?
a) 90%
b) 80%
c) 70%
d) 60%
e) 50%

3. ¿En cuál de los siguientes planetas se han detectado indicios de hielo?
a) Mercurio
b) Júpiter
c) Venus
d) Urano
e) Neptuno

4. ¿Cuál es la composición química de una molécula de agua?
a) Dos átomos de oxígeno y un átomo de hidrógeno
b) Dos átomos de oxígeno y un átomo de nitrógeno
c) Un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno
d) Un átomo de oxígeno y dos átomos de nitrógeno
e) Dos átomos de oxígeno y dos átomos de hidrógeno

5. ¿Cuántas moléculas de agua generalmente se juntan gracias a los polos eléctricos de diferente signo que presenta a su superficie?
a) De 4 a 40
b) De 2 a 100
c) De 2 a 10
d) De 10 a 20
e) De 20 a 200

6. ¿Por qué el agua resulta imprescindible para la vida?
a) Porque presenta una gran resistencia a cambiar de temperatura
b) Porque presenta una densidad superior a la del hielo
c) Porque todas las reacciones químicas necesarias porque se realicen las tres funciones vitales sólo se dan en el medio acuoso
d) Porque gracias a sus cargas eléctricas disuelve un gran número de sustancias
e) Porque es un líquido incoloro, transparente, inodoro e insípido que a nivel del mar hiervo a 100 ºC y se congela a 0 ºC

7. ¿Cuántos gramos de sal hay en un litro de agua de mar como media?
a) 0,35
b) 0,350
c) 3,5
d) 35
e) 350

8. ¿Cuáles son los dos iones más abundantes al agua marina?
a) Sodio y potasio
b) Sodio y magnesio
c) Cloruro y sodio
d) Cloruro y potasio
e) Cloruro y magnesio

9. ¿Cuál de las siguientes estructuras geológicas no contiene agua dulce?
a) Acuífero
b) Río
c) Torrente
d) Humedal
e) Albufera

10. ¿Cuál de los siguientes elementos constituye los denominados primeros núcleos de condensación?
a) Los cristales microscópicos de hielo
b) Las gotas microscópicas de agua
c) Las partículas de polvo
d) Los copos de nieve
e) Los iones

Horizontales:
1.Nombre del agua que resulta apta para el consumo humano
3.Nombre del mar que por presentar una escasa evaporación y recibir mucho agua fluvial presenta la concentración en sales más baja de todos los mares
6. Nombre de las estructuras geológicas que contienen la mayor parte de las reservas mundiales de agua dulce.
7. Nombre del tipo de sustancias contaminantes que como el plomo, el mercurio y el cadmio pueden provocar la muerte de los humanos y de los otros tipos de animales.
10. Nombre del proceso que consiste en hacer pasar las aguas a través de una reja para separar los residuos sólidos grandes.
13. Nombre de un conjunto de microgotas de agua tan pequeñas que el simple roce con el aire impide que caigan.
15. Nombre del proceso que permite eliminar los contaminantes de un agua antes de volverla a la naturaleza.
17. Nombre del nivel superior del agua en un depósito subterráneo de agua.
18. Nombre del proceso que experimenta el agua cuando se llega a los 0 ºC
19. Nombre de las aguas contaminadas que se generan en las ciudades y en las industrias
20. Nombre del tipo de contaminante que comprende las defecaciones y excreciones humanas y animales que se generan en pueblos y ciudades.
Verticales:
2. Nombre del proceso que experimenta el agua cuando se llega a los 100 ºC
4. Nombre del proceso que consiste en dejar un agua en reposo hasta que la arena que contiene en suspensión se separa y cae al fondo debido a la fuerza de gravedad.
5. Nombre del planeta dónde, al igual que en la Tierra, se han observado erosiones producidas por el agua.
8. Nombre de la variable que nos informa de la cantidad de sales que contiene el agua.
9. Nombre del paso de vapor de agua (gas) a agua (líquido).
11. Nombre del proceso que consiste en hacer pasar a otro recipiente solamente las aguas superficiales, que son las que no tienen partículas en suspensión.
12. Nombre de la estructura originada por las aguas que se han infiltrado en la tierra hasta llegar a una capa impermeable, generalmente de arcillas, donde se han acumulado empapando los terrenos.
14. Nombre del tipo de microorganismos que producen enfermedades
16. Nombre del tipo de tratamiento de aguas que realizan las bacterias en depósitos oxigenados para conseguir la transformación de la mayor parte de los compuestos orgánicos.