Formación
Cuando la Tierra se fue formando, hace unos 4600 millones de años, las altas temperaturas hacían que toda el agua estuviera en forma de vapor. Al enfriarse por debajo del punto de ebullición del agua, gigantescas precipitaciones llenaron de agua las partes más bajas de la superficie formando los océanos. Se calcula que unas decenas o cientos de millones de años después de su formación ya existirían los océanos. 
Casi la totalidad del agua se encuentra en los mares y océanos en forma de agua salada. De las aguas dulces la mayor parte está en forma de hielo y en aguas subterráneas. El agua situada sobre los continentes y la que está en la atmósfera son las cantidades proporcionalmente menores, aunque su importancia biológica es grande.
Distribución del agua
| |
Agua líquida oceánica
| 1322·106 km3 |
Agua sólida oceánica
| 26·106 km3 |
Epicontinentales1
| 225 000 km3 |
En la atmósfera
| 12 000 km3 |
Aguas subterráneas2
| 2-8 ·106 km3 |
1) En las aguas epicontinentales se incluyen el mar Caspio, el Aral y el mar Muerto, además de lagos, ríos, etc.
2) Se da una de las muchas estimaciones que se suelen hacer para estas aguas, porque calcular su cantidad es muy difícil.
El agua permanece en constante movimiento. El vapor de agua de la atmósfera se condensa y cae sobre continentes y océanos en forma de lluvia o nieve. El agua que cae en los continentes va descendiendo de las montañas en ríos, o se infiltra en el terreno acumulándose en forma de aguas subterráneas. Gran parte de las aguas continentales acaban en los océanos, o son evaporadas o transpiradas por las plantas volviendo de nuevo de nuevo a la atmósfera. También de los mares y océanos está evaporándose agua constantemente. La energía del sol mantiene este ciclo en funcionamiento continuo.
Figura 3-7 > Ciclo del agua
Al año se evaporan 500 000 km3 de agua, lo que da un valor medio de 980 l/m2 o mm. Es decir es como si una capa de 980 mm (casi un metro) de agua que recubriera toda la Tierra se evaporara a lo largo del año. Como en la atmósfera permanecen constantemente sólo 12 000 km3, quiere decir que la misma cantidad de 500 000 km3 que se ha evaporado vuelve a caer en forma de precipitaciones a lo largo del año. Aunque la media, tanto de la evaporación como de la precipitación sea de 980 mm, la distribución es irregular, especialmente en los continentes. En los desiertos llueve menos de 200 mm y en algunas zonas de montaña llueve 6000 mm o más.
El tiempo medio que una molécula de agua permanece en los distintos tramos del ciclo es:
| en la atmósfera | 9-10 días |
| en los ríos | 12-20 días |
| en lagos | 1-100 años |
| en acuíferos subterráneos | 300 años |
| en océanos | 3 000 años |
Como es lógico estos tiempos medios de permanencia van a tener una gran influencia en la persistencia de la contaminación en los ecosistemas acuáticos. Si se contamina un río, al cabo de pocos días o semanas puede quedar limpio, por el propio arrastre de los contaminantes hacia el mar, en donde se diluirán en grandes cantidades de agua. Pero si se contamina un acuífero subterráneo el problema persistirá durante decenas o cientos de años.
Las características del agua hacen que sea un líquido idóneo para la vida. La elevada polaridad de la molécula de agua tiene especial interés porque de ella se derivan otras importantes propiedades.
a) Polaridad
Las moléculas de agua son polares. Por esta polaridad el agua es un buen disolvente de sales y otras sustancias polares pero un mal disolvente de gases y otras sustancias apolares como las grasas y aceites.
Polaridad de las moléculas del agua
Una molécula está polarizada cuando situada en un campo eléctrico se orienta con un lado hacia el polo positivo y con otro hacia el negativo. Sucede esto porque aunque la molécula en conjunto no tiene carga, en cambio la distribución de cargas dentro de la molécula no es homogénea y una zona tiene un incremento de carga positiva mientras otra zona lo tiene de carga negativa.En el caso de la molécula de agua sucede asís porque el átomo de oxígeno se une con dos de hidrógeno por enlaces polarizados que forman entre sí un ángulo de aproximadamente 105º. Como el átomo de oxígeno es más electronegativo que los de hidrógeno, en el lado del oxígeno se sitúa la zona negativa y en el lado de los hidrógenos la positiva, con su centro de acción en el punto medio entre los dos hidrógenos.  Se llama enlace de puente de Hidrógeno al que une a una molécula de agua con las que están a su alrededor. Este enlace entre moléculas de agua vecinas se produce por la atracción entre la zona positiva de una molécula y la negativa de la vecina. Su influencia es tan notoria que si no fuera por esta atracción el agua sería una sustancia gaseosa a la temperatura ordinaria ya que su tamaño es muy pequeño. Como son gases, por ejemplo, otras moléculas de tres o cuatro átomos como el CO2, el NH3, el H2S, el CH4, similares al agua en tamaño. |
b) Calores específicos, de vaporización y de fusión.-
Las cantidades de calor necesarias para evaporar, fundir o calentar el agua son más elevados que en otras sustancias de tamaño parecido al estar las moléculas unidas por fuerzas eléctricas entre las zonas positivas de unas y las negativas de otras.
Esto hace que el agua sea un buen almacenador de calor y así ayuda a regular la temperatura del planeta y de los organismos vivos.
c) Cohesividad.
Otra repercusión importante de la polaridad es que las moléculas, al estar atraídas entre sí, se mantienen como enlazadas unas con otras, lo que tiene gran interés en fenómenos como el ascenso de la savia en los vegetales o el movimiento del agua en el suelo. Esta cohesividad de las moléculas de agua entre sí explica también la tensión superficial que hace que la superficie del agua presente una cierta resistencia a ser traspasada.
d) Densidad y estratificación
La densidad del agua es de 1kg/l, pero varía ligeramente con la temperatura y las sustancias que lleve disueltas, lo que tiene una considerable importancia ecológica.
La densidad aumenta al disminuir la temperatura hasta llegar a los 4ºC en los que la densidad es máxima. A partir de aquí disminuye la densidad y el hielo flota en el agua. Esto hace que cuando un lago o el mar se congelan, la capa de hielo flote en la superficie y aísle al resto de la masa de agua impidiendo que se hiele. Los seres vivos pueden seguir viviendo en el agua líquida por debajo del hielo.
Las capas de agua de distintas densidades se colocan en estratos que funcionan como partes independientes. Al no haber intercambio entre ellas, algunos nutrientes, como el oxígeno o los fosfatos, se pueden ir agotando en algunas capas mientras son abundantes en otras.
Solubilidad.
a) Salinidad.- Los iones que dan la salinidad al agua tienen dos orígenes. Los arrastrados por el agua que llega desde los continentes y los que traen los magmas que surgen en las dorsales oceánicas.
En un litro de agua del mar típico suele haber unos 35 g de sales, de los cuales las dos terceras partes, aproximadamente, son cloruro de sodio. Hay lugares en los que la salinidad es distinta (por ejemplo es proporcionalmente alta en el Mediterráneo y baja en el Báltico), pero siempre se mantiene una proporción similar entre los iones, aunque las cantidades absolutas sean diferentes.
En algunos mares interiores la salinidad llega a ser muy alta, como es el caso del Mar Muerto con 226 g de sal por litro.
En las aguas dulces continentales encontramos cantidades mucho menores de iones. El componente principal es el bicarbonato cálcico (unos decigramos por litro), cuya mayor o menor presencia indica el grado de dureza de las aguas.
b) Presión osmótica.- La membrana celular es semipermeable, lo que quiere decir que permite el paso de moléculas pequeñas, pero no el de moléculas grandes o iones. Esto hace que en los seres vivos haya que tener muy en cuenta los procesos de ósmosis que provocan, por ejemplo, que una célula desnuda que se encuentra en un líquido de menor concentración que la intracelular va llenándose cada vez más de agua hasta que explota. Los distintos organismos, según vivan en aguas dulces o saladas, o en zonas de salinidad variable, han tenido que desarrollar eficaces mecansimos para la solución de estos problemas osmóticos. La salinidad es, de hecho, una importante barrera que condiciona la distribución ecológica de los organismos acuáticos.
c) Gases disueltos.- El oxígeno disuelto en el agua supone una importante limitación para los organismos que viven en este medio. Mientras en un litro de aire hay 209 ml de oxígeno, en el agua, de media, la cantidad que se llega a disolver es 25 veces menor.
Otro problema es que la difusión del oxígeno en el agua es muy lenta. La turbulencia de las aguas, al agitarlas y mezclarlas, acelera el proceso de difusión miles de veces y es por eso fundamental para la vida.
La temperatura influye en la solubilidad. Mientras que los sólidos se disuelven mejor a temperaturas más elevadas, en los gases sucede lo contrario. Las aguas frías disuelven mejor el oxígeno y otros gases que las aguas cálidas porque mayor temperatura significa mayor agitación en las moléculas lo que facilita que el gas salga del líquido.
La solubilidad del gas en agua disminuye mucho con la disminución de presión. En un lago situado a 5500 m de altura, por ejemplo, con una presión atmosférica, por tanto, de 0,5 atmósferas el oxígeno que se puede disolver es mucho menos que si estuviera a nivel del mar.
| Solubilidad de gases (ml/l) a 1 atmósfera | ||||||
| agua dulce | agua del mar | |||||
| 0 ºC | 12 ºC | 24 ºC | 0 ºC | 12 ºC | 24 ºC | |
| Nitrógeno | 23 | 18 | 15 | 14 | 11 | 9 |
| Oxígeno | 47 | 35 | 27 | 38 | 28 | 22 |
| CO2 | 1715 | 1118 | 782 | 1438 | 947 | 677 |
LA HIDROSFERA TERRESTRE
Si observamos la foto de satélite que se incluye en esta página, podemos darnos cuenta de que la mayor parte de la superficie terrestre está cubierta de agua. Casi las tres cuartas partes del planeta ¿Tierra? están cubiertas de agua (por cierto, ¿no deberíamos llamarlo planeta Agua?).
En la zona del planeta donde hay tierra emergida (zonas continentales) también podemos encontrar agua formando ríos,lagos, embalses, aguas subterráneas y en los polos de la Tierra y en la cumbres de las montañas también podemos encontrar agua, esta vez en su forma sólida. Por último podemos encontrar agua en ciertas capas de la atmósfera, esta vez en forma de vapor de agua (gas) formando las nubes.
Todo ello es lo que denominamos Hidrosfera Terrestre.
La hidrosfera terrestre constituye el sustento de la vida, sin ella, sin agua, no habría vida en este planeta, ni en ningún otro. Además, todos los seres vivos estamos formados por un alto porcentaje de agua. Nuestro cuerpo es agua en más de un 70%. Pero a pesar de la abundancia de agua en el planeta, no toda es utilizable. La mayor parte, el agua de los océanos, es agua salada, incluye sales minerales formadas por elementos como el sodio, potasio y cloro en diferentes concentraciones. Solamente podemos utilizar directamente las aguas dulces presentes en las zonas continentales o en los polos.
Por ello, los seres humanos, debemos ser conscientes de su importancia y hacer un uso racional del agua, no abusando en su consumo y no malgastándola.
También debemos darnos cuenta de que muchas de nuestras actividades, costumbres y hábitos de vida, supuestamente modernas y avanzadas, pueden ser gravemente perjudiciales para el agua, contaminándola y haciendo que no se apta para su consumo, afectando a la cadena ecológica y, en definitiva, afectando a todos los seres vivos y a nosotros mismos.
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 4.600 millones de años, se enfrió suficientemente.
La forman los océanos, mares, ríosterrestres y subterráneos, glaciares, lagos, lagunas y el vapor de agua contenido en laatmósfera. Debido a los desplazamientos de las aguas y al ciclo del agua la hidrosfera sufre cambios continuamente.
Distribución de la aguas
El agua del planeta se distribuye en aguas saladas u oceánicas, conformada por océanos y mares; y las aguas dulces o continentales, ríos, lagunas, lagos y aguas subterráneas.
Lo más probable es que el agua oceánica se formara por el vapor liberado por las rocas en formación en la época en que la corteza terrestre se enfrió. Al enfriarse la Tierra el vapor cayó en forma de lluvia formando los oceános y mares. Son cinco océanos: Pacífico, Atlántico, Índico, Antártico y Ártico.
Las aguas dulces provienen de las precipitaciones y caen sobre la tierra. Los ríos son cursos permanentes de agua sobre la tierra.
Los movimientos superficiales del mar son denominados olas, se producen por la fuerza del viento y son ondulatorios. Por esto entre más viento más altas son las olas. La ola esta formada por la cresta que es la parte más alta y los flancos que son sus pendientes.
Las corrientes son desplazamientos constantes de masas de agua que avanzan a gran velocidad, son como ríos en el mar. Siempre tienen la misma dirección y constante. Se producen por la fuerza del viento, la densidad del agua, la salinidad, composición, tempertatura y rotación de la Tierra. Según el lugar de origen hay dos tipos de corrientes: las frías y las cálidas. Las frías se originan en los polos y van al Ecuador. En cambio, las cálidas van en dirección opuesta.
Sin embargo, producto de la rotación de la Tierra, las corrientes marinas se desvían y forman circuitos. En el Hemisferio Norte se desvían a la derecha y en el Sur, a la izquierda.
Las corrientes son muy importantes en el desarrollo de la vida humana, ya que estimulan el crecimiento de plantas y el desarrollo del plancton. A la vez, modifican las temperaturas y precipitaciones del planeta.
Distribución de la aguas
El agua del planeta se distribuye en aguas saladas u oceánicas, conformada por océanos y mares; y las aguas dulces o continentales, ríos, lagunas, lagos y aguas subterráneas.
Lo más probable es que el agua oceánica se formara por el vapor liberado por las rocas en formación en la época en que la corteza terrestre se enfrió. Al enfriarse la Tierra el vapor cayó en forma de lluvia formando los oceános y mares. Son cinco océanos: Pacífico, Atlántico, Índico, Antártico y Ártico.
Las aguas dulces provienen de las precipitaciones y caen sobre la tierra. Los ríos son cursos permanentes de agua sobre la tierra.
Los movimientos superficiales del mar son denominados olas, se producen por la fuerza del viento y son ondulatorios. Por esto entre más viento más altas son las olas. La ola esta formada por la cresta que es la parte más alta y los flancos que son sus pendientes.
Las corrientes son desplazamientos constantes de masas de agua que avanzan a gran velocidad, son como ríos en el mar. Siempre tienen la misma dirección y constante. Se producen por la fuerza del viento, la densidad del agua, la salinidad, composición, tempertatura y rotación de la Tierra. Según el lugar de origen hay dos tipos de corrientes: las frías y las cálidas. Las frías se originan en los polos y van al Ecuador. En cambio, las cálidas van en dirección opuesta.
Sin embargo, producto de la rotación de la Tierra, las corrientes marinas se desvían y forman circuitos. En el Hemisferio Norte se desvían a la derecha y en el Sur, a la izquierda.
Las corrientes son muy importantes en el desarrollo de la vida humana, ya que estimulan el crecimiento de plantas y el desarrollo del plancton. A la vez, modifican las temperaturas y precipitaciones del planeta.
El hielo y la nieve son otra forma de existencia de agua en la Tierra. La nieve va a ser la precipitación de pequeños cristales de hielo que se van a agrupar en copos. Se va a producir cuando el vapor de agua en la atmósfera tenga menos de OºC y caiga a la tierra.
Los hielos se forman cuando la nieve se acumula con el paso de los años. Producto de esto la presión existente sobre la nieve va a producir que esta pierda aire por lo que se forma el hielo. Las mayores manifestaciones de hielo en la tierra se van a dar en los glaciares.
Los hielos se forman cuando la nieve se acumula con el paso de los años. Producto de esto la presión existente sobre la nieve va a producir que esta pierda aire por lo que se forma el hielo. Las mayores manifestaciones de hielo en la tierra se van a dar en los glaciares.
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