La definición de hidrosfera
La hidrosfera engloba toda el agua del sistema terrestre; esto incluye el agua en las fases líquida, sólida y gaseosa. Aquí se indica dónde se encuentra el agua en cada estado:
Líquida: el agua que se encuentra en océanos, lagos, ríos y estuarios está enestado líquido. Lasaguas subterráneas de acuíferos y suelos también están en fase líquida, al igual que las precipitaciones.
Sólida: los icebergs, lascapas de hielo, los glaciares, la nieve y el granizo son agua en fase sólida, es decir, hielo. La totalidad del hielo del planeta se denomina criosfera.
Gas: el agua en fase gaseosa se refiere al vapor de aguaen la atmósfera. El vapor de aguapuede formar bruma, niebla y nubes; a veces, es invisible en el aire.
Todas estas formas diferentes de agua pueden describirse como depósitos de la hidrosfera, siendo los depósitos más abundantes los océanos y el vapor de agua de la atmósfera.
Formación de la hidrosfera
Losinvestigadores del clima tienen varias teorías sobre cómo la Tierra obtuvo agua; la mayoría cree que los impactos de asteroides trajeron agua a la Tierra (estos asteroides a menudo contenían grandes cantidades de hielo que se habría derretido con el aumento de las temperaturas).
No había vapor de agua cuando se formó la Tierra hace 4.600 millones de años.
Otras teorías incluyen el agua liberada por las reacciones entre los minerales de la corteza terrestre y la desgasificación constante deesta agua a la atmósfera en forma de vapor de agua (esto habría llevado mucho más tiempo que los impactos de asteroides). La mayoría de los científicos están de acuerdo en que una combinación de estos acontecimientos provocó la formación de la hidrosfera.
Las características de la hidrosfera
He aquí algunas características esenciales de la hidrosfera que debes conocer:
Laenergía solar procedente de la luz del Sol proporciona la energía necesaria para que las moléculas de agua pasen de un estado a otro.
La hidrosfera rodea la Tierra en forma de vapor de agua.
La densidad del agua cambia con el calor y la salinidad.
El agua dulce procedente del deshielo reduce la densidad de las aguas saladas.
La temperatura disminuye en las latitudes más altas, ya que hay menos partículas a presiones más bajas (ver pista).
La hidrosfera es una parte esencial del sistema terrestre que sustenta la vida.
El agua circula constantemente entre la litosfera, la biosfera y la atmósfera.
Las bajas presiones implican menos partículas en la misma zona. Por tanto, chocarán menos partículas, por lo que tendrán menos energía cinética y estarán a una temperatura más fría.
El ciclo del agua
El ciclo del agua es la circulación del agua entre la atmósfera, la litosfera y la biosfera. Esta circulación del agua del planeta mantiene la hidrosfera y pone agua a disposición de los ecosistemas y las poblaciones humanas. He aquí las distintas etapas del ciclo del agua.
Interacción entre la hidrosfera y la atmósfera
Las dos primeras etapas del ciclo del agua, la evaporación y la condensación, implican interacciones entre la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra.
Evaporación
Laradiación infrarroja (energía solar) del sol calienta las moléculas de agua y hace que se muevan más deprisa y adquieran más energía. Una vez que tengan suficiente energía, se romperán las fuerzas intermoleculares entre ellas y pasarán a la fase gaseosa formando vapor de agua, que luego asciende a la atmósfera. La evapotranspiración se refiere a todo el vapor de agua evaporado de los suelos y de los estomas de las hojas de las plantas en la transpiración.
Latranspiración consiste en que las plantas pierden moléculas de agua al medio ambiente a través de sus poros estomáticos. Laevaporación es lafuerza motriz de este proceso.
Sublimación es la evaporación directa del hielo en moléculas de vapor de agua y se produce a bajas presiones.
Condensación
Las moléculas de vapor de aguaascenderán a regiones más frías de la atmósfera (son menos densas que el aire) y formarán nubes. Estas nubes se desplazarán por la atmósfera con los vientos y las corrientes de aire. Una vez que las moléculas de vapor de agua se enfríen lo suficiente, no tendrán energía suficiente para permanecer como moléculas gaseosas. Se verán obligadas a desarrollar enlaces intermoleculares con las moléculas que las rodean y formarán gotitas de agua. Una vez que estas gotitas pesen lo suficiente como para superar la corriente ascendente de la nube, se transformarán en precipitación.
La lluvia ácida es un fenómeno natural y causado por el hombre que daña los ecosistemas, contamina los cursos de agua y erosiona los edificios.
Las emisiones de óxido nitroso y dióxido de azufre pueden provocar lluvia ácida al reaccionar con el agua de las nubes y formar ácido nítrico y ácido sulfúrico.
La lluvia ácida tiene consecuencias negativas para la hidrosfera: las precipitaciones ácidas dañan los suelos y los ecosistemas acuáticos, reduciendo la circulación del agua entre los componentes vivos y no vivos de la Tierra.
Interacciones entre la hidrosfera y la biosfera
La precipitación, la infiltración y la escorrentía implican interacciones entre la hidrosfera y la biosfera de la Tierra.
La precipitación implica a la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera.
Precipitación e infiltración
Las gotas de agua condensada caen en forma de lluvia y se filtran en suelos y terrenos. Este proceso se denomina infiltración y es mucho más eficaz en materiales porosos como el barro y los suelos. Elagua que se infiltra en el suelo se almacena en acuíferos que acaban subiendo a la superficie para formar manantiales.
Los acuíferos son redes de rocas permeables que pueden almacenar y transportar agua subterránea.
Escorrentía
Laescorrentía es el proceso natural por el que el agua desciende hasta el nivel del mar. Las fuerzas gravitatorias son los mecanismos impulsores de la escorrentía. El transporte de agua por escorrentía es esencial en la mayoría de los ciclos biogeoquímicos para transportar nutrientes de la litosfera a la hidrosfera.
La pendiente de las laderas, los vientos, la frecuencia de las tormentas y la permeabilidad del suelo afectan a la velocidad de escorrentía del agua.
Figura 1: El ciclo del agua, vía Wikimedia Commons
Impacto humano en la hidrosfera
La estabilidad de la hidrosfera es fundamental para proporcionar una fuente constante de agua dulce a la población humana. Sin embargo, la actividad humana está teniendo un efecto significativo sobre la hidrosfera. He aquí cómo:
Agricultura
Laagricultura mundial está en constante expansión. Con una población mundial en constante crecimiento y una demanda cada vez mayor de alimentos con tasas de consumo más elevadas, es esencial una producción agrícola fiable. Para proporcionarla, los agricultores emplearán métodos intensivos que requieren grandes cantidades de agua para la maquinaria pesada y una compleja regulación de la temperatura.
Los sistemas de riego que suministran agua a los cultivos succionarán agua de los ríos y lagos cercanos.
Uso y explotación de la tierra
El desarrollo en zonas muy pobladas puede devastar los entornos acuáticos. Se construyen presas para bloquear el flujo de agua y construir infraestructuras, mientras que los sistemas de drenaje masivos vierten masas de agua y desbordan lugares alternativos. El desarrollo industrial en zonas costeras puede reducir la permeabilidad del suelo y aumentar las tasas de escorrentía, y la deforestación puede eliminar poblaciones de productores que contribuirían a la absorción de agua del suelo.
Figura 2: Las presas bloquean el flujo de agua y perturban los ecosistemas acuáticos. vía Wikimedia Commons
Contaminación
La escorrentíaindustrial y urbana es una amenaza masiva para las masas de agua. Los vertidos contienen muchas sustancias químicas venenosas.
Como microplásticos, hidrocarburos y sustancias radiactivas.
Éstas acabarán con la fauna y reducirán la circulación entre la biosfera y la hidrosfera. La adición de estas moléculas puede afectar a la densidad del agua y a la velocidad de evaporación.
Los flujos de nitrógeno y azufre provocarán lluvia ácida una vez evaporados, lo que puede contaminar las aguas y los suelos de todo el mundo.
El cambio climático
Elcambio climático inducido por el hombre es otra forma en que estamos afectando negativamente a la hidrosfera. La liberación de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero procedentes de:
la combustión de combustibles fósiles
la agricultura
la deforestación
y la producción masiva.
Esto aumenta el efecto invernadero y calienta el sistema terrestre.
Las temperaturas más altas provocan más evaporación de agua líquida y más vapor de agua liberado a la atmósfera.
El vapor de agua también es un gas de efecto invernadero, por lo que amplifica este efecto y provoca más calentamiento global y evaporación en un mecanismo de retroalimentación positiva.
La Hidrosfera - Puntos clave
La hidrosfera engloba la totalidad de las moléculas de agua del sistema terrestre. Éstas pueden ser sólidas (hielo, granizo, nieve), líquidas (agua oceánica) o gaseosas (vapor de agua).
El ciclo del agua hace circular el agua entre las distintas esferas y mantiene la distribución del agua por la hidrosfera. Los procesos críticos del ciclo del agua son la evaporación, la condensación, la precipitación, la infiltración y la escorrentía.
Los impactos humanos como la agricultura intensiva, los cambios en la tierra y la contaminación perturban la distribución del agua entre las esferas.
El cambio climático también afecta a la hidrosfera. El aumento de las temperaturas hace que se añada más vapor de agua a la atmósfera, y como el vapor de agua es un gas de efecto invernadero, este efecto se agrava.
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