El agua en el planeta Tierra: distribución, ciclo y su importancia

El agua en el planeta

Cuando los astronautas vieron la Tierra desde el espacio por primera vez, la llamaron 'Planeta Azul' debido al intenso color del agua, que cubre la mayor parte de su superficie.

El 71% de la superficie del planeta está cubierta por agua. El 29% restante corresponde a los continentes, que se elevan por enci- ma del nivel del mar.

Pero en nuestro planeta no hay agua únicamente en la superficie: también podemos hallarla en el interior de la corteza terrestre y en la atmósfera.

Además, el agua puede encontrarse en estado sólido, líquido o gaseoso, en función de las condiciones del lugar donde se encuentre.

La hidrosfera es el conjunto de las aguas que hay en la Tierra, sea cual sea su estado, localización o composición.

El origen del agua en la Tierra

Actualmente se considera que el agua del planeta Tierra tiene dos orígenes, uno terrestre y otro extraterrestre.

• Una parte del agua emergió desde el interior del planeta a la su- perficie en forma de vapor, debido a la intensa actividad volcánica de la Tierra primitiva.
• La otra parte llegó a nuestro planeta transportada por los nume- rosos meteoritos que impactaron contra la Tierra primitiva.

Estos procesos se produjeron de forma similar en otros planetas y satélites del Sistema Solar.

Se sabe que hay agua helada en los polos de Marte y Mercurio -ade- más de en cometas y asteroides-, vapor de agua en la atmósfera de Venus y todo apunta a que en Europa, un satélite de Júpiter, existe abundante agua líquida debajo de una gruesa capa de hielo que cu- bre toda su superficie.

science-bits.com 16¡La Tierra es única!

Si bien el agua es una sustancia común en el Sistema Solar, en ningún otro lugar el agua se encuentra en las condiciones en que lo hace en la Tierra.

La Tierra es el único astro conocido que contiene grandes canti- dades de agua líquida en su superficie. Sin ella, jamás se habría desarrollado la vida tal y como la conocemos.

La distancia que nos separa del Sol y las características de la atmósfera terrestre hacen posible que las temperaturas en la superficie de nuestro planeta sean las apropiadas para que una gran cantidad del agua de la Tierra se encuentre en estado líquido.

Distribución del agua en la Tierra

Toda el agua de la hidrosfera llenaría un cubo de 1.100 km de arista. Me- nos de un 3% de este agua es agua dulce, y menos de un 1% es dulce y líquida. Veamos cómo se distribuye el agua en la Tierra, en qué estado se encuentra y cuál es su composición.

Agua total

Se trata de toda el agua que conforma la hidrosfera, sea cual sea su localización, su estado o su composición.

Agua dulce

• Incluye el agua presente en los continentes y la atmósfera.
• Se encuentra en los tres estados: sólido, líquido y gaseoso.
• Su composición es muy variable, en función de su localización y estado: puede contener numerosos minerales, gases y conta- minantes disueltos o en suspensión. Su contenido en sales es mucho menor que el del agua salada.

Agua superficial y atmosférica

• Incluye las aguas atmosféricas y las que circulan por la super- ficie de los continentes.
• Se trata de agua líquida y gaseosa.
• Su composición es muy variable. Son las aguas más utilizadas por los humanos y su composición determina el uso al que son destinadas.

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Las grandes masas de agua de la Tie- rra suavizan el clima de las localida- des que están bajo su influencia.

Las propiedades del agua

El agua juega un papel fundamental en procesos biológicos y geológi- cos de gran relevancia:

• Es imprescindible para los seres vivos.
• Participa en la regulación del clima de nuestro planeta.
• Actúa en el modelado del relieve de la corteza terrestre.

El agua es una sustancia única. Entre las propiedades que explican su importancia en nuestro planeta, destacan cuatro:

1. El agua es un gran disolvente.
2. El agua se calienta y se enfría con dificultad.
3. El agua puede cambiar de estado en las condiciones que se dan en nuestro planeta.
4. El hielo es menos denso que el agua líquida y flota sobre ella.

Disolvente universal

En la naturaleza es muy difícil encontrar agua líquida pura. Esto es así porque el agua es un gran disolvente.

Decimos que el agua es un disolvente universal porque disuelve un gran número de sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.

Las sales minerales, el azúcar, el alcohol y gases como el oxigeno y el dióxido de carbono son ejemplos de sustancias solubles en agua.

Gracias a esta propiedad, en los seres vivos, el agua disuelve y transporta los nutrientes y es el medio en el que se producen las reacciones quími- cas necesarias para la vida.

En los continentes, el agua erosiona las rocas por las que circula y se infil- tra. Al tiempo que modela el relieve, las aguas continentales incorporan sustancias disueltas de origen mineral, que son transportadas hasta los océanos.

Difícil de calentar y de enfriar

No todas las sustancias se calientan o se enfrían del mismo modo.

Bajo las mismas condiciones, el agua tarda mucho más en calen- tarse o en enfriarse que la mayoría de sustancias.

Esta propiedad explica el papel del agua en la regulación del clima, ya que contribuye a mantener las temperaturas estables y a evitar los cam- bios bruscos.

También gracias a esta propiedad, el agua actúa como un amortiguador de los cambios de temperatura en los seres vivos.

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Cambios de estado

En el intervalo de temperaturas que se registran en la superficie terres- tre es posible encontrar agua en sus tres estados: líquido, sólido (hielo) y gaseoso (vapor).

De forma natural, el agua pue- de calentarse o enfriarse hasta llegar a cambiar de estado.

Gracias a los cambios de es- tado, el agua circula de forma continua entre los océanos, la atmósfera y los continentes.

La densidad del hielo

En general, cualquier sustancia en estado sólido es más densa que en estado líquido, pero el caso del agua es distinto.

La densidad del hielo es más baja que la del agua líquida. Por esta razón el hielo flota sobre el agua líquida.

Así, cuando la temperatura desciende por debajo de los 0 ℃, la super- ficie del agua se congela y actúa como un aislante térmico que impide que el agua líquida que hay por debajo se congele.

Si el hielo no flotara, los lagos y los mares de las regiones frías se conge- larían completamente y los seres vivos que los habitan perecerían.

El ciclo del agua

La hidrosfera no es estática. El agua experimenta cambios: se calienta y se enfría, cambia de estado, se desplaza y se mezcla con muchas sustancias.

Estos cambios provocan que el agua circule de forma continua entre los continentes, los océanos, la atmósfera y los seres vivos.

Por ejemplo, cuando el agua del mar se evapora, sus moléculas ascien- den a la atmósfera, donde se condensan en gotas minúsculas, que for- man las nubes. Cuando estas gotas son demasiado grandes para man- tenerse suspendidas, caen en forma de lluvia sobre el continente, y se infiltran en el subsuelo o fluyen por la superficie hasta llegar al mar.

El ciclo del agua es el conjunto de cambios de estado, composi- ción y lugar que experimenta el agua en la Tierra, y que se repiten de forma ininterrumpida.

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Modelo del ciclo del agua

Estos son los principales procesos del ciclo del agua.

CONDENSACIÓN. El vapor de agua asciende con las corrientes de aire por la atmósfera hasta alcanzar zonas más frías. Entonces se condensa en minúsculas gotas que constituyen las nubes, que circulan por la atmósfera transportadas por el viento. En determinadas condiciones, el vapor de agua puede sublimarse y dar lugar a nubes formadas por pequeños cristales de hielo.

PRECIPITACIÓN. Las pequeñas gotas que for- man las nubes se agrupan y van creciendo hasta que su peso es demasiado elevado para mante- nerse en suspensión. Entonces, atraídas por la gravedad, las gotas caen en forma de lluvia, nieve o granizo, en función de las condiciones atmosfé- ricas del lugar.

CIRCULACIÓN. Las precipita- ciones sobre los continentes aca- ban volviendo al mar, ya que la gravedad provoca la escorrentía superficial por ríos y torrentes, así como la circulación de las aguas subterráneas. En el proce- so, el agua más o menos pura de las precipitaciónes se enriquece con todo tipo de sustancias que disuelve o arrastra a lo largo de su recorrido.

INFILTRACIÓN. Sobre los con- tinentes, la gravedad hace que parte del agua de las precipi- taciones se infiltre y descienda por los poros de las rocas de la corteza, disolviendo muchos minerales, hasta llegar a una capa de roca impermeable. Por encima de esta capa, los poros y las grietas de las rocas se re- llenan de agua, dando lugar a acuíferos, que pueden recargar por debajo lagos y ríos.

EVAPORACIÓN. El Sol calienta la superficie del agua líquida de los continentes y los océanos, provocando su evaporación ha- cia la atmósfera. El agua líquida, dulce o salada, se convierte en vapor de agua: las partículas su- perficiales del agua ascienden por la atmósfera y se mezclan con el aire, mientras que las sustancias disueltas, que no se evaporan, permanecen en las masas de agua líquida.

TRANSPIRACIÓN. El 10% del vapor que llega a la atmósfera proviene de la transpiración de los seres vivos, principalmente de las plantas terrestres. La mayor parte del agua que es- tas plantas absorben del suelo a través de sus raíces es canali- zada hasta sus hojas, donde se evapora hacia la atmósfera.

¿Qué mueve el ciclo del agua?

La circulación del agua por la hidrosfera es causada principalmen- te por el Sol y la gravedad.

El Sol actúa como motor del ciclo, suministrando la energía que per- mite al agua vencer la gravedad. Al calentar el agua líquida, esta se evapora y asciende por la atmósfera hasta que vuelve a enfriarse y se condensa en las gotas que forman las nubes.

La gravedad es la responsable de los movimientos descendentes del agua en el ciclo. Provoca que el agua acumulada en las nubes descien- da en forma de precipitaciones y que, en los continentes, se infiltre ha- cia los acuíferos o fluya por los cauces de ríos y torrentes hasta llegar al océano.

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