1. La hidrosfera como sistema
2. Distribución del agua en la Tierra
3. El ciclo del agua
4. El Balance hídrico
5. Dinámica hídrica
5.1. Dinámica hídrica continental
5.1.1. Aguas superficiales
-
Aguas de arroyada. (Estudiado en Un 4)
-
Torrentes. (Estudiado en Un 4)
-
Ríos. (Estudiado en Un 4)
-
Glaciares. (Estudiado en Un 4)
-
Lagos.
-
Humedales.
5.1.2. Aguas subterráneas. (Estudiado
en Un 4)
5.2. Dinámica hídrica oceánica.
5.2.1. Olas
5.2.2. Corrientes marinas
5.2.3. Mareas
1. LA HIDROSFERA COMO
SISTEMA
La hidrosfera es la envoltura de
la superficie terrestre formada por los océanos, mares, ríos, lagos,
glaciares,... junto con las aguas subterráneas.
Es un sistema abierto ya que intercambia
materia y energía con los otros sistemas terrestres, cambiando de estado y de
localización.
El principal elemento que
constituye la hidrosfera es el agua, que puede estar en estado sólido o
líquido. En la hidrosfera, el agua no se encuentra en estado puro, sino que
contiene muchas sustancias en disolución y materiales en suspensión.
2. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LA TIERRA
Aproximadamente el 70% de la
superficie de la Tierra
está cubierta de agua. En la hidrosfera distinguimos:
-
Las aguas oceánicas: constituyen el 97% de la
hidrosfera, son las aguas de los océanos y los mares. Su profundidad media es
de 4000 m .
-
Las aguas continentales: Representan el 3% de la
hidrosfera. Son las aguas que se localizan en los continentes. Se distribuyen a
su vez en:
. Aguas
superficiales: constituidas por aguas de escorrentía, ríos, lagos,...
Representan el 1%.
. Aguas
subterráneas: circulan por el subsuelo y se acumulan en los acuíferos.
Representan el 20%.
. Casquetes
polares y glaciares: donde el agua se encuentra en estado sólido. Representa el
79%.
El agua también se encuentra en la
atmósfera en forma de vapor y de nubes.
3. EL CICLO DEL AGUA
El agua de la hidrosfera
experimenta movimientos y cambios de estado describiendo un ciclo llamado Ciclo
del agua.
El calor del sol evapora el agua
de los océanos y continentes que pasa en estado gaseoso a la atmósfera. El
vapor de agua de la atmósfera se
condensa formando las nubes que contienen pequeñas gotitas de agua o
cristales de hielo. Al condensarse el agua de las nubes, precipitan en forma de lluvia, nieve o hielo volviendo a los
continentes o al mar. El agua que cae sobre los continentes puede seguir varios
caminos:
-
Fluye o discurre por la superficie formando torrentes,
ríos, lagos,...
-
Se acumula en forma de nieve.
-
Se infiltra a través de las rocas pasando a formar
parte de las aguas subterráneas.
-
Finalmente, todas las aguas continentales van a parar
al mar.
El agua vuelve a la atmósfera
inmediatamente de nuevo por evaporación, o bien a través de la transpiración y
respiración de los seres vivos.
La evapotranspiración es
el paso de agua a la atmósfera a partir de la transpiración de las plantas y de
la evaporación del agua del suelo.
Se calcula que en todo el planeta
se evapora cada año unos 500.000 km3 de agua que vuelven de nuevo a
la superficie terrestre en forma de precipitaciones. Este es el balance hídrico global de la Tierra. Sin
En el Ciclo del Agua podemos
distinguir dos parámetros:
-
Tiempo de residencia: Es el tiempo que una
molécula de agua permanece en un lugar determinado. Varía en función de la zona
de la hidrosfera donde se encuentra:
. Atmósfera:
9-10 días.
. Ríos: 12-20
días.
. Lagos: 1-100
años.
. Acuíferos
subterráneos: 200 años.
. Océanos:
3000 años.
-
Tasa de renovación: Es la cantidad de agua que sale
o entra de un determinado compartimento (lago, mar, río,...) por unidad de
tiempo, dividido por el volumen del agua de este compartimiento.
Tasa de renovación =
Cantidad de agua / unidad de tiempo
Cuanto mayor es el tiempo de residencia,
menor es la tasa de renovación. Ambos parámetros influyen en la concentración de sales que se
encuentran en disolución en el agua procedentes de la disolución de las rocas. En el mar el tiempo de residencia es
muy largo, por lo cual el agua se renueva muy lentamente, con lo que su
contenido en sales es elevado. Por ello se denominan aguas saladas.
Las aguas continentales tienen un tiempo de residencia más corto, se
renuevan de manera rápida y por esta razón, la mayoría de las aguas
continentales tienen un contenido en sales bajo y por ello se les llama aguas
dulces.
4. BALANCE HÍDRICO
Se refiere a una cuenca
hidrográfica, al conjunto de todas las de un país. Es el análisis de la
distribución de los distintos componentes del ciclo hidrológico en dicha cuenca
o cuencas al cabo de cierto tiempo, normalmente un año (año hidrológico).
Ordinariamente se cumple que las entradas de agua en la cuenca son iguales a
las salidas. Las primeras se deben a las precipitaciones (P), mientras que las
salidas se producen por evapotranspiración (EVT) y por escorrentía (E), tanto
superficial como subterránea. P = EVT + E. Los resultados de los balances se
suelen expresar en términos relativos, como porcentajes de la precipitación.
Así el balance hídrico en España es:
P (100%) = EVT (66%) + E (34%).
Ya que el valor medio de las
precipitaciones es 325.000 hm3/año (E). El balance sería 325.000 hm3/año
(P) = 215.000 hm3/año (EVT) + 110.000 hm3/año (E).
Los balances hídricos son
imprescindibles en la planificación hidrológica de una cuenca o de un país.
5. DINÁMICA HÍDRICA
La dinámica hídrica estudia los
distintos recorridos o circuitos que sigue el agua al circular en la
hidrosfera, así como los cambios que experimenta en su recorrido y la forma
como repercute el movimiento del agua en el terreno.
5.1. DINÁMICA HÍDRICA
CONTINENTAL
Al estudiar las aguas
continentales y su relación con el sustrato utilizamos como unidad la cuenca
hidrográfica que es la superficie del terreno que incluye un río y todos
sus afluentes desde el nacimiento hasta la desembocadura. El agua que se
infiltra en el suelo formando las aguas subterráneas también forman parte de
ésta.
La línea imaginaria que separa
dos cuencas se denomina línea divisoria de aguas que, generalmente, coincide
con la cresta de las montañas, de manera que separa dos vertientes y define dos
caminos diferentes a seguir para el agua procedente de las precipitaciones. Los
cursos de agua superficiales de la cuenca hidrográfica constituidos por los
ríos y afluentes forman una red hidrográfica. Según donde desagüen las
aguas superficiales, se distinguen dos tipos de cuencas hidrográficas:
-
Cuenca hidrográfica abierta o exorreica: Son
aquellas en las que el agua fluye hasta desembocar en el mar. Es el tipo de
cuenca más frecuente. Podemos encontrarla en toda la Península (Macizo
gallego, Litoral Mediterráneo).
-
Cuenca hidrográfica cerrada o endorreica: Son
aquellas en las que las aguas superficiales se infiltran en el terreno o se
acumulan en un lago. Estas aguas nunca
desembocan en el mar. Son típicas de las zonas áridas o semiáridas en las
que las precipitaciones son ocasionales, acumulándose el agua en depresiones
del terreno formando lagos. Su contenido en sales es alto, debido a que en
estas zonas se produce una elevada evaporación del agua. En España se localizan
en algunas zonas se la depresión del Ebro y de la Mancha (Laguna de
Gallocanta).
En una cuenca hidrográfica se
puede distinguir entre:
5.1.1. AGUAS SUPERFICIALES
(Las aguas de escorrentía, Los
torrentes, ríos y glaciares están explicados en el tema 5)
LAGOS:
Son masas de agua de gran
extensión y profundidad en depresiones
del terreno denominadas cubetas. En muchos casos, del lago sale un río
que va al mar, en otros no hay desagüe, sino que las aguas se evaporan a la
atmósfera directamente desde el lago.
Aunque en su mayoría son de agua
dulce, también existen lagos salados.
El origen de los lagos puede ser:
cárstico, glaciar, tectónico como en la zona del rift africano en el que se sitúan
lagos como el de Victoria, Tanganika; volcánico: cuando el agua rellena
el cráter de un volcán.
Las aguas producen de los ríos,
de la escorrentía superficial del deshielo o de acuíferos subterráneos.
Los lagos tienen una dinámica
anual que se rige por las variaciones de temperatura producidas durante las
estaciones del año y que ocasionan cambios en la densidad del agua. Así, en
verano se calientan las aguas superficiales y se diferencian dos capas de
temperatura y densidad diferentes:
-
La capa superficial de aguas cálidas, iluminadas
y poco densas donde se concentra la vida.
-
Las aguas profundas más frías y densas.
-
En la zona límite entre las dos capas de cambio de
temperatura existe una capa intermedia de agua llamada termoclina.
Al llegar el otoño (y en algunos
la primavera) se produce un descenso de la temperatura que provoca la mezcla de
las aguas del lago y la termoclina desaparece. En invierno, si se hiela la
superficie del lago, los seres vivos sobreviven en el agua debajo de esta capa
de hielo que hace de aislante, de forma que por muy largo que sea el invierno,
un lago de tamaño considerado no llega a helarse.
HUMEDALES:
Son extensiones de terreno
saturadas de agua (encharcadas), o cubiertas por una capa de agua poco
profunda.
A diferencia de los lagos, tienen
poca profundidad, lo que permite el establecimiento de la vegetación en el
fondo y no se forma termoclina.
Según el origen se distinguen
distintos tipos de humedales:
-
Humedales de la costa: Son los más comunes en la Península y pueden
ocupar superficies muy extensas. Se forman en la desembocadura de los ríos,
donde se mezcla el agua dulce y el agua salada (albufera de Valencia, delta
del Ebro, marismas de Doñana).
-
Humedales de montaña: Se forman por el deshielo
de los glaciares de alta montaña y se encuentran dispersos en zonas próximas a
los lagos (los humedales del parque Nacional de Aigües Tortes en el Pirineo
de Lleida).
-
Humedales de las zonas áridas: Son humedales de
alta salinidad debido a al elevada evaporación en estas zonas (humedales de La Mancha o de la depresión
del Ebro).
-
Humedales que se forman por las aguas subterráneas:
Se forman por turgencia de las aguas subterráneas como las de las Torcas de
Cuenca o las Tablas de Daimiel.
Tradicionalmente se consideraba a
los humedales como zonas sin valor económico e insalubres. Actualmente suelen
ser espacios protegidos como reservas de biodiversidad, por ser zonas de
invernada de aves migratorias. Además, regulan las escorrentías y evitan
grandes crecidas en los ríos e inundaciones.
AGUAS SUBTERRÁNEAS: (están
explicadas en el tema 4)
5.2. LA DINÁMICA HÍDRICA
OCEÁNICA
El agua del mar se encuentra en
continuo movimiento debido a los vientos, a las diferencias térmicas y de
salinidad entre unas zonas y otras, a la atracción del Sol y la Luna , a la morfología de los
océanos etc. los movimientos que se originan son: olas, mareas y corrientes
marinas.
5.2.1. OLAS
Son movimientos ondulatorios del
agua, producidos por el viento, que se originan en la superficie de los océanos
y mares y se propagan hasta llegar a las costas.
Las olas se forman porque las partículas de agua, al ser
impulsadas por el viento, describen unas órbitas circulares y al llegar cerca
de la costa se produce un rozamiento con el fondo, deformando el movimiento
circular de las partículas y aumentando la altura de las olas, hasta que la
parte superior cae y la ola rompe sobre la costa.
Las ondulaciones de la superficie
del agua, se producen debido a las distintas posiciones de las partículas; en
su movimiento en el mismo punto, de modo que la masa de agua no se traslada.
Los tsunamis, son olas
gigantes.
5.2.2. CORRIENTES MARINAS
Son cursos de agua que se
desplazan por el interior de los océanos. Su desplazamiento es debido a: el
movimiento de rotación de la tierra, los vientos, y la diferencia de densidad
provocada por las distintas temperaturas y la salinidad del agua.
Pueden ser superficiales y
profundas.
Corrientes superficiales.
Se deben a los vientos superficiales que transfieren su energía al agua por
rozamiento. En la trayectoria de estas corrientes influye la fuerza de Coriolis
así como la presencia de las masas continentales que las rompen o dificultan su
movimiento. Esto último hace que entre los 25 y 30 º de latitud, las
trayectorias más significativas sean circulares en ambos hemisferios. Las
principales corrientes superficiales son:
. Corrientes
Ecuatoriales del Norte y del Sur: Dirigidas hacia el oeste, provocadas por los
vientos alisios. Estas corrientes ecuatoriales están separadas por una
contracorriente ecuatorial. En las costas occidentales de los océanos, las
corrientes ecuatoriales giran hacia el polo correspondiente y forman corrientes
cálidas paralelas a las costas de los continentes como la Corriente del Golfo, que hace que en Europa del
norte el clima sea mucho más suave que en Alaska, estando ambas situadas
a la misma latitud; o la
Corriente de Kuro Shivo, que sigue las costas de Japón; o la
corriente de Brasil.
. Corrientes
de los Vientos del Oeste: Producen un lento movimientos del agua llamado deriva
del viento del oeste, mucho más extensa en el hemisferio sur, porque el océano
es mucho mayor y no queda interrumpida por masas continentales, como pasa en el
hemisferio norte. Cuando se aproximan a las costas orientales del océano, estas
corrientes se desvían, tanto hacia el norte como hacia el sur, a lo largo de la
costa, dando lugar a corrientes frías, como
la Corriente
del Perú (o de Humboldt), la
Corriente de Benguela frente a la costa suroccidental de
África, que se desvían hacia el norte y las corrientes de California y de
Canarias que se desvían hacia el sur. Todas ellas son de agua fría y
suavizan las temperaturas calurosas de estas costas.
. Las
corrientes frías de las Zonas Árticas: En el hemisferio norte hay un flujo de
agua fría hacia el ecuador a lo largo del lado occidental de los estrechos que
conectan el océano Ártico con el Atlántico y el Pacífico, dando lugar a la Corriente del Labrador, la Corriente de Groenlandia
y la Corriente
de Kamtxaca.
. Corriente
Circumpolar Antártica: Gira en sentido de las agujas del reloj unos 50º -60º de
latitud sur alrededor de la
Antártida.
EFECTOS DE LAS CORRIENTES
SUPERFICIALES
-
Las corrientes oceánicas tienen un papel moderador
de las temperaturas, ya que las corrientes cálidas suavizan el rigor de los
climas árticos y las corrientes frías enfrían las costas de las zonas
desérticas de los trópicos.
-
Además, las corrientes superficiales transportan
pequeños organismos que viven
suspendidos en la capa superior del océano,
-
El tercer efecto de las corrientes superficiales es el
denominado afloramiento, importantísimo desde el punto de vista
biológico y económico. Las corrientes ecuatoriales originan el desplazamiento
del agua de este a oeste, en la costa occidental del continente el agua se
desplaza mar adentro, siendo reemplazada por aguas profundas. Este agua que
aflora, son muy ricas en nutrientes que favorecen el desarrollo de una gran
cantidad de organismos entre los que abundan los peces y las aves que se
alimentan de ellos. Por este motivo en estas zonas se encuentran las áreas de
pesca o caladeros más importantes del mundo, como son el de Perú, el sur de
Irlanda (Gran Sol), el de Angola, Sahara occidental, California, etc.
Corrientes Profundas. Se
forman por las diferencias en la densidad del agua debidas a cambios en la
temperatura y la salinidad, se las denomina termohalinas. El agua fría y densa
de los mares polares desciende hacia los fondos oceánicos dirigiéndose hacia el
Ecuador y desplazando hacia la superficie las aguas más cálidas. En su
descenso, el agua fría arrastra una parte importante del CO2 atmosférico en
disolución, contribuyendo así a la disminución del efecto invernadero.
Corrientes de las cuencas marinas
secundarias. Este es el caso del mar Mediterráneo que está comunicado con
el Atlántico a través del estrecho de Gibraltar. El Mediterráneo tiene una
concentración de sales mayor, debido al aporte de los ríos, que el Atlántico.
Por ello, el agua del mar Mediterráneo es más densa. Como consecuencia se
produce una corriente superficial del agua del océano Atlántico menos densa
hacia el mar Mediterráneo y una corriente profunda de agua más densa del mar
Mediterráneo hacia el Atlántico.
La cinta transportadora oceánica
Es una corriente que recorre la
mayoría de los océanos del planeta, parte del recorrido como corriente profunda
y parte como superficial.
- Se inicia en la aguas de
Groenlandia donde el agua se hunde por ser fría y salada. (más densa).
- Recorre el fondo del Atlántico
de norte a sur.
- Parte de ella asciende en el
océano Antártico y retorna al origen,
- Otra parte continúa hacia el
Índico donde se bifurca.
- Parte asciende y otra parte
llega hasta el Pacífico donde asciende y se calienta.
- Posteriormente, realiza el
trayecto inverso por la superficie.
Compensa el desequilibrio salino y
térmico entre el Atlántico y el Pacífico (más cálido y salado). Regula la
cantidad de CO2 atmosférico, debido a que el agua fría arrastra este
gas al hundirse y liberándose mil años después en los afloramientos.
El niño
Situación normal. En la costa de Perú los vientos alisios empujan
hacia el oeste el agua superficial de Pacífico, permitiendo el afloramiento del
agua profunda fría y rica en nutrientes. Los vientos se originan en un
anticiclón en la costa Sudamericana, formado porque la atmósfera se enfría por
contacto con el agua fría del afloramiento, y de borrascas en Oceanía e
Indonesia.
El niño ocurre cada 3-5-años dura
unos 18 meses alcanzando su máximo en Navidad. Se produce cuando los alisios
amainan y no arrastran el agua superficial de la costa Pacífica Sudamericana,
que se calienta y forma una borrasca en la costa de Perú, que es árida. No hay
afloramiento de nutrientes y disminuye la riqueza pesquera.
Las causas del niño se
desconocen. Sus efectos se dejan sentir en todo el planeta.
5.2.3. MAREAS
Son movimientos periódicos del
agua del océano que consiste en ascensos y descensos del nivel del agua. Son
provocados por las fuerzas de atracción que ejercen la Luna y el Sol sobre la Tierra (sobre todo la Luna ). Cuando la marea es
alta, recibe el nombre de pleamar, y cuando desciende y el agua alcanza el
nivel más bajo, se denomina bajamar.
El agua de la Tierra es atraído hacia la Luna por el lado más próximo
a ella (A) y alejada de ella por el lado opuesto (B). En ambos puntos se
produce pleamar. Mientras que en los puntos C y D se produce bajamar.
Como resultado de esta atracción
gravitatoria, entre las zonas de marea baja y marea alta, se producen
desplazamientos horizontales de agua denominados corrientes de marea.
Según la posición del Sol y de la Luna se distinguen dos tipos:
-
Mareas vivas: Cuando la Luna se interpone entre el
Sol y la Tierra
y las fuerzas gravitatorias de la
Luna y el Sol se suman, se dan los mayores cambios en el
nivel del mar. Se producen en semanas alternas cada vez que hay luna llena o
nueva.
-
Mareas muertas: Se produce cada dos semanas,
cuando la Luna
está en cuarto creciente o cuarto menguante.
Las mareas son perceptibles en
las costas donde se observa los cambios de nivel del mar. La amplitud que
alcanzan es mayor en las costas de los océanos abiertos que en los mares
cerrados, así mientras que en el océano Atlántico oscilan entre 3 y 16 m , en el mar Mediterráneo
es de unos 30 cm .