Origen de la hidrosfera
La hidrosfera está formada por toda el agua líquida, sólida y gaseosa de la Tierra. El agua es una molécula relativamente abundante en el Universo, especialmente en los materiales rocosos. La Tierra es el único de los 4 planetas rocosos (Mercurio, Venus, Marte y la Tierra) que tienen enormes cantidades de agua líquida en su superficie. La hidrosfera se formó al mismo tiempo que la atmósfera por la desgasificación del manto.
Ciclo hidrológico
El ciclo del agua realiza un trabajo disipativo, que se mantiene en funcionamiento al recibir el aporte constante de energía solar, responsable de la evaporación del agua. El gradiente térmico de la troposfera determina la condensación y precipitación del agua, y la gravedad produce el flujo desde los continentes hacia los océanos. El flujo provoca un lavado de las sales solubles, que van acumulándose en el océano, por lo que este recipiente presenta una salinidad mayor que los demás.
Propiedades del agua
Agua molécula dipolar
Tiene un polo positivo en los átomos de H y un polo negativo situado en el átomo de O.
Puentes H
Entre los polos positivo y negativo de 2 moléculas distintas se produce una gran atracción. Por su peso molecular, el agua debería ser un gas, pero los átomos de H de una molécula tienden a unirse a los átomos de O de otra, estableciendo puentes de H. Esto permite que el agua se comporte como un líquido.
Disolvente universal
Disuelve eficazmente las sales y los gases que permiten una disociación iónica.
Densidad menor en estado sólido que líquido
En estado sólido, el agua forma cristales que ocupan un volumen mayor que el agua líquida, lo que hace que el hielo tenga menos densidad.
Elevado calor específico
El calor específico del agua es inusualmente alto. Es necesario suministrarle mucho calor para subir su temperatura, por lo que admite gran cantidad de energía térmica mientras su temperatura cambia muy lentamente. Por esta razón, modifica la temperatura del aire, cuyo calor específico es mucho menor.
Densidad del agua es máxima a los 4°C
La densidad del agua varía de forma anómala con la temperatura, presentando un valor máximo a los 4°C.
Distribución de la hidrosfera
El principal depósito son los océanos, que contienen el 97% del volumen de agua en la superficie terrestre. El agua continental supone apenas el 3% de la hidrosfera; la mayor parte de esta agua se encuentra en forma sólida en los glaciares y más de la mitad del agua dulce líquida son aguas subterráneas.
Balance hídrico
Es un cálculo que permite conocer el flujo neto de entrante o saliente que presenta un sistema en un tiempo largo. Este cálculo permite hacer predicciones sobre el volumen de agua que contendrá el sistema en un momento determinado, sus flujos salientes y entrantes, etc.
Cálculo balance hídrico
Se suman por un lado las entradas de agua al sistema y por otro las salidas y después se restan ambos resultados: Flujo neto del sistema = suma de flujos entrantes – suma de flujos salientes. Si el resultado es positivo, significa que el sistema presenta un aporte neto de agua y que el volumen que almacena tiende a aumentar con el tiempo; un resultado negativo indica que el sistema presenta un flujo neto de salida y que el volumen de agua que almacena tiende a disminuir.
Tiempo de permanencia
El tiempo de permanencia del agua en un sistema es el tiempo medio que transcurre desde que una molécula de agua entra en él hasta que la abandona. Permite calcular la capacidad del sistema para autodepurarse.
Tasa de renovación
Indica la velocidad a la que el agua fluye a través del sistema. En general, cuanto menor es el tiempo de permanencia o mayor es la tasa de renovación más facilidad tiene un sistema para autodepurarse.
Dinámica oceánica
Los cambios de densidad del agua del mar originan corrientes. Hay 2 tipos de variables que influyen en la densidad del agua: salinidad y temperatura.
Formación del oleaje
Se forma por la acción del viento sobre la superficie del mar. Los 3 factores que determinan la altura de las olas son: la intensidad del viento, su duración y el área de la superficie oceánica afectada.
Dinámica fluvial y torrencial
Los ríos son cursos de agua permanentes, los arroyos y torrentes son cursos intermitentes que pueden quedarse secos en épocas con escaso aporte de agua. Una cuenca hidrográfica es el territorio que abarca una red de drenaje, por lo general tiene un río principal y unos tributarios que vierten sus aguas.
Perfíl longitudinal y perfíl de equilibrio
La altitud del cauce de un río frente a la distancia desde su nacimiento hasta su desembocadura, se obtiene su perfil longitudinal. El perfil de equilibrio es una curva teórica que representa el perfil longitudinal que tendría el río si erosionara su cauce reduciendo su pendiente hasta perder su capacidad erosiva.
Interpretación hidrogramas
Los hidrogramas son gráficas en las que se representa el caudal de un río o un arroyo a lo largo del tiempo.
Aguas subterráneas: acuíferos
El agua que se infiltra en el terreno va ocupando los poros del suelo y de las rocas, así como las fisuras y otras posibles oquedades. Los acuíferos son formaciones geológicas que, por ser porosas y estar fracturadas, presentan oquedades por disolución u otras causas, y pueden acumular agua.