EL CICLO DEL AGUA 

El agua es esencial para todos los seres vivos, incluyendo a los humanos. El hecho que existe en diversas formas es fundamental para la existencia de la vida en la Tierra. 

Más de dos tercios de la superficie terrestre está cubierta por agua. Esta fluye por los ríos, quebradas y está contenida en lagos, océanos y casquetes polares. También se encuentra en los tejidos de todos los seres vivos.

Es el solvente principal para la gran mayoría de las reacciones químicas, resulta imprescindible ahora explicar su papel como sistema circulatorio continuo de gran escala, esto es, estudiar el ciclo del agua. 

Este proceso comprende fenómenos como la evaporación, la condensación, la precipitación, el escurrimiento y la infiltración.

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El ciclo del agua es un sistema cerrado en el que, debido a diferentes procesos físicos, el agua se mueve entre la superficie terrestre y la atmósfera en tiempos variables y en cantidad constante, lo que se conoce como balance hídrico

En otras palabras, el agua que se evapora de los océanos debe ser la misma cantidad que la que regresa por evaporación y escurrimientos de las aguas continentales.

Evaporación: la atmósfera se humedece

Desde la superficie de la Tierra se transfiere el agua hacia la atmósfera mediante la evaporación, proceso por el cual el agua superficial cambia del estado líquido al gaseoso. 

Aproximadamente el 80 % del agua evaporada total proviene de los océanos, mientras que el 20 % restante lo hace del agua de las regiones continentales y de la transpiración de la vegetación.

 

 

Los vientos transportan el agua evaporada alrededor del globo y alteran la humedad del aire en cada lugar.

La mayor parte del agua evaporada permanece en estado gaseoso en la atmósfera, fuera de las nubes. La evaporación es más intensa con temperaturas más cálidas. 

La transpiración es la evaporación de agua desde las hojas y los tallos de las plantas hacia la atmósfera. A través de sus raíces, las plantas absorben agua subterránea.

El agua es transportada desde las raíces hacia las partes aéreas de las plantas a través de tejidos especializados. Este transporte compensa la pérdida de agua por evaporación a través de los pequeños poros, llamados estomas, que se encuentran en la superficie de las hojas.

La transpiración representa aproximadamente el 10 % de toda el agua evaporada que sube a la atmósfera.

La humedad es la cantidad de agua en estado gaseoso presente en el aire. Para cada temperatura hay una cantidad máxima de agua que puede estar en forma de vapor y esta cantidad aumenta con la temperatura.

Condensación: “el vapor hace agua” 

La condensación es el cambio del agua de su estado gaseoso (vapor de agua) a su estado líquido. Este fenómeno generalmente ocurre en la atmósfera cuando el aire caliente asciende, se enfría y disminuye su capacidad de almacenar vapor de agua.

Como resultado, el vapor de agua en exceso condensa y forma las gotas de nube.

Los frentes son zonas limítrofes entre diferentes masas de aire. Una masa de aire es un volumen grande de aire de similar temperatura y humedad. 

Por ejemplo, pueden ser masas de aire cálido y húmedo provenientes de zonas tropicales o bien masas de aire frío y seco que llegan desde las zonas polares.

 

Los frentes se definen en función de las masas involucradas y de la forma en que ellas se desplazan. 

En el caso de los frentes fríos, el avance de la masa de aire más fresco y denso eleva la masa de aire húmedo y cálido que se halla por delante. A medida que el aire asciende se enfría y condensa su humedad para producir nubes y precipitaciones. 

Debido a la pronunciada inclinación que caracteriza los frentes fríos, el movimiento de ascenso es vigoroso y puede dar a lugar a chaparrones aislados y tormentas eléctricas.

En el caso de un frente caliente, la masa de aire de mayor temperatura que avanza, por ser menos densa, asciende por encima de la masa de aire más fría que se encuentra por delante. El aire caliente se enfría y condensa su humedad para producir nubes y precipitaciones.

El frente caliente tiene menos inclinación y generalmente se mueve más despacio que el frente frío, por lo que el movimiento de ascenso es mucho más gradual y provoca precipitaciones más continuas y extendidas que las asociadas con frentes fríos.

Precipitaciones: todo lo que sube, baja 

Las precipitaciones son el mecanismo primario de transporte de agua desde la atmósfera hasta la superficie terrestre.

Cuando las gotas de nubes, que se formaron por condensación del vapor de agua presente en la atmósfera mediante alguno de los procesos antes mencionados, crecen y se tornan demasiado pesadas para permanecer en la nube, precipitan o caen a la superficie. 

Las gotas que conforman las nubes generalmente se forman cuando el vapor de agua condensa alrededor de partículas muy pequeñas de polvo, humo, sulfatos y sal, denominadas “núcleos de condensación“. 

 

Sobre las regiones continentales hay en general alrededor de 1000 núcleos de condensación por cm3. 

La lluvia puede producirse también a partir de cristales de hielo que se integran para formar copos de nieve. A medida que la nieve cae y atraviesa aire más caliente, los copos se derriten y precipitan como gotas de lluvia. 

Existen varias formas de precipitación, aunque la forma más común  es la lluvia. Otras formas son el granizo, la nieve, el agua nieve, entre otros.

Aguas superficiales y subterráneas: el agua sigue bajando 

Cuando el agua de lluvia o nieve llega a la superficie, una parte penetra hasta los niveles subterráneos para sumarse al agua subterránea y otra se escurre conformando el agua superficial. 

El escurrimiento es el movimiento del agua sobre los suelos principalmente hacia los cursos de agua (ríos, lagos) y finalmente hacia los océanos.

El escurrimiento forma las aguas superficiales y consiste en las precipitaciones que no evaporaron, ni transpiraron ni penetraron en el suelo para convertirse en agua subterránea.

 

Aun los cursos de agua más pequeños están conectados a grandes ríos que llevan millones de litros de agua hacia los océanos a lo largo de todo el mundo. El agua de lluvia se infiltra en el suelo hasta encontrar material rocoso saturado de agua. 

Se llama capa freática al cuerpo de agua alojado en un cuerpo de roca o sedimento y que se encuentra en conexión con la atmósfera a través de los poros y las fisuras del material sedimentario o rocoso. 

El agua subterránea se mueve hacia lo profundo del suelo y en general hacia abajo (por la gravedad) muy lentamente; en ocasiones puede manar en manantiales, ríos, lagos y océanos.

En ciertas profundidades del suelo, los poros y las grietas en las rocas pueden llenarse totalmente de agua (dulce o salada), conformando un acuífero. 

Los acuíferos son formaciones geológicas capaces de almacenar suficiente cantidad de agua dulce como para constituir un recurso disponible para las actividades humanas.

El agua subterránea puede volver a la superficie a través de estos acuíferos, aflorando en lagos, ríos y océanos. En algunas circunstancias, el agua subterránea puede aflorar a través de manantiales o pozos artesianos. 

El flujo de agua subterránea es mucho más lento que el “escurrimiento”, con velocidades que se miden en centímetros por día, metros por año o aun centímetros por año.

La crisis mundial del agua

El conocimiento planteado en esta guía es sólo la punta de un iceberg. Las distintas sociedades intentan adaptar o modificar en lo posible algunas de las etapas del ciclo del agua para hacerlo más útil a sus necesidades. 

Los inventos para acelerar las lluvias, la desalinización del agua de mar para hacerla potable o la construcción de presas y embalses para controlar el flujo de los ríos son ejemplos de la injerencia humana en el ciclo natural del agua.