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El ciclo del agua



La vida en la Tierra podría resumirse en ciclos: todo a nuestro alrededor se compone de ciclos que pueden verse tanto en las estaciones del año como en los cambios del paisaje por la intervención del hombre. El ciclo más importante de todos es el ciclo del agua pues ésta es sinónimo de vida, y sin ella la misma vida no existiría. Veamos en este artículo el ciclo del elemento más importante de todos, el principal elemento que nos constituye: el agua.

INTRODUCCIÓN

El ciclo del agua se refiere a la presencia de ésta y el movimiento de la misma en la Tierra. El agua de la Tierra está continuamente en movimiento y cambiando de estado: de líquido, a vapor, a sólido (hielo), y así indefinidamente. La Tierra sería un sitio inhóspito si el ciclo del agua no tuviese lugar. En otras palabras, ninguna manifestación de la vida como la conocemos estaría presente.


El ciclo del agua tiene una interacción constante con el ecosistema, ya que los seres vivos dependen de ésta para sobrevivir, y a su vez ayudan al funcionamiento del mismo. Por su parte, el ciclo hidrológico presenta cierta dependencia de una atmósfera poco contaminada y de un grado de pureza del agua óptimo para su desarrollo.

BREVE RESUMEN DEL CICLO DEL AGUA

El ciclo del agua no se inicia en un lugar específico, pero a fines didácticos asumiremos que comienza en los océanos. El Sol inicia este ciclo calentando el agua de los océanos, la cual se evapora hacia el aire como vapor de agua. Corrientes ascendentes de aire llevan el vapor a las capas superiores de la atmósfera, donde la menor temperatura causa que el vapor de agua se condense y forme las nubes. Las corrientes de aire mueven las nubes sobre el planeta, las partículas de nube colisionan, crecen y caen en forma de precipitación. Esta precipitación cae en diferentes formas, entre ellas la nieve que, a su vez, se acumula en capas de hielo y en glaciares que pueden almacenar agua congelada por millones de años.

En temperaturas donde el frío es menos riguroso y constante, la nieve acumulada se derrite cuando llega la primavera. Esta nieve derretida corre sobre la superficie como agua de deshielo provocando, en ocasiones, inundaciones. La mayor parte de la precipitación cae en los océanos o sobre la tierra, donde la gravedad provoca que corra sobre la superficie como escorrentía superficial. Una parte de esta escorrentía confluye en los ríos y en las depresiones del terreno; en tanto, en la corriente de los ríos el agua se transporta de vuelta a los océanos.


Esquematización del ciclo hidrológico según el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS).

Con todo, el agua de escorrentía y el agua subterránea que brota hacia la superficie se acumulan y almacenan en los lagos de agua dulce. No obstante, no toda el agua de lluvia se dirige hacia los ríos, ya que una gran parte es absorbida por el suelo como infiltración. Parte del agua permanece en las capas superiores del suelo, y vuelve a los cuerpos de agua y a los océanos como descarga de agua subterránea; otra parte del agua subterránea encuentra aperturas en la superficie terrestre y emerge como manantiales de agua dulce.

El agua subterránea que se encuentra a poca profundidad es tomada por las raíces de las plantas y transpirada a través de la superficie de las hojas, regresando a la atmósfera. Otra parte del agua infiltrada alcanza las capas más profundas de suelo y recarga los acuíferos (roca sub-superficial saturada), los cuales almacenan grandes cantidades de agua dulce por largos períodos de tiempo. A lo largo del tiempo, esta agua continua moviéndose, parte de ella retornará a los océanos, donde el ciclo del agua termina... y comienza nuevamente ad infinitum.


Imagen de una banquisa o hielo marino. Ésta no es más que una capa de hielo flotante que se forma en las regiones oceánicas polares.

SOBRE LA EVAPORACIÓN, EL AGUA EN LA ATMÓSFERA Y LA CONDENSACIÓN

Los océanos, mares, lagos y ríos proveen alrededor del 90% de humedad a la atmósfera vía evaporación; el restante 10% proviene de la transpiración de las plantas.

En nuestro planeta, la misma cantidad de agua que es evaporada, vuelve como precipitación. Sobre los océanos, la evaporación es más común que la precipitación; mientras que, sobre la tierra la precipitación supera a la evaporación. Una vez evaporada, una molécula de agua permanece alrededor de diez días en el aire.


Dentro de la hidrósfera, el agua e distribuye de manera desigual. El mayor volumen corresponde al océano, seguido del hielo glaciar y después por el agua subterránea. El agua dulce superficial representa sólo una exigua fracción y aún menor el agua atmosférica (vapor y nubes).

La atmósfera es una vía rápida que el agua utiliza para moverse por la Tierra. Siempre hay agua en la atmósfera; si toda cayera como lluvia al mismo tiempo, cubriría la superficie terrestre con una capa de agua de 2.5 cm de espesor.

La condensación es el proceso por el cual el vapor de agua del aire se transforma en agua líquida, es decir, es lo opuesto a la evaporación. Es responsable de la niebla, de que se empañen los vidrios ante la diferencia de temperatura y de la humedad del día. Incluso en aquellos días en que el cielo está completamente despejado, el agua sigue presente en forma de vapor de agua y pequeñas gotas.


El agua se condensa en gotas visibles después de evaporarse, por ejemplo, fuera de una olla en ebullición.

EL HIELO Y LOS RÍOS

El agua que es almacenada por largos períodos de tiempo en el hielo, la nieve o los glaciares, también forma parte del ciclo del agua. La mayor parte de la masa de hielo de la Tierra, alrededor del 90 por ciento, se encuentra en la Antártida, mientras que el 10 por ciento restante se encuentra en Groenlandia.

La escorrentía producida por el derretimiento de la nieve es una parte importante del movimiento del agua en la Tierra. En los climas fríos, la mayor parte del caudal de los ríos durante la primavera proviene de ella. Además de las inundaciones, el rápido derretimiento de la nieve puede causar deslizamientos de tierra y desplazamiento de materiales sólidos.


Escorrentía de aguas de deshielo.

Generalmente, parte de la lluvia que cae es absorbida por el suelo, pero cuando la lluvia cae sobre suelo saturado o impermeable comienza a correr sobre el suelo, siguiendo la pendiente del mismo. El agua corre por canales a medida que se dirige a los grandes ríos.

Los ríos no son importantes únicamente para las personas, sino que también lo son para el resto de los seres vivos; por ello, los ríos se utilizan como fuente de abastecimiento de agua potable y agua de riego, para producir electricidad, para eliminar residuos, para transportar mercadería, y para obtener comida. Los ríos son los principales ambientes donde se desarrollan plantas y animales.

La cuenca es el área que contiene toda el agua que cae dentro de ésta y cuando drena se dirige hacia un mismo punto. La lluvia provoca la crecida de los ríos; un río puede crecer aunque la lluvia se haya producido en un punto mucho más arriba de la cuenca. Por ello, el nivel de los grandes ríos aumenta y disminuye de una forma más lenta que aquellos de menor tamaño. En una cuenca pequeña, la crecida y la vuelta al nivel normal del agua se producen posiblemente en cuestión de minutos u horas. A los grandes ríos les llevará días este proceso, por lo que las inundaciones pueden durar varios días.


Precipitación en forma de chubasco.

EL AGUA Y LA VIDA

Una parte del ciclo del agua que obviamente es esencial para la vida en la Tierra, es el agua dulce superficial. El agua superficial incluye los arroyos, estanques, lagos, reservorios y humedales de agua dulce.

La cantidad de agua en los ríos y lagos está permanentemente cambiando, debido a las entradas y salidas del agua al sistema. Los seres humanos usan el agua superficial para satisfacer sus necesidades, y su cantidad y localización varía, ya sea por causas naturales o debido a la acción del hombre.

El agua superficial realmente mantiene la vida, con lo cual el agua subterránea existe debido al descenso de la misma hacia los acuíferos subterráneos. El agua dulce es escasa: sólo un tres por ciento del agua de la Tierra es agua dulce; de hecho, los lagos y estanques de agua dulce constituyen un 0,29 por ciento de ella.


Esquema de un acuífero, terreno rocoso permeable dispuesto bajo la superficie, en donde se acumula y por donde circula el agua subterránea.

En efecto, el agua subterránea es el principal contribuyente de los cursos de agua en numerosas ocasiones. El ser humano utilizó el agua subterránea por cientos de años y continúa haciéndolo, principalmente para beber y para riego. La vida en la Tierra depende tanto del agua subterránea como del agua superficial.

Asimismo, una parte de la precipitación que cae sobre la tierra, se infiltra en el suelo y pasa a formar parte del agua subterránea. Buena parte de ese agua se mueve cerca de la superficie de la tierra y emerge siendo descargada en los lechos de las corrientes de agua, pero debido a la gravedad, una gran parte de ésta continúa moviéndose hacia zonas más profundas.

Con todo, y a modo de ejemplo, un manantial resulta cuando un acuífero se llena hasta el punto en que el agua se desborda a la superficie de la Tierra. Los manantiales también varían en tamaño y pueden formarse en cualquier tipo de roca, pero se encuentran principalmente en las calizas y dolomitas. Este tipo de roca se disuelve fácilmente con la lluvia y se fractura, resultando en agua ácida. El agua de un manantial generalmente es transparente, aunque en algunos casos puede presentar cierto color marrón. La descarga de agua de un manantial fuertemente coloreada puede indicar que el agua está fluyendo rápidamente por grandes canales dentro del acuífero, sin estar siendo filtrada a través de la roca caliza.


Fotografía de un manantial, fuente natural de agua que brota de la tierra o entre las rocas.

Existen muchos manantiales termales que se encuentran en regiones con actividad volcánica reciente; su agua es caliente ya que el agua que los alimenta ha estado en contacto con rocas que están a altas temperaturas ubicadas en las zonas más profundas. Las rocas se vuelven más calientes a medida que aumenta la profundidad, si el agua subterránea profunda alcanza una gran grieta que ofrece un camino hacia la superficie, se puede producir un manantial termal.


Durante el proceso de infiltración, por ejemplo, parte del agua vuelve a la atmósfera por evaporación y por la transpiración de las plantas, que la extraen con sus raíces.

Las plantas también contribuyen al balance del agua en nuestro planeta; la transpiración es el proceso por el cual el agua es llevada desde las raíces hasta pequeños poros que se encuentran en la cara inferior de las hojas, donde se transforma en vapor de agua y se libera a la atmósfera. La transpiración es esencialmente la evaporación del agua desde las hojas de las plantas. Se estima que alrededor de un 10% de la humedad de la atmósfera proviene de la transpiración de las plantas. Este es un proceso que no se ve debido a que el agua se evapora de la superficie de la hoja; durante la estación de crecimiento, una hoja transpirará una cantidad de agua mucho mayor a su propio peso.

Como acabamos de ver, el agua que sustenta la vida en nuestro mundo es increíblemente escasa. La contaminación originada por el hombre la reduce aún más al intervenir en un ciclo que lleva miles de años sin alterarse hasta nuestra irrupción en la historia de la Tierra. Nuestro cuerpo está constituido de un 70% de agua aproximadamente. Tal vez sea el momento de plantearnos que la contaminación del agua lleva a la destrucción de la vida misma y, con ello, a nuestra propia destrucción.



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