Exercícios: A hidrosfera

Classifique estas massas de água em salgadas ou doces: o oceano Atlântico, uma geleira, um lago, um rio, o mar Mediterrâneo e a água de um aquífero.

O esquema representa o ciclo da água com cinco processos numerados. Identifique os processos assinalados com os números de 1 a 5 e descreva sucintamente o que acontece em cada um.

O que é o ciclo hidrológico? Cite os seus processos principais e explique por que dizemos que a água do planeta é sempre a mesma.

Indique os três estados físicos em que a água se encontra na natureza e dê um exemplo de cada um.

Ordene da maior para a menor quantidade estas reservas de água do planeta: rios e lagos, oceanos, gelos e geleiras, águas subterrâneas.

Defina aquífero e explique por que motivo ele é uma reserva de água doce importante para as populações.

Indique que processo do ciclo da água é descrito por cada frase: o vapor de água se transforma em gotas e forma nuvens; a água do mar passa para a atmosfera na forma de vapor; a água cai sobre a superfície na forma de chuva ou neve.

O que é a condensação? Explique por que motivo embaça o vidro de uma janela fria ou o espelho do banheiro.

Explique o papel que o Sol desempenha como «motor» do ciclo da água.

Distinga escoamento superficial de infiltração e indique como a declividade do terreno e a cobertura vegetal influenciam cada um desses processos.

De onde provém a água de uma nascente? Relacione-a com a chuva, a infiltração e os aquíferos.

Explique o que é a evapotranspiração e qual o papel desempenhado pelas plantas no ciclo da água.

As nuvens se deslocam com o vento. Explique por que pode chover no interior de um continente água que evaporou dias antes no oceano.

Duas cidades recebem a mesma precipitação anual, mas uma fica sobre argilas impermeáveis e a outra sobre rocha calcária permeável. Compare o escoamento e a recarga dos aquíferos nos dois casos e justifique qual terá maior risco de enchentes.

A água do mar não serve para beber nem para regar a maioria das culturas agrícolas. Explique que processo permite obter água doce a partir dela (dessalinização) e indique um inconveniente desse procedimento.

Descreva o percurso da água de uma geleira que derrete na primavera até voltar ao mar, indicando os processos do ciclo que ocorrem em cada etapa.

Num debate sobre sustentabilidade, um representante municipal afirma: «Dado que 71 % da superfície terrestre está coberta por água, o receio da escassez hídrica é infundado: a água é um recurso praticamente inesgotável».\na) Utilizando os dados da hidrosfera (97,5 % da água do planeta é salgada e apenas 2,5 % é doce; e dessa água doce, 69 % está congelada em geleiras e apenas 0,3 % se encontra em rios e lagos superficiais acessíveis), calcule que porcentagem exata da água total do planeta representa a água doce superficial líquida.\nb) A partir do seu cálculo numérico, conteste de forma fundamentada a afirmação do representante e preveja que consequências hidrológicas e ecológicas teria gerir os recursos hídricos de uma região assumindo que a água disponível é ilimitada.

Após a construção de um loteamento com ruas asfaltadas e coberturas impermeáveis em uma encosta arborizada, os técnicos verificam que, diante de uma chuva intensa, a água demora apenas 30 minutos para alcançar o rio, em vez das 4 horas habituais, e que a vazão máxima triplicou, inundando a cidade situada a jusante.\na) Justifique essa alteração hidrológica analisando como a impermeabilização do terreno altera a infiltração, a evapotranspiração e o escoamento superficial.\nb) Para evitar novas inundações, uma empresa propõe canalizar o rio com concreto em linha reta até a foz. Avalie criticamente essa proposta, prevendo o que acontecerá nas zonas situadas ainda mais a jusante, e elabore duas medidas alternativas baseadas em drenagem sustentável ou restauração ambiental para favorecer a recarga do aquífero.

No topo de uma montanha permeável ocorre o derramamento acidental de um corante biodegradável e solúvel. Semanas depois, detecta-se água tingida em um poço agrícola do vale e, meses mais tarde, na foz de um rio no oceano, sem que o corante tenha sido observado nos riachos superficiais da encosta.\na) Reconstrua de maneira fundamentada o percurso seguido pela água tingida desde o topo até o mar, nomeando e explicando os processos do ciclo hidrológico envolvidos (infiltração, fluxo subterrâneo, ressurgência ou descarga, e escoamento superficial).\nb) Explique por meio de quais processos físicos do ciclo da água essa mesma água marinha poderá voltar ao topo da montanha e justifique se o corante viajaria com ela no vapor de água e na precipitação.

Imagine que toda a água do planeta equivale a um volume de 100 L: 97,5 L são salgados; e dos 2,5 L de água doce, 1,7 L estão congelados, 0,76 L são águas subterrâneas e apenas 0,04 L circulam por rios e lagos superficiais.\nUma cooperativa agrícola numa região árida planeja dobrar suas culturas irrigadas recorrendo exclusivamente a captações subterrâneas profundas, alegando que «as águas subterrâneas representam quase vinte vezes mais volume do que os rios e lagos, portanto o seu esgotamento é impossível».\na) Calcule que porcentagem da água total do planeta representam as águas superficiais (0,04 L) e que porcentagem representam as subterrâneas (0,76 L), e compare-as.\nb) Refute o argumento da cooperativa: justifique por que a superexploração de um aquífero pode acabar secando rios e áreas úmidas superficiais conectadas, e preveja os riscos derivados da baixa taxa de renovação natural das águas subterrâneas.

Em um município costeiro com um forte aumento de população turística no verão e irrigação intensiva, os agricultores detectam que as folhas de suas culturas apresentam queimaduras por sal e que a água dos poços se tornou salobra. Os piezômetros indicam que o nível freático desceu vários metros abaixo do nível do mar.\na) Diagnostique o fenômeno hidrogeológico ocorrido e justifique por que a descida do nível freático doce quebra o equilíbrio e permite a entrada de água marinha em direção ao continente.\nb) Um coletivo de irrigantes propõe perfurar poços com o dobro da profundidade para «procurar água doce limpa mais abaixo». Preveja o resultado dessa atuação e conceba duas medidas viáveis (técnicas ou de gestão) para frear a intrusão e recuperar o aquífero.

A construção de uma grande barragem no curso médio de um rio garante o abastecimento hidrelétrico e de água potável a uma grande cidade. No entanto, no delta situado a 90 km a jusante, os agricultores denunciam que o mar invade os arrozais e a linha de costa do delta recua vários metros por ano.\na) Analise como a grande lâmina de água do reservatório altera o ciclo hidrológico local (evaporação e umidade ambiental) em relação às condições que existiam com o rio natural.\nb) Justifique a relação direta de causa e efeito existente entre a retenção da água e dos sedimentos na barragem e o fenômeno de recuo e salinização do delta, e proponha uma medida de gestão hidráulica para mitigar esse impacto a jusante.

Duas bacias hidrográficas vizinhas (A e B) com o mesmo tipo de solo e declividade recebem uma tempestade torrencial idêntica (75 L/m² em duas horas). A bacia A conserva intacta a sua floresta de cabeceira, enquanto na bacia B a floresta foi totalmente desmatada para criar pastagens.\nO hidrograma do rio B mostra uma cheia súbita e violenta apenas 40 minutos após o início da chuva, enquanto o rio A registra um aumento suave, retardado e progressivo da vazão ao longo de dois dias.\na) Justifique a diferença observada entre os dois rios analisando, passo a passo, que papel desempenham a vegetação e as suas raízes na interceptação, na infiltração, na evapotranspiração e no escoamento superficial.\nb) Preveja como o desmatamento da bacia B afetará a perda de solo fértil (erosão) e a vazão do rio durante os meses secos de verão em comparação com a bacia A.

Um montanhista enche o seu cantil num riacho de alta montanha que nasce diretamente do degelo e afirma: «A água é transparente e provém do degelo e da chuva; como o ciclo hidrológico é um sistema de destilação e filtragem natural perfeito, não é preciso tratá-la: é água 100 % potável».\na) Analise que etapas do ciclo da água atuam efetivamente como mecanismos naturais de depuração física e refute a conclusão do montanhista, justificando por que razão uma água superficial cristalina pode conter contaminantes biológicos ou químicos perigosos para a saúde.\nb) Se o montanhista dispõe apenas de um lenço de tecido grosso e de um fogareiro a gás portátil, elabore um procedimento em duas etapas para tratar a água antes de bebê-la, justificando que tipo de impurezas cada etapa retira e por que razão nenhuma das duas é suficiente por si só.