Exercicis: La hidrosfera

Classifica aquestes masses d'aigua en salades o dolces: l'oceà Atlàntic, una glacera, un llac, un riu, el mar Mediterrani i l'aigua d'un aqüífer.

L'esquema representa el cicle de l'aigua amb cinc processos numerats. Anomena els processos assenyalats amb els nombres de l'1 al 5 i descriu breument què passa en cadascun.

Què és el cicle hidrològic? Anomena els seus processos principals i explica per què diem que l'aigua del planeta és sempre la mateixa.

Anomena els tres estats en què es troba l'aigua a la natura i posa un exemple de cadascun.

Ordena de major a menor quantitat aquestes reserves d'aigua del planeta: rius i llacs, oceans, gels i glaceres, aigües subterrànies.

Defineix què és un aqüífer i explica per què és una reserva d'aigua dolça important per a les persones.

Indica quin procés del cicle de l'aigua descriu cada frase: el vapor d'aigua es transforma en gotes i forma núvols; l'aigua del mar passa a l'atmosfera com a vapor; l'aigua cau sobre la superfície en forma de pluja o neu.

Què és la condensació? Explica per què s'entela el vidre d'una finestra freda o el mirall del bany.

Explica quin paper fa el Sol com a «motor» del cicle de l'aigua.

Distingeix escorriment superficial i infiltració, i indica com influeixen en cadascun el pendent del terreny i la coberta vegetal.

D'on procedeix l'aigua d'una deu? Relaciona-ho amb la pluja, la infiltració i els aqüífers.

Explica què és l'evapotranspiració i quin paper juguen les plantes en el cicle de l'aigua.

Els núvols viatgen amb el vent. Explica per què pot ploure a l'interior d'un continent aigua que es va evaporar dies abans a l'oceà.

Dos pobles reben la mateixa pluja anual, però l'un s'assenta sobre argiles impermeables i l'altre sobre roca calcària permeable. Compara l'escorriment i la recàrrega dels aqüífers en tots dos casos i raona quin tindrà més risc de crescudes.

L'aigua de mar no serveix per beure ni per regar la majoria dels conreus. Explica quin procés permet obtenir aigua dolça a partir d'aquesta (dessalinització) i cita un inconvenient d'aquest procediment.

Descriu el recorregut de l'aigua d'una glacera que es fon a la primavera fins a tornar al mar, anomenant els processos del cicle que intervenen en cada etapa.

En un debat sobre sostenibilitat, un representant municipal afirma: «Com que el 71 % de la superfície terrestre està coberta per aigua, la por a l'escassetat hídrica és infundada: l'aigua és un recurs pràcticament inesgotable».\na) Utilitzant les dades de la hidrosfera (el 97,5 % de l'aigua del planeta és salada i només el 2,5 % és dolça; i d'aquesta aigua dolça, el 69 % està congelada en glaceres i tot just el 0,3 % es troba en rius i llacs superficials accessibles), calcula quin percentatge exacte de l'aigua total del planeta representa l'aigua dolça superficial líquida.\nb) A partir del teu càlcul numèric, rebat raonadament l'afirmació del representant i prediu quines conseqüències hidrològiques i ecològiques tindria gestionar els recursos hídrics d'una comarca assumint que l'aigua disponible és il·limitada.

Després de la construcció d'una urbanització amb carrers asfaltats i cobertes impermeables en un vessant boscós, els tècnics comproven que, davant d'una pluja intensa, l'aigua triga només 30 minuts a arribar al riu en comptes de les 4 hores habituals, i que el cabal màxim s'ha triplicat, inundant el poble situat aigües avall.\na) Justifica aquest canvi hidrològic analitzant com la impermeabilització del terreny altera la infiltració, l'evapotranspiració i l'escorrentia superficial.\nb) Per evitar noves inundacions, una empresa proposa canalitzar el riu amb formigó en línia recta fins a la desembocadura. Avalua críticament aquesta proposta preveient què passarà a les zones situades encara més avall i dissenya dues mesures alternatives basades en drenatges sostenibles o restauració ambiental per afavorir la recàrrega de l'aqüífer.

A la part alta d'una muntanya permeable es produeix l'abocament accidental d'un tint biodegradable i soluble. Setmanes després, es detecta aigua tenyida en un pou agrícola de la vall i, mesos més tard, a la desembocadura d'un riu a l'oceà, sense que el tint s'hagi observat als torrents superficials del vessant.\na) Reconstrueix raonadament la ruta seguida per l'aigua tenyida des del cim fins al mar, anomenant i explicant els processos del cicle hidrològic implicats (infiltració, flux subterrani, surgència o descàrrega, i escorrentia superficial).\nb) Explica mitjançant quins processos físics del cicle de l'aigua aquesta mateixa aigua marina podrà tornar al cim de la muntanya i justifica si el tint viatjaria amb ella en el vapor d'aigua i la precipitació.

Imagina que tota l'aigua del planeta equival a un volum de 100 L: 97,5 L són salats; i dels 2,5 L d'aigua dolça, 1,7 L estan congelats, 0,76 L són aigües subterrànies i només 0,04 L circulen per rius i llacs superficials.\nUna cooperativa agrícola en una regió àrida planeja duplicar els seus cultius de regadiu recorrent en exclusiva a sondejos subterranis profunds, al·legant que «les aigües subterrànies representen gairebé vint vegades més volum que els rius i llacs, per la qual cosa esgotar-les és impossible».\na) Calcula quin percentatge de l'aigua total del planeta representen les aigües superficials (0,04 L) i quin percentatge les subterrànies (0,76 L), i compara'ls.\nb) Refuta l'argument de la cooperativa: justifica per què la sobreexplotació d'un aqüífer pot acabar assecant rius i zones humides superficials connectats, i prediu els riscos derivats de la baixa taxa de renovació natural de les aigües subterrànies.

En un municipi costaner amb un fort augment de població turística a l'estiu i regadiu intensiu, els agricultors detecten que les fulles dels seus cultius presenten cremades per sal i que l'aigua dels pous s'ha tornat salabrosa. Els piezòmetres indiquen que el nivell freàtic ha baixat diversos metres per sota del nivell del mar.\na) Diagnostica el fenomen hidrogeològic ocorregut i justifica per què el descens del nivell freàtic dolç trenca l'equilibri i permet l'entrada d'aigua marina cap al continent.\nb) Un col·lectiu de regants proposa perforar pous el doble de profunds per «cercar aigua dolça neta més avall». Prediu el resultat d'aquesta actuació i dissenya dues mesures viables (tècniques o de gestió) per frenar la intrusió i recuperar l'aqüífer.

La construcció d'una gran presa al curs mitjà d'un riu garanteix el subministrament hidroelèctric i d'aigua potable a una gran ciutat. Tanmateix, al delta situat a 90 km aigües avall, els agricultors denuncien que el mar envaeix els arrossars i la línia de costa del delta retrocedeix diversos metres a l'any.\na) Analitza com altera la gran làmina d'aigua de l'embassament el cicle hidrològic local (evaporació i humitat ambiental) respecte a les condicions que existien amb el riu natural.\nb) Justifica la relació directa de causa-efecte existent entre la retenció de l'aigua i els指向sediments a la presa i el fenomen de retrocés i salinització del delta, i proposa una mesura de gestió hidràulica per mitigar aquest impacte aigües avall.

Dues conques hidrogràfiques veïnes (A i B) amb el mateix tipus de sòl i pendent reben una tempesta torrencial idèntica (75 L/m² en dues hores). La conca A conserva intacte el seu bosc de capçalera, mentre que a la conca B el bosc va ser talat completament per crear pastures.\nL'hidrograma del riu B mostra una crescuda sobtada i violenta tot just 40 minuts després d'iniciar-se la pluja, mentre que el riu A registra un increment suau, retardat i progressiu del cabal al llarg de dos dies.\na) Justifica la diferència observada entre els dos rius analitzant, pas a pas, quin paper tenen la vegetació i les seves arrels en la intercepció, la infiltració, l'evapotranspiració i l'escorriment superficial.\nb) Prediu com afectarà la desforestació de la conca B a la pèrdua de sòl fèrtil (erosió) i al cabal del riu durant els mesos secs d'estiu en comparació amb la conca A.

Un muntanyenc omple la seva cantimplora en un torrent d'alta muntanya que neix directament del desglaç i afirma: «L'aigua és transparent i procedeix del desglaç i la pluja; com que el cicle hidrològic és un sistema de destil·lació i filtratge natural perfecte, no cal tractar-la: és aigua 100 % potable».\na) Analitza quines etapes del cicle de l'aigua actuen efectivament com a mecanismes naturals de depuració física i refuta la conclusió del muntanyenc justificant per què una aigua superficial cristal·lina pot contenir contaminants biològics o químics perillosos per a la salut.\nb) Si el muntanyenc només disposa d'un mocador de roba espessa i un fogonet de gas portàtil, dissenya un procediment en dues etapes per tractar l'aigua abans de beure-la, justificant quin tipus d'impureses retira cada etapa i per què cap de les dues és suficient per si sola.