La hidrosfera

Clasifique estas masas de agua en saladas o dulces: el océano Atlántico, un glaciar, un lago, un río, el mar Mediterráneo y el agua de un acuífero.

Ordene de mayor a menor cantidad estas reservas de agua del planeta: ríos y lagos, océanos, hielos y glaciares, aguas subterráneas.

El agua de mar no sirve para beber ni para regar la mayoría de los cultivos. Explique qué proceso permite obtener agua dulce a partir de ella (desalación) y cite un inconveniente de ese procedimiento.

En un debate sobre sostenibilidad, un representante municipal afirma: «Dado que el 71 % de la superficie terrestre está cubierta por agua, el miedo a la escasez hídrica es infundado: el agua es un recurso prácticamente inagotable».\na) Utilizando los datos de la hidrosfera (el 97.5 % del agua del planeta es salada y solo el 2.5 % es dulce; y de esa agua dulce, el 69 % está congelada en glaciares y apenas el 0.3 % se encuentra en ríos y lagos superficiales accesibles), calcule qué porcentaje exacto del agua total del planeta representa el agua dulce superficial líquida.\nb) A partir de su cálculo numérico, rebata razonadamente la afirmación del representante y prediga qué consecuencias hidrológicas y ecológicas tendría gestionar los recursos hídricos de una región asumiendo que el agua disponible es ilimitada.

Imagina que toda el agua del planeta equivale a un volumen de 100 L: 97.5 L son salados; y de los 2.5 L de agua dulce, 1.7 L están congelados, 0.76 L son aguas subterráneas y solo 0.04 L circulan por ríos y lagos superficiales.\nUna cooperativa agrícola en una región árida planea duplicar sus cultivos de regadío recurriendo en exclusiva a sondeos subterráneos profundos, alegando que «las aguas subterráneas representan casi veinte veces más volumen que los ríos y lagos, por lo que su agotamiento es imposible».\na) Calcula qué porcentaje del agua total del planeta representan las aguas superficiales (0.04 L) y qué porcentaje las subterráneas (0.76 L), y compáralos.\nb) Refuta el argumento de la cooperativa: justifica por qué la sobreexplotación de un acuífero puede terminar secando ríos y humedales superficiales conectados, y predice los riesgos derivados de la baja tasa de renovación natural de las aguas subterráneas.

¿De dónde procede el agua de un manantial? Relaciónelo con la lluvia, la infiltración y los acuíferos.

En un municipio costero con un fuerte aumento de población turística en verano y riego intensivo, los agricultores detectan que las hojas de sus cultivos presentan quemaduras por sal y que el agua de los pozos se ha vuelto salobre. Los piezómetros indican que el nivel freático ha descendido varios metros por debajo del nivel del mar.\na) Diagnostique el fenómeno hidrogeológico ocurrido y justifique por qué el descenso del nivel freático dulce rompe el equilibrio y permite la entrada de agua marina hacia el continente.\nb) Un grupo de regantes propone perforar pozos el doble de profundos para «buscar agua dulce limpia más abajo». Prediga el resultado de esta actuación y diseñe dos medidas viables (técnicas o de gestión) para frenar la intrusión y recuperar el acuífero.

El esquema representa el ciclo del agua con cinco procesos numerados. Nombre los procesos señalados con los números del 1 al 5 y describa brevemente qué ocurre en cada uno.

¿Qué es el ciclo hidrológico? Nombre sus procesos principales y explique por qué decimos que el agua del planeta es siempre la misma.

Nombre los tres estados en que se encuentra el agua en la naturaleza y dé un ejemplo de cada uno.

Defina qué es un acuífero y explique por qué es una reserva de agua dulce importante para las personas.

Indique qué proceso del ciclo del agua describe cada frase: el vapor de agua se transforma en gotas y forma nubes; el agua del mar pasa a la atmósfera como vapor; el agua cae sobre la superficie en forma de lluvia o nieve.

¿Qué es la condensación? Explique por qué se empaña el vidrio de una ventana fría o el espejo del baño.

Explique qué papel desempeña el Sol como «motor» del ciclo del agua.

Distinga escorrentía superficial e infiltración, e indique cómo influyen en cada una la pendiente del terreno y la cubierta vegetal.

Explique qué es la evapotranspiración y qué papel juegan las plantas en el ciclo del agua.

Las nubes viajan con el viento. Explique por qué puede llover en el interior de un continente agua que se evaporó días antes en el océano.

Describa el recorrido del agua de un glaciar que se derrite en primavera hasta volver al mar, nombrando los procesos del ciclo que intervienen en cada etapa.

Dos pueblos reciben la misma lluvia anual, pero uno se asienta sobre arcillas impermeables y el otro sobre roca caliza permeable. Compare la escorrentía y la recarga de los acuíferos en ambos casos y razone cuál tendrá más riesgo de crecidas.

Tras la construcción de una urbanización con calles asfaltadas y techos impermeables en una ladera boscosa, los técnicos comprueban que, ante una lluvia intensa, el agua tarda solo 30 minutos en alcanzar el río en lugar de las 4 horas habituales, y que el caudal máximo se ha triplicado, inundando el pueblo situado aguas abajo.\na) Justifique este cambio hidrológico analizando cómo la impermeabilización del terreno altera la infiltración, la evapotranspiración y la escorrentía superficial.\nb) Para evitar nuevas inundaciones, una empresa propone canalizar el río con concreto en línea recta hasta la desembocadura. Evalúe críticamente esta propuesta prediciendo qué ocurrirá en las zonas situadas aún más abajo y diseñe dos medidas alternativas basadas en drenajes sostenibles o restauración ambiental para favorecer la recarga del acuífero.

En lo alto de una montaña permeable se produce el vertido accidental de un tinte biodegradable y soluble. Semanas después, se detecta agua teñida en un pozo agrícola del valle y, meses más tarde, en la desembocadura de un río en el océano, sin que el tinte se haya observado en los torrentes superficiales de la ladera.\na) Reconstruya razonadamente la ruta seguida por el agua teñida desde la cumbre hasta el mar, nombrando y explicando los procesos del ciclo hidrológico implicados (infiltración, flujo subterráneo, surgencia o descarga, y escorrentía superficial).\nb) Explique mediante qué procesos físicos del ciclo del agua esa misma agua marina podrá regresar a la cima de la montaña y justifique si el tinte viajaría con ella en el vapor de agua y la precipitación.

La construcción de una gran presa en el curso medio de un río garantiza el suministro hidroeléctrico y de agua potable a una gran ciudad. Sin embargo, en el delta situado a 90 km aguas abajo, los agricultores denuncian que el mar invade los arrozales y la línea de costa del delta retrocede varios metros al año.\na) Analice cómo altera la gran lámina de agua del embalse el ciclo hidrológico local (evaporación y humedad ambiental) respecto a las condiciones que existían con el río natural.\nb) Justifique la relación directa de causa-efecto existente entre la retención del agua y los sedimentos en la presa y el fenómeno de retroceso y salinización del delta, y proponga una medida de gestión hidráulica para mitigar este impacto aguas abajo.

Dos cuencas hidrográficas vecinas (A y B) con el mismo tipo de suelo y pendiente reciben una tormenta torrencial idéntica (75 L/m² en dos horas). La cuenca A conserva intacto su bosque de cabecera, mientras que en la cuenca B el bosque fue talado por completo para crear pastos.\nEl hidrograma del río B muestra una crecida súbita y violenta apenas 40 minutos después de iniciarse la lluvia, mientras que el río A registra un incremento suave, retardado y progresivo del caudal a lo largo de dos días.\na) Justifique la diferencia observada entre ambos ríos analizando, paso a paso, qué papel desempeñan la vegetación y sus raíces en la interceptación, la infiltración, la evapotranspiración y la escorrentía superficial.\nb) Prediga cómo afectará la deforestación de la cuenca B a la pérdida de suelo fértil (erosión) y al caudal del río durante los meses secos de verano en comparación con la cuenca A.

Un montañista llena su cantimplora en un arroyo de alta montaña que nace directamente del deshielo y afirma: «El agua es transparente y procede del deshielo y la lluvia; como el ciclo hidrológico es un sistema de destilación y filtrado natural perfecto, no hace falta tratarla: es agua 100 % potable».\na) Analice qué etapas del ciclo del agua actúan efectivamente como mecanismos naturales de depuración física y refute la conclusión del montañista justificando por qué un agua superficial cristalina puede contener contaminantes biológicos o químicos peligrosos para la salud.\nb) Si el montañista solo dispone de un pañuelo de tela tupida y un hornillo de gas portátil, diseñe un procedimiento en dos etapas para tratar el agua antes de beberla, justificando qué tipo de impurezas retira cada etapa y por qué ninguna de las dos es suficiente por sí sola.