7° grado · Ciencias de la Naturaleza y de la Salud
La ecología · Las capas fluidas de la Tierra
La hidrosfera
Las reservas de agua del planeta Los estados del agua y el acuífero El ciclo del agua El agua y la actividad humana Resumen
Después de una tormenta fuerte, en Asunción las calles se anegan en minutos; en cambio, en el Chaco la sequía puede durar meses. Si el planeta está cubierto de agua, ¿por qué a veces falta y a veces sobra? Para responder, vamos a seguir el viaje del agua por la Tierra: la hidrosfera.
Las reservas de agua del planeta
Desde el espacio la Tierra se ve azul, pero en tierra firme millones de personas sufren sequías. ¿Cómo se reparte el agua del planeta y cuánta podemos usar? Recordá que el agua es esencial para los ecosistemas.
La hidrosfera es el conjunto de toda el agua del planeta: océanos y mares, hielos y glaciares, ríos, lagos y aguas subterráneas. La mayor parte es agua salada; solo una pequeña fracción es agua dulce.
Gráfica de barras que compara el agua salada (97,5 %) con el agua dulce (2,5 %) de la Tierra, en una escala de 0 a 100 %
Reparto del agua de la hidrosfera
Agua salada (océanos y mares): 97,5 %
Agua dulce: 2,5 %
0 %
50 %
100 %
De ese $2{,}5\,\%$ de agua dulce, cerca de $69\,\%$ está congelada en glaciares y casquetes polares. Otra parte importante está bajo tierra, en acuíferos (cerca del $30\,\%$). El agua líquida de ríos y lagos es una fracción mínima: cerca de $1{,}6\,\%$ del agua dulce.
¿Por qué? En los polos y en las cumbres altas hace tanto frío que el agua permanece congelada durante miles de años, y el agua de lluvia se infiltra hacia el subsuelo antes de que podamos retenerla en la superficie.
El océano Atlántico y el océano Pacífico son agua salada .
Un glaciar, un lago (como el Ypacaraí), un río (como el Paraguay) y un acuífero (como el Guaraní) son agua dulce , aunque estén en estados y lugares muy distintos.
¿Un iceberg que flota en el océano contiene agua dulce o salada?
Ver respuesta Dulce: se formó de nieve compactada sobre el continente, aunque flote en agua salada.
El agua de un río o de un acuífero es dulce (tiene poca sal), pero puede estar contaminada y no servir para beber sin tratarla antes.
Pensá en qué fracción es dulce y en qué estado está.
Ver respuesta Porque casi toda el agua es salada, y de la dulce la mayor parte está congelada o bajo tierra. El agua líquida superficial que podemos usar de inmediato es una parte diminuta del total.
El agua de mar no sirve para beber ni para regar la mayoría de los cultivos por su sal. Para obtener agua dulce se la hace pasar por membranas a presión (ósmosis inversa) o se la evapora y se condensa el vapor, que queda sin sal.
¿Qué inconveniente tiene?
Ver respuesta Gasta mucha energía y deja una salmuera muy concentrada que hay que devolver al mar sin dañar a los seres vivos.
Los estados del agua y el acuífero
El agua existe en estado líquido (mares, ríos, lagos), sólido (hielo, nieve, glaciares) y gaseoso (vapor de agua en el aire). Un acuífero es una capa de roca o sedimento permeable que almacena agua bajo tierra y se recarga con el agua de lluvia que se infiltra.
Corte del terreno: la lluvia se infiltra por el suelo hasta el acuífero, una capa permeable sobre roca impermeable; el agua ocupa los poros entre los granos de roca.
lluvia
infiltración
suelo y roca permeable
acuífero
agua en los poros
roca impermeable
Un cubito de hielo en el congelador: estado sólido .
El agua que sale de la canilla o el agua del tereré: estado líquido .
El vapor tras bañarte con agua caliente en la ducha: estado gaseoso ; se condensa en gotitas sobre el espejo frío.
En la naturaleza: el agua del río Paraguay es líquida, el granizo de una tormenta de verano es sólido y el vapor que sube del lago Ypacaraí en una mañana calurosa es gaseoso.
¿En qué estado está el vapor de agua en el aire de la cocina antes de empañar la ventana?
Ver respuesta Gaseoso: es un gas transparente e invisible. Solo pasa a líquido al enfriarse y condensarse en gotas contra el vidrio.
★☆☆ Sin empezar
Nombrá los tres estados en que se encuentra el agua en la naturaleza y poné un ejemplo de cada uno. Nombrá los tres estados en que se encuentra el agua en la naturaleza y poné un ejemplo de cada uno.
Resolver
Casi siempre el agua subterránea no llena cavernas vacías: ocupa los poros y las grietas de rocas permeables, como el agua en una esponja empapada.
El manantial: cuando el acuífero aflora
El agua subterránea no se queda quieta para siempre: se mueve lentamente por los poros de la roca, siempre cuesta abajo. Cuando el acuífero llega a la superficie, por ejemplo en la falda de un cerro o donde una capa impermeable la obliga a salir, el agua brota sola. A esa salida natural se le llama manantial (u «ojo de agua»).
Por eso el agua de un manantial no «nace» ahí: es agua de lluvia que se infiltró en las partes altas, recorrió el acuífero durante días, meses o años y por fin afloró. Muchas comunidades del interior, como las cercanas a Caacupé o Ybycuí, se abastecen de manantiales, y los pozos hacen lo contrario: perforan el terreno para sacar agua del acuífero.
Corte de una ladera: la lluvia se infiltra en la parte alta, el agua viaja por el acuífero sobre roca impermeable y brota en un manantial al pie de la ladera.
lluvia que se infiltra
acuífero
roca impermeable
manantial
Pensá en la velocidad con que el agua se mueve dentro de un acuífero.
Ver respuesta Porque el acuífero almacena el agua infiltrada y la libera muy despacio por los poros de la roca; el manantial es esa salida lenta, así que sigue fluyendo aunque ya no llueva.
Si se bombea más agua de un acuífero de la que se recarga, el nivel del agua subterránea baja y los pozos se secan. Entonces hay que perforar cada vez más profundo, y el agua puede salir de peor calidad.
El ciclo del agua
Un charco se seca en pocas horas bajo el Sol, pero los océanos nunca se vacían ni el aire se llena de agua para siempre. ¿Adónde va el agua y cómo regresa?
El ciclo del agua es el recorrido continuo del agua entre la hidrosfera y la atmósfera: se evapora desde mares, ríos y lagos, se condensa formando nubes, precipita como lluvia o nieve y vuelve a la superficie, donde se infiltra o escurre (escorrentía) hasta un río y, al final, el mar.
En el esquema, los cinco procesos van numerados: 1 evaporación, 2 condensación, 3 precipitación, 4 infiltración y 5 escorrentía.
Esquema del ciclo del agua con cinco procesos numerados: 1 evaporación del mar, 2 condensación en la nube, 3 precipitación sobre la montaña, 4 infiltración hacia abajo en el suelo y 5 escorrentía de regreso al mar.
1
2
3
4
5
mar
suelo
La energía del Sol evapora el agua de mares y ríos. Al subir, el vapor se enfría y se condensa en nubes; cuando las gotas son suficientemente grandes, caen como precipitación . En tierra, el agua se infiltra (entra al subsuelo) o fluye por la superficie como escorrentía hasta volver al mar.
¿Por qué? Para evaporarse y subir, el agua necesita energía; la radiación solar se la da. Por eso el agua del planeta es siempre la misma: solo circula y cambia de lugar y de estado.
La infiltración es el agua que penetra en el suelo; la escorrentía es el agua que corre por la superficie sin entrar. Un suelo con vegetación favorece la infiltración; una superficie de cemento aumenta la escorrentía.
Cuando el aire caliente y húmedo toca un vidrio frío o el espejo del baño, se enfría, el vapor se condensa y aparecen gotitas. Es lo mismo que pasa en las nubes. Además del agua que se evapora de mares y ríos, las plantas absorben agua por las raíces y la liberan como vapor por las hojas (transpiración); la suma de ambas es la evapotranspiración . Por eso un bosque devuelve mucha humedad a la atmósfera. El viento arrastra ese vapor y las nubes tierra adentro, así que puede llover en Paraguay, que no tiene costa, agua que se evaporó días antes en el océano o en la selva amazónica.
¿Por qué se empaña el espejo del baño?
Ver respuesta Porque el vapor de la ducha se enfría al tocar la superficie fría y pasa a gotas de agua líquida (condensación).
El vapor de agua es un gas invisible. Las nubes y la niebla están formadas por gotitas de agua líquida (o cristales de hielo) suspendidas en el aire.
El ciclo del agua, las sequías, las lluvias torrenciales y los ciclones
Como el Sol y la temperatura mueven el ciclo, cualquier cambio en el calor del planeta lo altera. Cuando la atmósfera se calienta, el agua se evapora más y el aire cálido puede cargar más vapor. Eso tiene dos efectos a la vez:
Donde el agua se evapora de más y llueve poco, el suelo se seca y se alargan las sequías , como las del Chaco.
Cuando ese vapor por fin se condensa, puede caer de golpe como lluvia torrencial , como las que inundan barrios de Asunción.
Los ciclones tropicales (huracanes en el Caribe, lejos de Paraguay) se alimentan del vapor que sube de un mar muy cálido: mientras más caliente está el agua, más energía y más lluvia pueden tener. Por eso los científicos relacionan el calentamiento global, causado en buena parte por la actividad humana, con un ciclo del agua más extremo: sequías más largas y aguaceros más intensos.
Pensá qué pasa con el agua de lluvia cuando el terreno se cubre de asfalto y concreto.
Ver respuesta Aumenta el escurrimiento superficial y disminuye la infiltración, porque el pavimento es impermeable y el agua no puede entrar al subsuelo.
El agua y la actividad humana
La pendiente y la cubierta vegetal influyen en cuánta agua se infiltra y cuánta escurre. Una ladera con vegetación retiene el agua y favorece la infiltración; una ladera desnuda o urbanizada favorece la escorrentía y el riesgo de inundación.
Dos laderas bajo la lluvia: con bosque, el agua se infiltra y escurre poco; urbanizada, el pavimento impide la infiltración y el agua se acumula al pie con riesgo de inundación.
lluvia
lluvia
infiltración
poca escorrentía
mucha
escorrentía
riesgo de inundación
suelo impermeable
ladera con bosque
ladera urbanizada
En el Chaco, una comunidad depende de un tajamar que lleva meses casi vacío. Mientras tanto, en San Lorenzo, una tormenta fuerte inunda calles pavimentadas en minutos.
¿Qué medida de la escuela o la comunidad ayudaría en ambos casos?
Ver respuesta Captar agua de lluvia (en techos, con tanques o aljibes) y conservar o ampliar áreas verdes permeables: se guarda agua para la temporada seca y se reduce la escorrentía que causa inundaciones.
Un pueblo sobre arcillas impermeables y otro sobre caliza permeable reciben la misma lluvia. En el primero casi todo escurre rápido hacia el río y la recarga del acuífero es mínima: hay más riesgo de crecidas. En el segundo se infiltra mucha agua, la escorrentía es menor y el acuífero se recarga.
Una ladera talada tiene el mismo efecto que el pavimento: sin raíces ni hojas que frenen el agua, llega al río en menos tiempo y con mayor caudal máximo. Por eso canalizar el río en línea recta solo traslada el problema aguas abajo.
¿Qué pasa aguas abajo si una represa, como Itaipú, retiene los sedimentos del río?
Ver respuesta El río llega con menos sedimentos a los tramos de abajo, y el embalse, al tener mucha superficie, evapora más agua y aumenta la humedad local.
Al infiltrarse, el agua pasa por el suelo y las rocas, que la filtran y limpian en parte. Aun así, el agua de un arroyo de montaña, un río o un pozo puede llevar microorganismos o contaminantes y no ser potable sin tratarla, por cristalina que parezca.
Pensá en infiltración y escorrentía.
Ver respuesta Se infiltrará menos agua y escurrirá más, más rápido: el patio se encharcará y el agua llegará con mayor caudal a las calles de abajo, aumentando el riesgo de inundación.
Volvé al principio: el agua sobra o falta porque el planeta tiene mucha agua, pero casi toda es salada o está congelada, y su circulación depende del terreno y del clima: en Asunción, donde el suelo es impermeable, el agua escurre rápido y causa inundaciones, y en el Chaco, donde no se infiltra ni se almacena, hace falta en la temporada seca.
Resumen
La hidrosfera agrupa toda el agua del planeta: $97{,}5\,\%$ es salada y solo $2{,}5\,\%$ es dulce (sobre todo congelada o subterránea).
El agua existe en estado líquido , sólido y gaseoso , y se almacena bajo tierra en acuíferos ; un manantial es la salida natural de ese almacén.
El ciclo del agua (evaporación, condensación, precipitación, infiltración y escorrentía) mueve siempre la misma agua, con el Sol como motor.
Un planeta más cálido evapora más agua: favorece sequías más largas, lluvias torrenciales y ciclones tropicales más intensos.
La infiltración lleva agua al subsuelo; la escorrentía corre por la superficie. La vegetación, la pendiente y el pavimento deciden cuál predomina.
Captar agua de lluvia y cuidar las áreas verdes son medidas viables en el colegio y la comunidad.
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