Ejercicios: La hidrosfera

Clasificá 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.

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

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

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

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

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

Indicá 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? Explicá por qué se empaña el vidrio de una ventana fría o el espejo del baño.

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

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

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

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

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

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

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

Describí 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.

En un debate sobre sostenibilidad, un representante departamental 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), calculá qué porcentaje exacto del agua total del planeta representa el agua dulce superficial líquida.\nb) A partir de tu cálculo numérico, rebatí razonadamente la afirmación del representante y predecí qué consecuencias hidrológicas y ecológicas tendría gestionar los recursos hídricos de una región asumiendo que el agua disponible es ilimitada.

Tras la construcción de un barrio residencial 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, anegando el pueblo situado aguas abajo.\na) Justificá 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 hormigón en línea recta hasta la desembocadura. Evaluá críticamente esta propuesta prediciendo qué ocurrirá en las zonas situadas aún más abajo y diseñá 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) Reconstruí 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) Explicá mediante qué procesos físicos del ciclo del agua esa misma agua marina podrá regresar a la cima de la montaña y justificá si el tinte viajaría con ella en el vapor de agua y la precipitación.

Imaginá 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 perforaciones subterráneas profundas, alegando que «las aguas subterráneas representan casi veinte veces más volumen que los ríos y lagos, por lo que su agotamiento es imposible».\na) Calculá qué porcentaje del agua total del planeta representan las aguas superficiales (0,04 L) y qué porcentaje las subterráneas (0,76 L), y compará ambos.\nb) Refutá el argumento de la cooperativa: justificá por qué la sobreexplotación de un acuífero puede terminar secando ríos y humedales superficiales conectados, y predecí los riesgos derivados de la baja tasa de renovación natural de las aguas subterráneas.

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) Diagnosticá el fenómeno hidrogeológico ocurrido y justificá por qué el descenso del nivel freático dulce rompe el equilibrio y permite la entrada de agua marina hacia el continente.\nb) Un colectivo de regantes propone perforar pozos el doble de profundos para «buscar agua dulce limpia más abajo». Predecí el resultado de esta actuación y diseñá dos medidas viables (técnicas o de gestión) para frenar la intrusión y recuperar el acuífero.

La construcción de una gran represa 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) Analizá 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) Justificá la relación directa de causa-efecto existente entre la retención del agua y los sedimentos en la represa y el fenómeno de retroceso y salinización del delta, y proponé 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 pasturas.\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) Justificá 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) Predecí 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) Analizá qué etapas del ciclo del agua actúan efectivamente como mecanismos naturales de depuración física y refutá 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 calentador a gas portátil, diseñá 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.