La hidrosfera
Una gota cae sobre el Waraira Repano (el Ávila) en plena época de lluvias. Una parte baja por una quebrada hacia el Guaire y de ahí al mar Caribe. Otra se infiltra y tarda años en reaparecer en un manantial. Otra la absorbe un árbol y vuelve a la atmósfera por sus hojas. La hidrosfera no es un conjunto de depósitos separados: es un sistema en circulación continua que conecta océanos, atmósfera, continentes y seres vivos. Al final de la página volveremos a esa gota.
La distribución del agua y el ciclo hidrológico
Desde el espacio la Tierra se ve azul porque el agua cubre más del $70\ \%$ de su superficie. Pero quien naufraga en pleno mar Caribe puede morir de sed: casi toda esa agua es salada. ¿Cuánta agua dulce hay de verdad y qué la mantiene en movimiento?
| Reservorio | % aproximado del agua total |
|---|---|
| Océanos (agua salada) | $97{,}5$ |
| Hielos (casquetes y glaciares) | $1{,}7$ |
| Aguas subterráneas dulces | $0{,}75$ |
| Aguas superficiales (ríos, lagos, suelo) | $0{,}01$ |
| Atmósfera | $0{,}001$ |
El agua dulce suma cerca del $2{,}5\ \%$ del total. Pero la mayor parte de ese $2{,}5\ \%$ es hielo (más de dos tercios) y no se puede usar de forma directa, así que el agua dulce líquida y accesible (acuíferos poco profundos, ríos y lagos) es aproximadamente el $0{,}76\ \%$ del total. Eso es cerca de un tercio del agua dulce, y ese es el volumen que realmente aprovechamos.
Vuelve a nuestra gota del Ávila: parte de ella regresó al aire como vapor, sin pasar por el mar.
Indica cómo se distribuye el agua del planeta (océanos, hielos, aguas subterráneas, aguas superficiales y atmósfera) con porcentajes aproximados, y calcula qué fracción…
Indica cómo se distribuye el agua del planeta (océanos, hielos, aguas subterráneas, aguas superficiales y atmósfera) con porcentajes aproximados, y calcula qué fracción queda disponible como agua dulce aprovechable.
Observa el esquema del ciclo hidrológico. Nombra los procesos señalados con los números 1 a 5 y explica qué motor energético pone el ciclo en marcha.
Observa el esquema del ciclo hidrológico. Nombra los procesos señalados con los números 1 a 5 y explica qué motor energético pone el ciclo en marcha.
Explica qué es la evapotranspiración y qué papel juega en el ciclo del agua, razonando por qué una cuenca forestal devuelve a la atmósfera más agua que una cuenca…
Explica qué es la evapotranspiración y qué papel juega en el ciclo del agua, razonando por qué una cuenca forestal devuelve a la atmósfera más agua que una cuenca deforestada.
Escorrentía e infiltración
Después de un aguacero fuerte, las calles de una ciudad se convierten en ríos en minutos, mientras que en un bosque casi no se ve agua corriendo. La lluvia es la misma. ¿Qué cambia?
En la ciudad, el asfalto, el concreto y los techos impermeabilizan el suelo, y los colectores y canales conducen el agua rápidamente a la quebrada. Consecuencias:
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El agua llega al río de golpe: las crecidas urbanas son más altas y rápidas.
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Se infiltra menos agua: los acuíferos se recargan menos.
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El agua arrastra basura y sedimentos, lo que tapa los desagües.
¿Qué es la escorrentía? Razona por qué es mucho mayor en una ciudad que en un bosque con la misma lluvia (impermeabilización, colectores) y qué consecuencias tiene para…
¿Qué es la escorrentía? Razona por qué es mucho mayor en una ciudad que en un bosque con la misma lluvia (impermeabilización, colectores) y qué consecuencias tiene para las crecidas urbanas y para la recarga de acuíferos.
Las aguas subterráneas y los acuíferos
En muchos pueblos de Falcón, Lara o los Llanos, un pozo sigue dando agua en plena época seca. ¿Dónde se guarda esa agua invisible y de qué depende que podamos sacarla sin agotarla?
Hay tres tipos de agua dulce continental, y cada una plantea un problema de gestión distinto:
| Tipo | Dónde está | Uso típico | Problema de gestión |
|---|---|---|---|
| Superficial | Ríos, lagos, embalses | Acueductos, riego, hidroelectricidad | Contaminación y variación estacional del caudal |
| Subterránea | Acuíferos | Pozos para riego y consumo | Es invisible, y por eso se sobreexplota sin notarlo |
| Del suelo (edáfica) | Entre las partículas del suelo | Alimenta a plantas y cultivos | Depende de la lluvia y de la cubierta vegetal; se pierde con la erosión |
La sobreexplotación y la intrusión marina
Cerca de la costa (por ejemplo, en la península de Paraguaná, en Falcón, o en la isla de Margarita) el agua dulce del acuífero flota sobre el agua de mar que entró en el subsuelo, porque el agua salada es más densa. Si se extrae más agua que la que se recarga, baja el nivel del agua dulce y deja de empujar contra el mar. El agua salada avanza tierra adentro y saliniza el acuífero. El daño es muy difícil de revertir: aunque se bombee menos, la lluvia tarda años en volver a llenar los poros y la cuña salina retrocede muy despacio, si es que lo hace.
¿Qué es un acuífero y cómo se recarga? Explica la diferencia entre un acuífero libre y uno confinado.
¿Qué es un acuífero y cómo se recarga? Explica la diferencia entre un acuífero libre y uno confinado.
Diferencia agua superficial, agua subterránea y agua del suelo (edáfica), e indica un uso humano típico de cada una y qué problema de gestión plantea cada tipo.
Diferencia agua superficial, agua subterránea y agua del suelo (edáfica), e indica un uso humano típico de cada una y qué problema de gestión plantea cada tipo.
Varios acuíferos del litoral mediterráneo sufren salinización por sobreexplotación. Explica el mecanismo por el que extraer más agua de la que se recarga acaba…
Varios acuíferos del litoral mediterráneo sufren salinización por sobreexplotación. Explica el mecanismo por el que extraer más agua de la que se recarga acaba introduciendo agua de mar en el acuífero y por qué el daño es tan difícil de revertir.
El océano: salinidad y estratificación
En el Caribe, a 30 metros de profundidad el agua está tibia; a 1.000 metros hace un frío intenso. El océano no es una masa uniforme: tiene propiedades que cambian con la profundidad y de un lugar a otro.
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La aumentan la evaporación intensa (se va el agua y quedan las sales) y la congelación (el hielo se forma casi sin sal y deja el agua restante más salada).
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La disminuyen la desembocadura de grandes ríos (el Orinoco o el Amazonas vierten agua dulce y la superficie queda menos salada), las lluvias intensas y el deshielo.
Temperatura y salinidad con la profundidad
En una zona tropical el perfil de temperatura tiene tres capas.
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Capa mixta (hasta cerca de 100 m): cálida, agitada por el viento y las olas.
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Termoclina: capa donde la temperatura cae rápidamente. De forma parecida, la haloclina es la capa donde cambia la salinidad.
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Capa profunda: fría, oscura y casi constante.
El agua cálida es menos densa y flota sobre la fría. Esta estratificación es estable y dificulta que el agua del fondo, rica en nutrientes, suba a la superficie. Por eso gran parte del océano tropical es transparente pero «pobre»: el fitoplancton de la capa iluminada agota los nutrientes y no se reponen. La vida marina es más rica donde el agua profunda asciende (afloramiento), como frente a Cumaná y en el oriente del país.
Explica qué es la salinidad del agua de mar, su valor medio ($35\ \text{g}$ de sales por litro) y cita un proceso que la aumenta localmente (evaporación intensa,…
Explica qué es la salinidad del agua de mar, su valor medio ($35\ \text{g}$ de sales por litro) y cita un proceso que la aumenta localmente (evaporación intensa, congelación) y otro que la disminuye (desembocadura de un río, lluvias, deshielo).
Describe cómo varían la temperatura y la salinidad con la profundidad en el océano (termoclina y haloclina) y qué consecuencia tiene la estratificación del agua para la…
Describe cómo varían la temperatura y la salinidad con la profundidad en el océano (termoclina y haloclina) y qué consecuencia tiene la estratificación del agua para la vida marina.
Corrientes marinas y circulación termohalina
Un tronco que cae al mar en el delta del Orinoco puede acabar en una playa de otro continente. Algo lo empuja: las corrientes oceánicas, que mueven agua y calor por todo el planeta. Hay dos sistemas, uno en la superficie y otro en las profundidades.
Corrientes superficiales: viento y rotación terrestre
Los vientos dominantes (en la zona tropical, los alisios) arrastran el agua superficial. Por la rotación de la Tierra (efecto Coriolis) las corrientes se desvían: hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el sur. Como además chocan con los continentes, forman giros circulares en cada océano.
En el margen occidental del océano el flujo se concentra: corrientes cálidas, estrechas y rápidas (la del Golfo en el Atlántico, la de Kuroshio en el Pacífico). Traen agua tropical hacia latitudes altas. En el margen oriental el flujo se reparte: corrientes frías, anchas y lentas (Canarias, California; en Sudamérica, la de Humboldt). Los vientos empujan el agua superficial lejos de la costa y sube agua profunda y fría con nutrientes (afloramiento), por eso esas costas son muy ricas en pesca.
Circulación termohalina: el motor lento
La densidad del agua de mar depende de su temperatura y de su salinidad: el agua más fría y más salada es más densa y se hunde. En el Atlántico norte, el agua cálida que llega por la corriente del Golfo se enfría y, al formarse hielo, queda más salada. Se hunde y alimenta una corriente profunda que recorre todo el océano mundial en siglos. Ese hundimiento atrae más agua cálida desde el sur. Por eso el noroeste de Europa tiene un clima más suave que otras regiones a su misma latitud.
Las grandes corrientes superficiales forman giros en cada océano. Explica el papel de los vientos dominantes y del efecto Coriolis en su formación, y razona por qué las…
Las grandes corrientes superficiales forman giros en cada océano. Explica el papel de los vientos dominantes y del efecto Coriolis en su formación, y razona por qué las corrientes del margen occidental (del Golfo, Kuroshio) son cálidas y estrechas y las del margen oriental (Canarias, California) frías y anchas.
Explica qué es la circulación termohalina oceánica, qué dos propiedades del agua de mar la impulsan y por qué el clima del noroeste de Europa es más suave que el de…
Explica qué es la circulación termohalina oceánica, qué dos propiedades del agua de mar la impulsan y por qué el clima del noroeste de Europa es más suave que el de otras regiones a la misma latitud.
Un artículo de divulgación afirma: «Dado que el calentamiento global aumenta la temperatura media del planeta, es imposible que el noroeste de Europa experimente…
Un artículo de divulgación afirma: «Dado que el calentamiento global aumenta la temperatura media del planeta, es imposible que el noroeste de Europa experimente inviernos más fríos o un clima más hostil». a) Rebate razonadamente esta afirmación justificando el papel de la salinidad, la temperatura y la densidad en el motor de la circulación termohalina atlántica (AMOC), y explica cómo el deshielo acelerado de Groenlandia puede ralentizarla. b) Predice qué consecuencias tendría este debilitamiento para el clima de Europa occidental y para la oxigenación y productividad primaria del océano profundo en el Atlántico norte.
Mareas y El Niño
En una playa del Delta del Orinoco la orilla se mueve decenas de metros dos veces al día, pero en Morrocoy o Los Roques casi no se nota. ¿Qué mueve el nivel del mar y por qué cambia tanto de un lugar a otro?
La amplitud también depende de la forma de la costa y de la plataforma continental. La costa atlántica del Delta del Orinoco tiene una plataforma ancha y poco profunda abierta al Atlántico, que amplifica la onda de marea (hay diferencias de unos dos metros o más). El mar Caribe es una cuenca semicerrada, comunicada con el Atlántico por pasos estrechos entre las Antillas, y recibe muy poca onda de marea: sus mareas son de pocas decenas de centímetros.
El Niño
En condiciones normales, los alisios empujan el agua cálida superficial del Pacífico ecuatorial hacia el oeste, y frente a Perú aflora agua fría rica en nutrientes. En un episodio de El Niño los alisios se debilitan: el agua cálida se extiende hacia el este y frente a Perú se suprime el afloramiento.
Consecuencias lejanas: colapsa la pesquería de la anchoveta peruana (sin nutrientes no hay fitoplancton ni peces), y cambian las lluvias de medio mundo. En Venezuela, durante El Niño suelen ser frecuentes las sequías, con menos lluvia y ríos y embalses con menos caudal.
¿Qué son las mareas y qué astros las causan? Diferencia mareas vivas y mareas muertas y explica por qué la amplitud de la marea es mucho mayor en la costa atlántica del…
¿Qué son las mareas y qué astros las causan? Diferencia mareas vivas y mareas muertas y explica por qué la amplitud de la marea es mucho mayor en la costa atlántica del Delta del Orinoco que en el mar Caribe.
Explica qué ocurre durante El Niño en el Pacífico ecuatorial (debilitamiento de los alisios, calentamiento de las aguas frente a Perú) y una de sus consecuencias lejanas…
Explica qué ocurre durante El Niño en el Pacífico ecuatorial (debilitamiento de los alisios, calentamiento de las aguas frente a Perú) y una de sus consecuencias lejanas (colapso de la pesquería de la anchoveta, cambios en las lluvias de medio mundo).
Nieve y glaciares: las torres de agua
Los ríos que bajan de los Andes siguen llevando agua en pleno verano, cuando casi no llueve en los valles. ¿De dónde sale?
En las montañas altas el agua se almacena en forma de nieve y hielo. Esa reserva actúa como una torre de agua natural.
Se acumula agua en la estación fría o lluviosa y el deshielo la libera poco a poco en la estación seca, regulando el caudal del río. En la Sierra Nevada de Mérida hubo glaciares hasta hace pocas décadas, y hoy quedan restos mínimos: los páramos andinos (frailejones) siguen cumpliendo parte de ese papel, pues retienen y sueltan lentamente el agua de las neblinas y lluvias.
Cuando la nieve se reduce o el glaciar desaparece, el caudal en la estación seca baja. Aguas abajo, los sistemas de riego se quedan sin agua justo cuando más la necesitan. Además, en la época de lluvias el río puede subir más y más bruscamente, porque ya no hay hielo que absorba y retrase el agua.
La nieve y los glaciares de montaña actúan como «torres de agua». Explica cómo regulan el régimen de los ríos (acumulación invernal, deshielo que sostiene el caudal…
La nieve y los glaciares de montaña actúan como «torres de agua». Explica cómo regulan el régimen de los ríos (acumulación invernal, deshielo que sostiene el caudal estival) y razona qué cambia en los sistemas de riego aguas abajo cuando la nieve se reduce o el glaciar desaparece.
El agua como recurso: balance, huella hídrica y gestión
Un celular, una arepa o una ducha parecen no tener nada que ver con la hidrosfera. Pero todo lo que producimos usa agua. Gestionar el agua es, ante todo, hacer cuentas.
Balance de un acuífero o de un embalse
Lo esencial es comparar lo que entra (recarga o aportación) con lo que sale (extracción o uso).
Huella hídrica y agua virtual
Medidas de gestión
Para equilibrar la oferta y la demanda se combinan dos tipos de medidas, cada una con sus límites.
| Medida | Ejemplo | Límite |
|---|---|---|
| Aumentar la oferta | Desalinizar agua de mar; reutilizar aguas tratadas | Gran gasto de energía; las salmueras dañan el mar; costo alto |
| Reducir la demanda | Riego por goteo; reparar fugas en tuberías; cultivos adecuados al clima; tarifas por consumo | Requiere inversión y cambios de costumbres; puede afectar la rentabilidad de algunos cultivos |
| Respetar el caudal ecológico | Dejar en el río el agua mínima necesaria para que el ecosistema siga vivo | Compite con los usos humanos, pero es la base para que el río siga dando agua a largo plazo |
Y volvemos a la gota del Ávila: parte se evaporó, parte corrió por la quebrada al mar y parte se infiltró en el acuífero. Esa gota pasa por todos los reservorios que hemos visto. La hidrosfera es un solo sistema: lo que hacemos en una parte (talar, impermeabilizar, sobreexplotar) se nota en las demás.
La huella hídrica mide el agua total empleada en producir un bien. Calcula la diferencia entre ducharse diez minutos ($50\ \text{L}$) y consumir un kilo de arroz (unos…
La huella hídrica mide el agua total empleada en producir un bien. Calcula la diferencia entre ducharse diez minutos ($50\ \text{L}$) y consumir un kilo de arroz (unos $2\,500\ \text{L}$ de agua de producción), y explica qué es el «agua virtual» que viaja con el comercio de alimentos.
Un acuífero almacena $500\ \text{hm}^3$ de agua y su recarga natural anual es de $20\ \text{hm}^3$, pero los sistemas de riego extraen $35\ \text{hm}^3$ al año. Calcula…
Un acuífero almacena $500\ \text{hm}^3$ de agua y su recarga natural anual es de $20\ \text{hm}^3$, pero los sistemas de riego extraen $35\ \text{hm}^3$ al año. Calcula su tiempo de renovación teórico y el déficit anual, y discute durante cuánto tiempo es sostenible esa explotación.
Un embalse recibe en promedio $400\ \text{hm}^3$ de aportación anual, pero los usos concesionados suman $450\ \text{hm}^3$ al año. a) Calcula el déficit estructural…
Un embalse recibe en promedio $400\ \text{hm}^3$ de aportación anual, pero los usos concesionados suman $450\ \text{hm}^3$ al año. a) Calcula el déficit estructural anual. b) Explica por qué un embalse no «crea» agua sino que solo la traslada en el tiempo, y qué ocurre en una serie de años secos consecutivos. c) Analiza cómo debería planificarse la demanda teniendo en cuenta la variabilidad (promedios frente a años garantizables).