La Hidrosfera

Hidrosfera

Formación

Cuando la Tierra se fue formando, hace unos 4600 millones de años, las altas temperaturas hacían que toda el agua estuviera en forma de vapor. Al enfriarse por debajo del punto de ebullición del agua, gigantescas precipitaciones llenaron de agua las partes más bajas de la superficie formando los océanos. Se calcula que unas decenas o cientos de millones de años después de su formación ya existirían los océanos.

Concepto:

Hidrosfera (del griego hydros: agua y sphaira: esfera) describe en las Ciencias de la Tierra el sistema material constituido por el agua que se encuentra bajo, en y sobre la superficie de la Tierra.

El agua que forma la hidrosfera se reparte entre varios compartimentos o secciones, que en el orden de mayor a menor volumen son:

- Los océanos, que cubren dos tercios largos de la superficie terrestre con una profundidad típica de 3.000 a 5.000 m.

- Los glaciares que cubren parte de la superficie continental. Sobre todo los dos casquetes glaciares de Groenlandia y la Antártida, pero también glaciares de montaña, de menor extensión y espesor, en todas las latitudes.

- La escorrentía superficial, un sistema muy dinámico formado por ríos y lagos.

- El agua subterránea, que se encuentra embebida en rocas porosas de manera más o menos universal.

- En la atmósfera en forma de nubes y vapor de agua.

- En la biosfera, formando parte de plantas y animales.

Distribución del agua en la Tierra.

Casi la totalidad del agua se encuentra en los mares y océanos en forma de agua salada. De las aguas dulces la mayor parte está en forma de hielo y en aguas subterráneas. El agua situada sobre los continentes y la que está en la atmósfera son las cantidades proporcionalmente menores, aunque su importancia biológica es grande.

Distribución del agua

Agua líquida oceánica 1322•106 km3

Agua sólida oceánica 26•106 km3

Epicontinentales1 225 000 km3

En la atmósfera 12 000 km3

Aguas subterráneas2 2-8 •106 km3

Ciclo del agua

El agua permanece en constante movimiento. El vapor de agua de la atmósfera se condensa y cae sobre continentes y océanos en forma de lluvia o nieve. El agua que cae en los continentes va descendiendo de las montañas en ríos, o se infiltra en el terreno acumulándose en forma de aguas subterráneas. Gran parte de las aguas continentales acaban en los océanos, o son evaporadas o transpiradas por las plantas volviendo de nuevo de nuevo a la atmósfera. También de los mares y océanos está evaporándose agua constantemente. La energía del sol mantiene este ciclo en funcionamiento continuo.

Características del agua.

a) Polaridad

Las moléculas de agua son polares. Por esta polaridad el agua es un buen disolvente de sales y otras sustancias polares pero un mal disolvente de gases y otras sustancias apolares como las grasas y aceites.

b) Calores específicos, de vaporización y de fusión.-

Las cantidades de calor necesarias para evaporar, fundir o calentar el agua son más elevados que en otras sustancias de tamaño parecido al estar las moléculas unidas por fuerzas eléctricas entre las zonas positivas de unas y las negativas de otras.

Esto hace que el agua sea un buen almacenador de calor y así ayuda a regular la temperatura del planeta y de los organismos vivos.

c) Cohesividad.

Otra repercusión importante de la polaridad es que las moléculas, al estar atraídas entre sí, se mantienen como enlazadas unas con otras, lo que tiene gran interés en fenómenos como el ascenso de la savia en los vegetales o el movimiento del agua en el suelo. Esta cohesividad de las moléculas de agua entre sí explica también la tensión superficial que hace que la superficie del agua presente una cierta resistencia a ser traspasada.

d) Densidad y estratificación

La densidad del agua es de 1kg/l, pero varía ligeramente con la temperatura y las sustancias que lleve disueltas, lo que tiene una considerable importancia ecológica.

La densidad aumenta al disminuir la temperatura hasta llegar a los 4ºC en los que la densidad es máxima. A partir de aquí disminuye la densidad y el hielo flota en el agua. Esto hace que cuando un lago o el mar se congelan, la capa de hielo flote en la superficie y aísle al resto de la masa de agua impidiendo que se hiele. Los seres vivos pueden seguir viviendo en el agua líquida por debajo del hielo.

Las capas de agua de distintas densidades se colocan en estratos que funcionan como partes independientes. Al no haber intercambio entre ellas, algunos nutrientes, como el oxígeno o los fosfatos, se pueden ir agotando en algunas capas mientras son abundantes en otras.

Solubilidad.

a) Salinidad.- Los iones que dan la salinidad al agua tienen dos orígenes. Los arrastrados por el agua que llega desde los continentes y los que traen los magmas que surgen en las dorsales oceánicas.

b) Presión osmótica.- La membrana celular es semipermeable, lo que quiere decir que permite el paso de moléculas pequeñas, pero no el de moléculas grandes o iones. Esto hace que en los seres vivos haya que tener muy en cuenta los procesos de ósmosis que provocan, por ejemplo, que una célula desnuda que se encuentra en un líquido de menor concentración que la intracelular va llenándose cada vez más de agua hasta que explota.

c) Gases disueltos.- El oxígeno disuelto en el agua supone una importante limitación para los organismos que viven en este medio. Mientras en un litro de aire hay 209 ml de oxígeno, en el agua, de media, la cantidad que se llega a disolver es 25 veces menor.

Otro problema es que la difusión del oxígeno en el agua es muy lenta. La turbulencia de las aguas, al agitarlas y mezclarlas, acelera el proceso de difusión miles de veces y es por eso fundamental para la vida.

La temperatura influye en la solubilidad. Mientras que los sólidos se disuelven mejor a temperaturas más elevadas, en los gases sucede lo contrario. Las aguas frías disuelven mejor el oxígeno y otros gases que las aguas cálidas porque mayor temperatura significa mayor agitación en las moléculas lo que facilita que el gas salga del líquido.

Composición química del agua de mar (en peso y para una salinidad del 35‰)

Elemento

ppm

Hidrógeno

110.000

Sodio

10.800

Cloro

19.400

Magnesio

1.290

Azufre

904

Potasio

392

Calcio

411

Bromo

67.3

Fuente: Karl Karekin Turekian. Oceans. 1968

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