Distribución del Agua en la Hidrosfera

El agua en la Tierra se distribuye en tres estados: líquido (aguas subterráneas, mares, océanos, lagos), sólido (casquetes polares, glaciares) y gaseoso (nubes). Este conjunto forma la hidrosfera, una capa dinámica originada por la condensación del vapor de agua atmosférico en las primeras etapas de la Tierra. La hidrosfera regula el clima, modela el relieve y posibilita la vida, actuando como medio para reacciones químicas y como hábitat para la vida oceánica.

La distribución del agua es la siguiente:

• 97% en océanos.
• 3% en aguas continentales, distribuido en:
  • 79% en hielo.
  • 20% en aguas subterráneas.
  • 1% en aguas superficiales, atmósfera y seres vivos.

El Ciclo del Agua

El ciclo del agua es un proceso impulsado por la energía solar que transporta el agua del planeta en sus diferentes estados. Este ciclo implica una interacción dinámica entre la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera.

El ciclo consiste en un movimiento cíclico:

• Ascendente: por evaporación directa y transpiración (a través de los estomas de las plantas), impulsado por la energía solar.
• Descendente: por precipitación y escorrentía (superficial y subterránea), impulsado por la gravedad.

El agua se evapora desde los océanos y continentes hacia la atmósfera. Los vientos transportan el aire húmedo hasta que se condensa, formando nubes y precipitando. La precipitación que cae en el océano completa el ciclo, mientras que la que cae en los continentes debe retornar al océano. Parte del agua se infiltra en el suelo (escorrentía subterránea) y fluye hacia lagos, ríos u océanos. El agua que no se infiltra fluye por la superficie (escorrentía superficial). Gran parte del agua regresa a la atmósfera por evaporación o transpiración de las plantas. El término evapotranspiración engloba ambos procesos. En zonas frías, el agua puede acumularse como nieve o hielo, formando glaciares, que son grandes reservorios de agua.

Balance Hídrico General

El balance hídrico general representa el equilibrio entre los aportes de agua por precipitaciones (P) y su salida por evapotranspiración (EVT), recargas subterráneas (ESP) y corrientes superficiales (ESB):

P = ESB + ESP + EVT

Balance Hídrico Continental

En los continentes, la precipitación (P) es superior a la evapotranspiración (EVT), generando un excedente que retorna a los océanos mediante la escorrentía superficial (ESB) y subterránea (ESP).

BHcont. = P - EVT - ESC = 0

Balance Hídrico Oceánico

En los océanos, la precipitación (P) es menor que la evapotranspiración (EVT), creando un déficit. La escorrentía equilibra el sistema. El tiempo de residencia se refiere al tiempo que una molécula de agua permanece en ríos, mares o lagos, y es muy variable. Los océanos reciben la mayor parte de la energía solar, tienen un albedo bajo, absorben mucha energía y son responsables de los climas.

Contaminación de las Aguas Continentales

Las actividades humanas alteran los flujos de agua, modificando los ciclos naturales y reduciendo la calidad y cantidad del agua como recurso. La contaminación del agua es la introducción de materias o formas de energía que alteran su calidad, afectando su uso humano y los ecosistemas. Según la OMS, el agua está contaminada cuando su composición se altera y no conserva las propiedades de su estado natural.

Origen y Tipos de Contaminación

• Contaminación difusa: origen no definido claramente (ej. un río contaminado por metales pesados al pasar por una zona minera).
• Contaminación puntual: foco emisor determinado.
• Contaminación natural: causada por sustancias naturales (ej. restos vegetales, excrementos), eliminada por mecanismos de autodepuración.
• Contaminación antrópica: debida a actividades humanas:
  • Origen urbano: limpieza, contiene materia orgánica (MO) y productos químicos.
  • Origen agrícola: abonos químicos, pesticidas, relacionados con la eutrofización.
  • Origen industrial: la de mayor impacto, con MO, metales pesados y aceites.

Tipos de Contaminantes

• Físicos: cambios de temperatura, partículas radiactivas, sólidos en suspensión.
• Químicos: orgánicos e inorgánicos.
• Biológicos: seres vivos, bacterias, hongos.

Medidas para la Gestión del Recurso Hídrico y la Contaminación

Agricultura

• Mejorar los sistemas de irrigación, sustituyendo el riego tradicional por el de goteo.
• Ajustarse a los requerimientos hídricos de las plantas.
• Mejorar los sistemas de canalización y distribución.
• Usar aguas residuales para el riego.
• Desarrollar cultivos de secano.
• Controlar el suministro y aumentar las tarifas agrícolas.

Industria

• Promover tecnologías de bajo consumo de agua.
• Reciclar el agua para su reutilización en sistemas de refrigeración.
• Aplicar incentivos a las industrias que reduzcan el consumo.

Urbano

• Emplear electrodomésticos de bajo consumo.
• Establecer precios según necesidades y que reflejen los costes.
• Cambiar a especies vegetales mejor adaptadas al clima.
• Limitar construcciones deportivas y recreativas (piscinas).

Medidas contra la Contaminación

• Establecer niveles máximos de vertidos para cada industria.
• Establecer parámetros mínimos de depuración.
• Usar productos biodegradables.
• Uso racional de pesticidas.
• Educación ambiental.
• Sanciones económicas.
• Depuración de aguas residuales.

Contaminación y Sobreexplotación de Acuíferos

La contaminación de un acuífero puede ser puntual (ej. vertedero no controlado, fosas sépticas) o difusa (ej. fertilizantes), siendo esta última más preocupante por su difícil prevención. La sobreexplotación ocurre cuando se extrae más agua de la que se recarga, provocando la disminución del caudal de los ríos, aumento de costes energéticos y subsidencia de terrenos.

Salinización de Acuíferos

La salinización ocurre en acuíferos costeros sobreexplotados. El agua marina subterránea está en contacto con el acuífero de agua dulce, manteniéndose en equilibrio en una zona de interfase. El agua de mar, más densa, forma una intrusión marina bajo el acuífero de agua dulce. La presión del agua dulce impide que el agua salada avance hacia el interior. Si el acuífero se sobreexplota, el nivel freático desciende y el agua salada entra en el acuífero dulce, alcanzando los pozos, imposibilitando el riego y salinizando los terrenos, que dejan de ser aptos para el cultivo.

Eutrofización

La eutrofización es un proceso que se desarrolla en las siguientes etapas:

1. Gran aporte de fósforo (P): principalmente por el uso excesivo de fertilizantes agrícolas.
2. Proliferación de fitoplancton: crecimiento excesivo de algas que enturbian el agua, reduciendo la entrada de luz y la fotosíntesis de los vegetales del fondo. Agotamiento del nitrógeno (N). Proliferación de cianobacterias que aprovechan el N atmosférico. Muerte masiva de cianobacterias por competencia y falta de nutrientes.
3. Degradación aerobia de la materia orgánica (MO): las bacterias descomponen la MO, consumiendo oxígeno (O₂) y empobreciendo la vida acuática.
4. Degradación anaerobia de la MO: en ausencia de O₂, las bacterias anaerobias fermentan la MO.