Diccionario Digital

diccideloaguanario

Contenidos Art€culos de la a a la g Agua Aguadas Atm•sfera Balance h€drico Basalto Ecosistema Embalse Evaporaci•n Gas

de la G a la ‚ Hidrosfera Lago Liquido Manantial Molƒcula Molƒcula de agua

de la ‚ a la u Precipitaci•n R€o Salina S•lido Torno

Referencias Fuentes y contribuyentes del art€culo Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes

Licencias de art€culos Licencia

1

de la a a la g Agua El agua (del latón aqua) es una sustancia cuya molúcula est³ formada por dos³tomos de hidrígeno y uno de oxógeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas devida. El túrmino agua, generalmente, se refiere a la sustancia en su estado lóquido, pero la misma puede hallarse en su formasílida llamadahielo, y en forma gaseosa denominadavapor. El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre.[2] Se localiza principalmente en los ocúanos donde se concentra el 96,5% del agua total, losglaciares y casquetes polares poseen el 1,74%, los depísitos subterr³neos (acuóferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmísfera, [3] embalses, róos y seres vivos.

El agua es un elemento comén del sistema solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes.

Puede ser encontrada, principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de los cometas y el vapor que compone sus colas.

El agua en la naturaleza se encuentra en sus tres estados: lóquido fundamentalmente en los ocúanos, sílido (hielo en los glaciares y casquetes polares asó como nieve en las zonas fróas) y vapor (invisible) en el aire.

Desde el punto de vista fósico, el agua circula constantemente en unciclo de evaporaciín o transpiraciín (evapotranspiraciín), precipitaciín, y desplazamiento hacia elmar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que El ciclo hidrolígico: el agua circula constantemente por el planeta en un ciclo se vierte en los mares mediante su curso continuo de evaporaciín, transpiraciín, precipitaciones, y desplazamiento hacia el sobre la tierra, en una cantidad aproximada mar. de 45.000 kmá al año. En tierra firme, la evaporaciín y transpiraciín contribuyen con 74.000 kmá anuales al causar precipitaciones de 119.000 kmá cada año.[4]

Agua

2

Se estima que aproximadamente el 70% del agua dulce es usada para agricultura.[5] El agua en la industria absorbe una media del 20% del consumo mundial, empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como disolvente de una gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico absorbe el 10% restante.[6] El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las últimas décadas en la superficie terrestre.[7] [8] Sin embargo estudios de la FAO, estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes del 2030; en esos países es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.[6]

Tipos de agua El agua se puede presentar en tres estados siendo una de las pocas sustancias que pueden encontrarse en sus tres estados de forma natural.[9] El agua adopta formas muy distintas sobre la tierra: como vapor de agua, conformando nubes en el aire; como agua marina, eventualmente en forma de icebergs en los océanos; en glaciares y ríos en las montañas, y en los acuíferos subterráneos su forma líquida.

El agua es un elemento esencial para mantener nuestras vidas. El acceso a un agua potable segura nos garantiza inmunidad frente a las enfermedades. Necesidades vitales humanas como el abastecimiento de alimentos dependen de ella. Los recursos energ‚ticos y las actividades industriales que necesitamos tambi‚n dependen [1] del agua.

El agua puede disolver muchas sustancias, dándoles diferentes sabores y olores. Como consecuencia de su papel imprescindible para la vida, el ser humano —entre otros muchos animales— ha desarrollado sentidos capaces de evaluar la potabilidad del agua, que evitan el consumo de agua salada o putrefacta. Los humanos también suelen preferir el consumo de agua fría a la que está tibia, puesto que el agua fría es menos propensa a contener microbios. El sabor perceptible en el agua de deshielo y el agua mineral se deriva de los minerales disueltos en ella; de hecho el agua pura es insípida. Para regular el consumo humano, se calcula la pureza del agua en función de la presencia de toxinas, agentes contaminantes y microorganismos. El agua recibe diversos nombres, según su forma y características:[10] • Según su estado físico: • Hielo (estado sólido) • Agua (estado líquido) • Vapor (estado gaseoso) • Según su posición en el ciclo del agua: • Hidrometeoro • Precipitación

Estas gotas se forman por la elevada tensión superficial del agua.

Agua

3

Copo de nieve visto a través de un microscopio. Está coloreado artificialmente.

Precipitación según desplazamiento

Precipitación según estado

•

precipitación vertical

•

•

• lluvia • lluvia congelada • llovizna • lluvia helada • nieve • granizo blando • • gránulos de nieve • perdigones de hielo • aguanieve • pedrisco • cristal de hielo precipitación horizontal (asentada) • • • •

rocío escarcha congelación atmosférica hielo glaseado •

precipitación líquida • lluvia • lluvia helada • llovizna • llovizna helada • rocío precipitación sólida • nevasca • granizo blando • gránulos de nieve • perdigones de hielo • lluvia helada • granizo • prismas de hielo • escarcha • congelación atmosférica • hielo glaseado • aguanieve precipitación mixta •

• partículas en suspensión • nubes • niebla • bruma • partículas en ascenso (impulsadas por el viento) • ventisca • nieve revuelta • según su circunstancia • agua subterránea

con temperaturas cercanas a los 0 °C

Agua

4 ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡

agua de deshielo agua mete€rica agua inherente • la que forma parte de una roca agua f€sil agua dulce agua superficial agua mineral • rica en minerales Agua salobre ligeramente salada agua muerta • extra†o fen€meno que ocurre cuando una masa de agua dulce o ligeramente salada una masa de agua mƒs salada, mezclƒndose ligeramente. Son navegaci€n peligrosas . para la ‡ agua de mar ‡ salmuera - de elevado contenido en sales, especialmente cloruro de sodio . ‡ seg‚n sus usos

‡ agua entubada ‡ agua embotellada ‡ agua potable • la apropiada para el consumo humano, contiene un valor equilibrado de minerales q da†inos para la salud. ‡ agua purificada • corregida en laboratorio o enriquecida con • Son alg„n aguas agente que han sido tratadas para usos espec•ficos en la ciencia o la ingenier•a. Lo habitual son tres tipos: ‡ agua destilada ‡ agua de doble destilaci€n ‡ agua desionizada ‡ atendiendo a otras propiedades ‡ ‡ • • •

• • • •

agua blanda • pobre en minerales agua dura • de origen subterrƒneo, contiene un elevado valor mineral agua de cristalización — es la que se encuentra dentro de las redes cristalinas. hidratos — agua impregnada en otras sustancias químicas agua pesada – es un agua elaborada con átomos pesados de hidrógeno-deuterio. En estado natural, forma parte del agua normal en una concentración muy reducida. Se ha utilizado para la construcción de dispositivos nucleares, como reactores. agua de tritio agua negra aguas grises agua disfórica

• según la microbiología • agua potable • agua residual • agua lluvia o agua de superficie • El agua es también protagonista de numerosos ritos religiosos. Se sabe de infinidad de ceremonias ligadas al agua.

El cristianismo, por ejemplo, ha atribuido tradicionalmente ciertas características al agua bendita. Existen también otros tipos de agua que después de cierto proceso adquieren supuestas propiedades, como el agua vitalizada.

Agua

5

Propiedades físicas y químicas El agua es una sustancia que qu•micamente se formula como H2O; es decir, que unamol‚cula de agua se compone de dosƒtomo s de hidr€geno enlazados covalentementea un ƒtomo de ox•geno .

Fue Henry Cavendishquien descubri€ en 1781 que el agua es una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la AntigŠedad. Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados por Antoine Laurent de Lavoisier dando a conocer que el agua estaba formada por ox•geno e hidr€geno. En 1804, el qu•mico franc‚s Joseph Louis Gay-Lussacy el naturalista y ge€grafo alemƒn Alexander von Humboldtdemostraron que el agua estaba formada por dos vol„menes de hidr€geno por cada volumen de ox•geno (H 2O).

Modelo mostrando los enlaces de hidr€geno entremol‚cula s de agua.

Las propiedades fisicoqu•micas mƒs notables del agua son: ‡

El agua es ins•pida e inodora encondiciones normales de presi€n y temperatura . El color del aguavar•a seg„n su estado: como l•quido, puede parecer incolora en peque†as cantidades, aunque en espectr€ el grafo se prueba que tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo tambi‚n tiende al [11] azul y en estado gaseoso (vapor de agua) es incolora. ‡ ‡

‡

El agua bloquea s€lo ligeramente la radiaci€n solarUV fuerte, permitiendo que las plantas acuƒticas absorban su energ•a.

Ya que el ox•geno tiene unaelectronegatividadsuperior a la delhidr€geno , el agua es unamol‚cula polar. El ox•geno tiene una ligera carga negativa, mientras que los ƒtomos de hidr€genos tienen una carga ligeramente positiva del que resulta un fuerte momento dipolar el‚ctrico. La interacci€n entre los diferentes dipolos el‚ctricos de una mol‚cula causa una atracci€n en red que explica el elevado •ndice detensi€n superficial del agua.

El impacto de una gota sobre la superficie del agua provoca unas ondas caracter•sticas, llamadas ondas capilares.

La fuerza de interacci€n de latensi€n superficial del agua es lafuerza de van der Waalsentre mol‚culas de agua. La aparente elasticidad causada

por la tensi–n superficial explica la formaci–nondas de capilares .A presi–n constante, el •ndice de tensi–n superficialdel agua disminuye al [12] aumentar. sutemperatura Tambi‚n tiene un alto valoradhesivogracias a su naturaleza polar.

La capilaridadse refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de gravedad la . Esta propiedad es aprovechada por todas las plantas vasculares , como los ƒrboles. ‡

Acción capilar del agua y el mercurio.

‡

Otra fuerza muy importante que refuerza la uni€n entre mol‚culas de agua es elenlace por puente de hidr–geno .[13] ‡

El punto deebullici–n del agua (y de cualquier otro líquido) está directamente relacionado con la presión atmosf‚rica. Por ejemplo, en la cima del Everest, el agua hierve a unos 68º C, mientras que al nivel del mar este valor sube hasta 100‹. Del mismo modo, el agua cercana geot‚rmicas a fuentes puede alcanzar temperaturas de [14] cientos de grados centígrados y seguir siendo líquida.

Su temperatura crítica es de 373,85 °C (647,14 K), su valor específico de fusión es de 0,334 kJ/g y su índice específico de vaporización es de 2,23kJ/g.[15]

• El agua es un disolvente muy potente, al que se ha catalogado como el disolvente universal, y afecta a muchos tipos de sustancias distintas. Las sustancias que se mezclan y se disuelven bien en agua —como las sales,

Agua

6 azécares, ³cidos, ³lcalis, y algunos gases (como el oxógenoo el diíxido de carbono, mediantecarbonaciín)í son llamadashidrófilas, mientras que las que no combinan bien con el agua í como lópidos y grasasí se denominan sustanciashidrofóbicas. Todos los componentes principales de las cúlulas de proteóna s, ADN y polisac³ridos se disuelven en agua. Puede formar un azeítropo con muchos otros disolventes.

Í El agua esmiscible con muchos lóquidos, como eletanol, y en cualquier proporciín, formando un lóquido homogúneo. Por otra parte, los aceites son inmisciblescon el agua, y forman capas de variable densidad sobre la superficie del agua. Como cualquier gas, el vapor de agua es miscible completamente con el aire. Í El agua pura tiene una conductividad elúctricarelativamente baja, pero ese valor se incrementa significativamente con la disoluciín de una pequeña cantidad de material iínico, como cloruro el de sodio. Í El agua tiene el segundo óndice m³s alto de capacidad calorófica especófica í sílo por detr³s del amonóacoí asó -1 como una elevadaentalpóa de vaporizaciín(40.65 kJ mol ); ambos factores se deben al enlace de hidrígeno entre molúculas. Estas dos inusuales propiedades son las que hacen que el agua "modere" las temperaturas terrestres, reconduciendo grandes variaciones de energóa. Í La densidaddel agua lóquida es muy estable y varóa poco con los cambios de temperatura y presiín. A la presiín normal (1 atmísfera), el agua lóquida tiene una mónima densidad (0,958 kg/l) a los 100² C. Al bajar la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90² C tiene 0,965 kg/l) y ese aumento es constante hasta llegar a los 3,8² C donde alcanza una densidad de 1 kg/litro. Esa temperatura (3,8² C) representa un punto de inflexiín y es cuando alcanza su m³xima densidad (a la presiín mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura, la densidad comienza a disminuir, aunque muy lentamente (casi nada en la pr³ctica), hasta que a los 0 disminuye hasta 0,9999kg/litro. Cuando pasa al estado sílido (a 0² C), ocurre una brusca disminuciín de la densidad pasando de 0,9999 kg/l a 0,917 kg/l. Í El agua puede descomponerse en partóculas hidrígeno de y oxógeno medianteelectrílisis. Í Como uníxido de hidrígeno, el agua se forma cuando el hidrígenoí o un compuestoconteniendo hidrígenoí se quema o reacciona conoxógeno í o un compuesto de oxógeno í . El agua no escombustible, puesto que es un producto residual de la combustiín del hidrígeno. La energóa requerida para separar el agua en sus dos componentes mediante electrílisis es superior a la energóa desprendida por la recombinaciín de hidrígeno y oxógeno. Esto hace que el agua, en contra [16] [17] de lo que sostienen algunos rumores, no sea una fuente de energóa eficaz.

Animaciín de címo el hielo pasa a estado lóquido en unvaso. Los 50 minutos transcurridos se concentran en 3 segundos.

Í Los elementos que tienen mayorelectropositividadque el hidrígeno í como el litio, el sodio, el calcio, el potasio y el cesioí desplazan el hidrígeno del agua, formando hidríxidos. Dada su naturaleza de gas inflamable, el hidrígeno liberado es peligroso y la reacciín del agua combinada con los m³s electropositivos de estos elementos es una violentaexplosiín .

Actualmente se sigue investigando sobre la naturaleza de este compuesto y sus propiedades, a veces traspasando los [18] lómites de la ciencia convencional.

En este sentido, el investigador John Emsley, divulgador cientófico, dijo en cierta ocasiín del agua que"(Es) una de las sustancias quúmicas m³s investigadas, pero sigue siendo la menos entendida".[19]

Agua

7

Distribuci•n de agua en la naturaleza El agua en el Universo Contrario a la creencia popular, el agua es un elemento bastante com„n en nuestro sistema solar, es mƒs, en el universo; principalmente en forma dehielo y, poco menos, de vapor. Constituye una gran parte del material que compone los cometas y recientemente se han encontrado importantes yacimientos de hielo en laluna. Algunos sat‚lites como Europa y Enc‚lado poseen posiblemente agua l•quida bajo su gruesa capa de hielo. Esto permite a estas lunas tener una especie de tect€nica de placas donde el agua l•quida cumple el rol del magma en la tierra, mientras que elhielo ser•a el equivalente a la corteza terrestre.

La mayor•a del agua que existe en el universo puede haber surgido como derivado de la formaci€n deestrellas que posteriormente expulsaron el vapor de agua alexplotar. El nacimiento de las estrellas suele causar un fuerte flujo de gases y polvo c€smico . Cuando este material colisiona con el gas de las zonas exteriores, las ondas de choque [20] producidas comprimen y calientan el gas. Se piensa que el agua es producida en este gas cƒlido y denso.

Se ha detectado agua en nubes interestelares dentro de nuestra galaxia, la V•a Lƒctea . Estas nubes interestelares pueden condensarse eventualmente en forma de unanebulosa solar. Ademƒs, se piensa que el agua puede ser abundante en otras galaxias, dado que sus componenteshidr€ ( geno y ox•geno ) estƒn entre los mƒs comunes del universo. [21] En julio del 2011, la revista Astrophysical Journal Letters, ha publicado el allazgo, en una nube de vapor de agua que rodea el cuƒsar APM 08279+5255 de lo que hasta el momento se configura como la mayor reserva de agua en el Universo. El descubrimiento se debe a un grupo de astronomos delJet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA y del California Institute of Technology(CALTECH)[22] [23] .

Se ha detectado vapor de agua en: ‡

Mercurio - Un 3,4% de su atm€sfera contiene agua, y grandes cantidades en laexosfera.[24] ‡

Venus - 0.002% en la atm€sfera ‡

Tierra - cantidades reducidas en la atm€sfera (sujeto a variaciones climƒticas) ‡

Marte - 0.03% en la atm€sfera ‡

J„piter - 0.0004% en la atm€sfera

‡

Saturno- s€lo en forma de indlandsis ‡ ‡

Enc‚lado (luna de Saturno) - 91% de su atm€sfera Exoplanetas conocidos, como el HD 189733 b[25] [26] y HD 209458 b.[27]

El agua en su estado l•quido estƒ presente en: ‡ ‡ ‡

Gotas de roc•o suspendidas de unatelara†a .

Tierra - 71% de su superficie Luna - en 2008 se encontraron[28] peque†as cantidades de agua en el interior de perlas volcƒnicas tra•das a la Tierra por la expedici€n del Apolo 15, de 1971.

Enc‚lado (luna de Saturno) y en Europa(luna de J„piter) existen indicios de que el agua podr•a existir en estado l•quido.

Se ha detectado hielo en: ‡ ‡

‡

‡

‡

Tierra, sobre todo en los casquetes polares.

Marte, en los casquetes polares, aunque estƒn compuestos principalmente dehielo seco.

Titƒn Europa Enc‚lado

Agua • En cometas y objetos de procedencia meteórica, llegados por ejemplo desde el Cinturón de Kuiper o la Nube de Oort.

• Podría aparecer en estado de hielo en la Luna, Ceres y Tetis.

• Es probable que el agua forme parte de la estructura interna de planetas como Urano y Neptuno.

El agua y la zona habitable La existencia de agua en estado líquido —en menor medida en sus formas de hielo o vapor— sobre la Tierra es vital para la existencia de la vida tal como la conocemos. La Tierra está situada en un área del sistema solar que reúne condiciones muy específicas, pero si estuviésemos un poco más cerca del Sol —un 5%, o sea 8 millones de kilómetros— ya bastaría para dificultar enormemente la existencia de los tres estados de agua conocidos.[29] La masa de la Tierra genera una fuerza de gravedad que impide que los gases de la atmósfera se dispersen. El vapor de agua y el dióxido de carbono se combinan, causando lo que ha dado en llamarse el efecto invernadero. Aunque se suele atribuir a este término connotaciones negativas, el efecto invernadero es el que mantiene la estabilidad de las temperaturas, actuando como una capa protectora de la vida en el planeta. Si la Tierra fuese más pequeña, la menor gravedad ejercida sobre la atmósfera haría que ésta fuese más delgada, lo que redundaría en temperaturas extremas, evitando la acumulación de agua excepto en los casquetes polares (tal como ocurre en Marte). Algunos teóricos han sugerido que la misma vida, actuando como un macroorganismo, mantiene las condiciones que permiten su existencia. La temperatura superficial de la tierra ha estado en relativamente constante variación a través de las eras geológicas, a pesar de los cambiantes niveles de radiación solar. Este hecho ha motivado que algunos investigadores crean que el planeta está termorregulado mediante la combinación de gases del efecto invernadero y el albedo atmosférico y superficial. Esta hipótesis, conocida como la teoría de Gaia, no es sin embargo la posición más adoptada entre la comunidad científica. El estado del agua también depende de la gravedad de un planeta. Si un planeta es lo bastante grande, el agua que exista sobre él permanecería en estado sólido incluso a altas temperaturas, dada la elevada presión causada por la gravedad.[30]

El agua en la Tierra El agua es fundamental para todas las formas de vida conocida. Los humanos consumen agua potable. Los recursos naturales se han vuelto escasos con la creciente población mundial y su disposición en varias regiones habitadas es la preocupación de muchas organizaciones gubernamentales.

Origen del agua terrestre Durante la formación de la Tierra, la energía liberada por el choque de los planetesimales, y su posterior contracción por efecto del incremento de la fuerza gravitatoria, provocó el calentamiento y fusión de los materiales del joven planeta. Este proceso de acreción y diferenciación hizo que los diferentes elementos químicos se reestructurasen en función de su densidad. El resultado fue la desgasificación del magma y la liberación de una enorme cantidad de elementos volátiles a las zonas más externas del planteta, que originaron la protoatmósfera terrestre. Los elementos más ligeros, como el hidrógeno molecular, escaparon de regreso al espacio exterior. Sin embargo, otros gases más pesados fueron retenidos por la atracción gravitatoria. Entre ellos se encontraba el vapor de agua. Cuando la temperatura terrestre disminuyó lo suficiente, el vapor de agua que es un gas menos volátil que el CO2 o el N2 comenzó a condensarse. De este modo, las cuencas comenzaron a llenarse con un agua ácida y caliente (entre 30°C y 60 °C)[31] . Esta agua ácida era un eficaz disolvente que comenzó a arrancar iones solubles de las rocas de la superficie, y poco a poco comenzó a aumentar su salinidad. El volumen del agua liberada a la atmósfera por este proceso y que precipitó a la superficie fue aproximadamente de 1,37 x 109 km³, si bien hay científicos que sostienen que parte del agua del planeta proviene del choque de cometas contra la prototierra en las fases finales del proceso de acreción[32] . En este sentido hay cálculos que parecen indicar que si únicamente el 10% de los cuerpos que chocaron contra la Tierra durante el proceso de acreción final hubiesen sido cometas, toda el agua planetaria podría ser de

8

Agua

9

origen cometario, aunque estas ideas son especulativas y objeto de debate entre los especialistas[33] .

Distribución actual del agua en la Tierra El total del agua presente en el planeta, en todas sus formas, se denomina hidrosfera. El agua cubre 3/4 partes (71%) de la superficie de la Tierra. Se puede encontrar esta sustancia en prácticamente cualquier lugar de la biosfera y en los tres estados de agregación de la materia: sólido, líquido y gaseoso.

El 97 por ciento es agua salada, la cual se encuentra principalmente en los océanos y mares; sólo el 3 por ciento de su volumen es dulce. De esta última, un 1 por ciento está en estado líquido. El 2% restante se encuentra en estado sólido en capas, campos y plataformas de hielo o banquisas en las latitudes próximas a los polos. Fuera de las regiones polares el agua dulce se encuentra principalmente en humedales y, subterráneamente, en acuíferos.

[3] Representación gráfica de la distribución de agua terrestre.

El agua representa entre el 50 y el 90% de la masa de los seres vivos (aproximadamente el 75% del cuerpo humano es agua; en el caso de las algas, el porcentaje ronda el 90%).

En la superficie de la Tierra hay unos 1.386.000.000 km3 de agua que se distribuyen de la siguiente forma:[3] Los océanos cubren el 71% de la superficie terrestre: su agua salada supone el 96,5% del agua del planeta.

El 70% del agua dulce de la Tierra se encuentra en forma sólida (Glaciar Grey, Chile).

Agua

10

Distribución del agua en la Tierra Situación del agua

Volumen en km³ Agua dulce

Agua salada

de agua dulce

de agua total

-

1.338.000.000

-

96,5

24.064.000

-

68,7

1,74

-

0,94

Océanos y mares Casquetes y glaciares polares

Porcentaje

Agua subterránea salada

-

Agua subterránea dulce

10.530.000

-

30,1

0,76

Glaciares continentales y Permafrost

300.000

-

0,86

0,022

Lagos de agua dulce

91.000

-

0,26

0,007

Lagos de agua salada

-

85.400

-

0,006

Humedad del suelo

16.500

-

0,05

0,001

Atmósfera

12.900

-

0,04

0,001

Embalses

11.470

-

0,03

0,0008

Ríos

2.120

-

0,006

0,0002

Agua biológica

1.120

-

0,003

0,0001

35.029.110

100

-

1.386.000.000

-

100

Total agua dulce Total agua en la tierra

12.870.000

La mayor parte del agua terrestre, por tanto, está contenida en los mares, y presenta un elevado contenido en sales.

Las aguas subterráneas se encuentran en yacimientos subterráneos llamados acuíferos y son potencialmente útiles al hombre como recursos. En estado líquido compone masas de agua como océanos, mares, lagos, ríos, arroyos, canales, manantiales y estanques.

El agua desempeña un papel muy importante en los procesos geológicos. Las corrientes subterráneas de agua afectan directamente a las capas geológicas, influyendo en la formación de fallas. El agua localizada en el manto terrestre también afecta a la formación de volcanes. En la superficie, el agua actúa como un agente muy activo sobre procesos químicos y físicos de erosión. El agua en su estado líquido y, en menor medida, en forma de hielo, también es un factor esencial en el transporte de sedimentos. El depósito de esos restos es una herramienta utilizada por la geología para estudiar los fenómenos formativos sucedidos en la Tierra.

Agua

11

El ciclo del agua Con ciclo del agua —conocido científicamente como el ciclo hidrológico— se denomina al continuo intercambio de agua dentro de la hidrosfera, entre la atmósfera, el agua superficial y subterránea y los organismos vivos. El agua cambia constantemente su posición de una a otra parte del ciclo de agua, implicando básicamente los siguientes procesos físicos: • evaporación de los océanos y otras masas de agua y transpiración de los seres vivos (animales y plantas) hacia la atmósfera, • precipitación, originada por la condensación de vapor de agua, y que puede adaptar múltiples formas,

El ciclo del agua implica una serie de procesos físicos continuos.

• escorrentía, o movimiento de las aguas superficiales hacia los océanos.

La energía del sol calienta la tierra, generando corrientes de aire que hacen que el agua se evapore, ascienda por el aire y se condense en altas altitudes, para luego caer en forma de lluvia. La mayor parte del vapor de agua que se desprende de los océanos vuelve a los mismos, pero el viento desplaza masas de vapor hacia la tierra firme, en la misma proporción en que el agua se precipita de nuevo desde la tierra hacia los mares (unos 45.000 km³ anuales). Ya en tierra firme, la evaporación de cuerpos acuáticos y la transpiración de seres vivos contribuye a incrementar el total de vapor de agua en otros 74.000 km³ anuales. Las precipitaciones sobre tierra firme —con un valor medio de 119.000 km³ anuales— pueden volver a la superficie en forma de líquido —como lluvia—, sólido —nieve o granizo—, o de gas, formando nieblas o brumas. El agua condensada presente en el aire es también la causa de la formación del arco iris: La refracción de la luz solar en las minúsculas partículas de vapor, que actúan como múltiples y pequeños prismas. El agua de escorrentía suele formar cuencas, y los cursos de agua más pequeños suelen unirse formando ríos. El desplazamiento constante de masas de agua sobre diferentes terrenos geológicos es un factor muy importante en la conformación del relieve. Además, al arrastrar minerales durante su desplazamiento, los ríos cumplen un papel muy importante en el enriquecimiento del suelo. Parte de las aguas de esos ríos se desvían para su aprovechamiento agrícola. Los ríos desembocan en el mar, depositando los sedimentos arrastrados durante su curso, formando deltas. El terreno de estos deltas es muy fértil, gracias a la riqueza de los minerales concentrados por la acción del curso de agua. El agua puede ocupar la tierra firme con consecuencias desastrosas: Las inundaciones se producen cuando una masa de agua rebasa sus márgenes habituales o cuando comunican con una masa mayor —como el mar— de forma irregular. Por otra parte, y aunque la falta de precipitaciones es un obstáculo importante para la vida, es natural que periódicamente algunas regiones sufran sequías. Cuando la sequedad no es transitoria, la vegetación desaparece, al tiempo que se acelera la erosión del terreno. Este proceso se denomina desertización[34] y muchos países adoptan políticas[35] para frenar su avance. En 2007, la ONU declaró el 17 de junio como el Día mundial de lucha contra la desertización y la sequía".[36]

Agua

12

El océano El océano engloba la parte de la superficie terrestre ocupada por el agua marina. Se formó hace unos 4.000 millones de años cuando la temperatura de la superficie del planeta se enfrió hasta permitir que el agua pasase a estado líquido. Cubre el 71% de la superficie de la Tierra. La profundidad media es de unos 4 km. La parte más profunda se encuentra en la fosa de las Marianas alcanzando los 11.033 m. En los océanos hay una capa superficial de agua templada (12º a 30 °C), que ocupa entre varias decenas de metros hasta los 400 o 500 metros. Por debajo de esta capa el agua está fría con temperaturas de entre 5º y -1 °C. El agua está más cálida en las zonas templadas, ecuatoriales y tropicales, y más fría cerca de los polos.

Evaporación del agua del océano.

Contiene sustancias sólidas en disolución, siendo las más abundantes el sodio y el cloro que, en su forma sólida, se combina para formar el cloruro de sodio o sal común y, junto con el magnesio, el calcio y el potasio, constituyen cerca del 90% de los elementos disueltos en el agua de mar.

El océano está dividido por grandes extensiones de tierra que son los continentes y grandes archipiélagos en cinco partes que, a su vez, también se llaman océanos: océano Antártico, océano Ártico, océano Atlántico, océano Índico y océano Pacífico.

Se llama mar a una masa de agua salada de tamaño inferior al océano. Se utiliza también el término para designar algunos grandes lagos.

Mareas Las mareas son movimientos cíclicos de las grandes masas de agua causadas por la fuerza gravitatoria lunar y el sol, en conjunción con los océanos. Las mareas se deben a movimientos de corrientes de grandes masas de agua, como mares, que oscilan en un margen constante de horas. La marea se refleja perceptiblemente en una notable variación de la altura del nivel del mar —entre otras cosas— originado por las posiciones relativas Pleamar y bajamar en el puerto de la Flotte en la isla del Sol y la Luna en combinación con el efecto de la rotación Ré (Francia). terrestre y la batimetría local. La franja de mar sometida a estos cambios —expuesta en bajamar y cubierta en pleamar— se denomina zona entre mareas y representa un nicho ecológico de gran valor.

El agua dulce en la naturaleza El agua dulce en la naturaleza se renueva gracias a la atmósfera que dispone de 12.900 km³ de vapor de agua. Sin embargo, se trata de un volumen dinámico que constantemente se está incrementando en forma de evaporación y disminuyendo en forma de precipitaciones, estimándose el volumen anual en forma de precipitación o agua de lluvia entre 113.500 y 120.000 km³ en el mundo. Estos volúmenes suponen la parte clave de la renovación de los recursos naturales de agua dulce. En los países de clima templado y frío la precipitación en forma de nieve supone una parte importante del total.[37] El 68,7% del agua dulce existente en el mundo está en los glaciares y mantos de hielo. Sin embargo, en general, no se consideran recursos hídricos por ser inaccesibles (Antártida, Ártico y Groenlandia). En cambio los glaciares continentales son básicos en los recursos hídricos de muchos países.[37]

Agua

13

Las aguas superficiales engloban los lagos, embalses, ríos y humedales suponiendo solamente el 0,3% del agua dulce del planeta, sin embargo representan el 80% de las aguas dulces renovables anualmente de allí su importancia.[37] También el agua subterránea dulce almacenada, que representa el 96% del agua dulce no congelada de la Tierra, supone un importante recurso. Según Morris los sistemas de aguas subterráneas empleados en abastecimiento de poblaciones suponen entre un 25 y un 40% del agua potable total abastecida. Así la mitad de las grandes megalópolis del mundo dependen de ellas para su consumo. En las zonas donde no se dispone de otra fuente de abastecimiento representa una forma de abastecimiento de calidad a bajo coste.[37] La mayor fuente de agua dulce del mundo adecuada para su consumo es el Lago Baikal, de Siberia, que tiene un índice muy reducido en sal y calcio y aún no está contaminado.[38]

Efectos sobre la vida Desde el punto de vista de la biología, el agua es un elemento crítico para la proliferación de la vida. El agua desempeña este papel permitiendo a los compuestos orgánicos diversas reacciones que, en último término, posibilitan la replicación de ADN. De un modo u otro,[39] todas las formas de vida conocidas dependen del agua. Sus propiedades la convierten en un activo agente, esencial en muchos de los procesos metabólicos que los seres vivos realizan. Desde esta perspectiva metabólica, podemos distinguir dos tipos de funciones del agua: anabólicamente, la extracción de agua de moléculas —mediante reacciones químicas enzimáticas que consumen energía— permite el crecimiento de moléculas mayores, como los triglicéridos o las proteínas; en cuanto al catabolismo, el agua actúa como un disolvente de los enlaces entre átomos, reduciendo el tamaño de las moléculas (como glucosas, ácidos grasos y aminoácidos), suministrando energía en el proceso. El agua es El arrecife de coral es uno de los por tanto un medio irremplazable a nivel molecular para numerosos entornos de mayor biodiversidad. organismos vivos. Estos procesos metabólicos no podrían realizarse en un entorno sin agua, por lo que algunos científicos se han planteado la hipótesis de qué tipo de mecanismos —absorción de gas, asimilación de minerales— podrían mantener la vida sobre el planeta. Es un compuesto esencial para la fotosíntesis y la respiración. Las células fotosintéticas utilizan la energía del sol para dividir el oxígeno y el hidrógeno presentes en la molécula de agua. El hidrógeno es combinado entonces con CO2 (absorbido del aire o del agua) para formar glucosa, liberando oxígeno en el proceso. Todas las células vivas utilizan algún tipo de "combustible" en el proceso de oxidación del hidrógeno y carbono para capturar la energía solar y procesar el agua y el CO2. Este proceso se denomina respiración celular.

El agua es también el eje de las funciones enzimáticas y la neutralidad respecto a ácidos y bases. Un ácido, un "donante" de ion de hidrógeno (H+, es decir, de un protón) puede ser neutralizado por una base, un "receptor" de protones, como un ion hidróxido (OH-) para formar agua.

El agua se considera neutra, con un pH de 7. Los ácidos tienen valores pH por debajo de 7, mientras que las bases rebasan ese valor. El ácido gástrico (HCl), por ejemplo, es el que posibilita la digestión. Sin

embargo, su efecto corrosivo sobre las paredes del esófago puede ser neutralizado gracias a una base como el hidróxido de aluminio, causando una reacción en la que se producen moléculas de agua y

Vegetación de un oasis en el desierto.

Agua cloruro de sal de aluminio. La bioquímica humana relacionada con enzimas funciona de manera ideal alrededor de un valor pH biológicamente neutro de alrededor de 7.4. Las diversas funciones que un organismo puede realizar —según su complejidad celular— determinan que la cantidad de agua varíe de un organismo a otro. Una célula de Escherichia coli contiene alrededor de un 70% de agua, un cuerpo humano entre un 60 y 70%, una planta puede reunir hasta un 90% de agua, y el porcentaje de agua de una medusa adulta oscila entre un 94 y un 98%.

Formas de vida acuática. Circulación vegetal Las aguas están llenas de vida. Al parecer, las primeras formas de vida aparecieron en el agua,[40] que en la actualidad no sólo es el hábitat de todas las especies de peces y también a algunos mamíferos y anfibios.

El agua es también esencial para el kelp, el plancton y las algas, que son la base de la cadena trófica submarina, y provee por tanto no sólo el medio sino el sustento de toda la fauna marina.

Los animales acuáticos deben obtener oxígeno para respirar, extrayéndolo del agua de diversas maneras. Los grandes mamíferos Diatomeas marinas, un importante grupo de como las ballenas conservan la respiración pulmonar, tomando el aire fitoplancton. fuera del agua y conteniendo la respiración al sumergirse. Los peces, sin embargo, utilizan las agallas para extraer el oxígeno del agua en vez de pulmones. Algunas especies como los dipnoos conservan ambos sistemas respiratorios. Otras especies marinas pueden absorber el oxígeno mediante respiración cutánea. El arrecife de coral se ha calificado en ocasiones como "el animal vivo más grande del mundo", y con sus más de 2.600 km de extensión es posible verlo desde el espacio.

La circulación vegetal de plantas terrestres también se efectúa gracias a determinadas propiedades del agua, que hace posible la obtención de energía a partir de la luz solar.

Efectos sobre la civilización humana La historia muestra que las civilizaciones primitivas florecieron en zonas favorables a la agricultura, como las cuencas de los ríos. Es el caso de Mesopotamia, considerada la cuna de la civilización humana, surgida en el fértil valle del Éufrates y el Tigris; y también el de Egipto, una espléndida civilización que dependía por completo del Nilo y sus periódicas crecidas. Muchas otras grandes ciudades, como Rotterdam, Londres, Montreal, París, Nueva York, Buenos Aires, Shanghái, Tokio, Chicago o Hong Kong deben su riqueza a la conexión con alguna gran vía de agua que favoreció su crecimiento y su prosperidad. Las islas que contaban con un puerto natural seguro —como Singapur— florecieron por la misma razón. Del mismo modo, áreas en las que el agua es muy escasa, como el norte de África o el Oriente Medio, han tenido históricamente dificultades de desarrollo.[41]

ONU declara al agua y al saneamiento derecho humano esencial La Asamblea General de Naciones Unidas, aprobó ayer 28 de julio de 2010, en su sexagésimo cuarto período de sesiones, una resolución que reconoce al agua potable y al saneamiento básico como derecho humano esencial para el pleno disfrute de la vida y de todos los derechos humanos.

La resolución fue adoptada a iniciativa de Bolivia, tras 15 años de debates, con el voto favorable de 122 países y 44 abstenciones. La Asamblea de Naciones Unidas se mostró “profundamente preocupada porque aproximadamente 884 millones de personas carecen de acceso al agua potable y más de 2.600 millones de personas no tienen acceso al saneamiento básico, y alarmada porque cada año fallecen aproximadamente 1,5 millones de niños menores de 5 años y se pierden 443 millones de días lectivos a consecuencia de enfermedades relacionadas con el agua y el saneamiento”. La adopción de esta resolución estuvo precedida de una activa campaña liderada por el presidente del Estado Plurinacional de Bolivia, Evo Morales Ayma[42]

14

Agua

15

Agua para beber: necesidad del cuerpo humano El cuerpo humano está compuesto de entre un 55% y un 78% de agua, dependiendo de sus medidas y complexión.[43] Para evitar desórdenes, el cuerpo necesita alrededor de siete litros diarios de agua; la cantidad exacta variará en función del nivel de actividad, la temperatura, la humedad y otros factores. La mayor parte de esta agua se absorbe con la comida o bebidas —no estrictamente agua—. No se ha determinado la cantidad exacta de agua que debe tomar un individuo sano, aunque una mayoría de expertos considera que unos 6-7 vasos de agua diarios (aproximadamente dos litros) es el mínimo Una niña bebiendo agua embotellada. necesario para mantener una adecuada hidratación.[44] La literatura médica defiende un menor consumo, típicamente un litro de agua diario para un individuo varón adulto, excluyendo otros requerimientos posibles debidos a la pérdida de líquidos causada por altas temperaturas o ejercicio físico.[45] Una persona con los riñones en buen estado tendrá dificultades para beber demasiado agua, pero —especialmente en climas cálidos y húmedos, o durante el ejercicio— beber poco también puede ser peligroso. El cuerpo humano es capaz de beber mucha más agua de la que necesita cuando se ejercita, llegando incluso a ponerse en peligro por hiperhidratación, o intoxicación de agua.

El hecho comúnmente aceptado de que un individuo adulto debe consumir ocho vasos diarios de agua no tiene ningún fundamento científico.[46] Hay otros mitos[47] sobre la relación entre agua y salud que poco a poco van siendo olvidades.[48] Una recomendación[49] sobre consumo de agua de la Plataforma de Alimentación y Nutrición señalaba: Una cantidad ordinaria para distintas personas es de un 1 mililitro de agua por cada caloría de comida. La mayor parte de esta cantidad ya está contenida en los alimentos preparados" FNB, Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos, 1945 La última referencia ofrecida por este mismo organismo habla de 2.7 litros de agua diarios para una mujer y 3.7 litros para un hombre, incluyendo el consumo de agua a través de los alimentos.[50] Naturalmente, durante el embarazo y la lactancia la mujer debe consumir más agua para mantenerse hidratada. Según el Instituto de Medicina —que recomienda una media de 2.2 litros/día para una mujer, y 3.0 litros/día para un varón— una mujer embarazada debe consumir 2.4 litros, y hasta 3 litros durante la lactancia, considerada la gran cantidad de líquido que se pierde durante la cría.[51] También se señala que normalmente, alrededor de un 20% del agua se absorbe con la comida, mientras el resto se adquiere mediante el consumo de agua y otras bebidas. El agua se expulsa del cuerpo de muy diversas formas: a través de la orina, las heces, en forma de sudor, o en forma de vapor de agua, por exhalación del aliento. Una persona enferma, o expuesta directamente a fuentes de calor, perderá mucho más líquido, por lo que sus necesidades de consumo también aumentarán.

Agua

16

Desinfección del agua potable El agua de boca es uno de los principales transmisores de microorganismos causantes de enfermedades, principalmente bacterias, virus y protozoos intestinales. Las grandes epidemias de la humanidad han prosperado por la contaminación del agua de boca. Por referencias se conoce que se recomendaba hervir el agua desde quinientos años antes de nuestra era.[52] Población con acceso al agua potable en el mundo:

Actualmente en los países desarrollados están prácticamente controlados los problemas que planteaban las aguas contaminadas. Los procesos de filtración y desinfección mediante cloro a los que se somete al agua antes del consumo humano se han impuesto en el siglo XX y se estima que son los causantes del 50% de aumento de la expectativa de vida de los países desarrollados en el siglo pasado. La cloración y filtración del agua fue considerada por la revista Life probablemente el más importante progreso de salud pública del milenio. El cloro es el material más usado como desinfectante del agua. La hipótesis más aceptada de cómo actúa y destruye el cloro estos microorganismos patógenos es que produce alteraciones físicas, químicas y bioquímicas en la membrana o pared protectora de las células ocasionando el fin de sus funciones vitales.[52]

Una niña con una botella de agua en África donde la diarrea es frecuente en los niños. La escasez de agua y la deficiente infraestructura causan más de 5 millones de muertes al año por consumo de agua contaminada.

El cloro puede resultar irritante para las mucosas y la piel por ello su utilización está estrictamente vigilada. La proporción usada varía entre 1ppm cuando se trata de purificar el agua para su consumo, y entre 1-2 ppm para la preparación de agua de baño. La aplicación inadecuada de componentes químicos en el agua puede resultar peligroso. La aplicación de cloro como desinfectante comenzó en 1912 en los Estados Unidos. Al año siguiente Wallace y Tiernan diseñaron unos equipos que podían medir el cloro gas y formar una solución concentrada que se añadía al agua a tratar. Desde entonces la técnica de cloración ha seguido progresando. Además de su capacidad destructora de gérmenes, su capacidad oxidante es muy grande y su acción también es muy beneficiosa en la eliminación del hierro, manganeso, sulfhídricos, sulfuros y otras sustancias reductoras del agua. Muchos países en sus normativas establecen desinfecciones mediante cloro y exigen el mantenimiento de una determinada concentración residual de desinfectante en sus redes de tuberías de distribución de agua. A veces se emplea cloraminas como desinfectante secundario para mantener durante más tiempo una determinada concentración de cloro en el sistema de abastecimiento de agua potable.[53]

Agua Dificultades en el mundo para acceder al agua potable El agua adecuada para el consumo humano se llama agua potable. Como se ha explicado el agua que no reúne las condiciones adecuadas para su consumo puede ser potabilizada mediante filtración o mediante otros procesos fisicoquímicos.

La población mundial ha pasado de 2.630 millones en 1950 a 6.671 millones en 2008. En este periodo (de 1950 a 2010) la población urbana ha pasado de 733 millones a 3.505 millones. Es en los asentamientos humanos donde se concentra el uso del agua no agrícola y donde se contraen la mayoría de las enfermedades relacionadas con el agua.[54] Ante la dificultad de disponer de agua potable para consumo humano en muchos lugares del planeta, se ha consolidado un concepto intermedio, el agua segura como el agua que no contiene bacterias peligrosas, metales tóxicos disueltos, o productos químicos dañinos a la salud, y es por lo tanto considerada segura para beber, por tanto se emplea cuando el suministro de agua potable está comprometido. Es un agua que no resulta perjudicial para el ser humano, aunque no reúna las condiciones ideales para su consumo.

Por diversos motivos, la disponibilidad del agua resulta problemática en buena parte del mundo, y por ello se ha convertido en una de las principales preocupaciones de gobiernos en todo el mundo. Actualmente, se estima que alrededor de mil millones[55] de personas tienen un deficiente acceso al agua potable. Esta situación se agrava por el consumo de aguas en malas condiciones, que favorece la proliferación de enfermedades y brotes epidémicos.

Muchos de los países reunidos en Evian en la XXIXª conferencia del G-8 se marcaron 2015 como fecha límite para conseguir el acceso universal a agua en mejores condiciones en todo el mundo.[56] Incluso si se lograse este difícil objetivo, se calcula que aún quedaría alrededor de 500 millones sin acceso al agua potable, y más de mil millones carecerían de un adecuado sistema de saneamiento. La mala calidad el agua y el saneamiento irregular afectan gravemente el estado sanitario de la población: sólo el consumo de agua contaminada causa 5.000.000 de muertes al año, según informes[57] de las Naciones Unidas, que declararon 2005-2015 la "Década de la acción". La OMS estima que la adopción de políticas de agua segura podría evitar la muerte de 1.400.000 niños al año, víctimas de diarrea.[58] [59] 50 países que reúnen a casi un tercio de la población mundial carecen de un adecuado suministro de agua,[60] y 17 de ellos extraen anualmente más agua de sus acuíferos de la que puede renovarse naturalmente.[61] La contaminación, por otra parte, no sólo contamina el agua de ríos y mares, sino los recursos hídricos subterráneos que sirven de abastecimiento del consumo humano.[62]

17

Agua

18

El uso doméstico del agua Además de precisar los seres humanos el agua para su existencia precisan del agua para su propio aseo y la limpieza. Se ha estimado que los humanos consumen «directamente o indirectamente» alrededor de un 54% del agua dulce superficial disponible en el mundo. Este porcentaje se desglosa en: • Un 20%, utilizado para mantener la fauna y la flora, para el transporte de bienes (barcos) y para la pesca, y • el 34% restante, utilizado de la siguiente manera: El 70% en irrigación, un 20% en la industria y un 10% en las ciudades y los hogares.[63] [64] El consumo humano representa un porcentaje reducido del volumen de agua consumido a diario en el mundo. Se estima que un habitante de un país desarrollado consume alrededor de 5 litros diarios en forma de alimentos y bebidas.[65] Estas cifras se elevan dramáticamente si consideramos el consumo industrial doméstico. Un cálculo[66] aproximado de consumo de agua por persona/día en un país desarrollado, considerando el consumo industrial doméstico arroja los siguientes datos:

Niña en Malí abasteciéndose para su consumo doméstico del agua del subsuelo mediante una bomba manual.

Consumo aproximado de agua por persona/día Actividad

Consumo de agua

Lavar la ropa

60-100 litros

Limpiar la casa

15-40 litros

Limpiar la vajilla a máquina

18-50 litros

Limpiar la vajilla a mano

100 litros

Cocinar

6-8 litros

Darse una ducha

35-70 litros

Bañarse

200 litros

Lavarse los dientes

30 litros

Lavarse los dientes (cerrando el grifo)

1,5 litros

Lavarse las manos

1,5 litros

Afeitarse

40-75 litros

Afeitarse (cerrando el grifo)

3 litros

Lavar el coche con manguera

500 litros

Descargar la cisterna

10-15 litros

Media descarga de cisterna

6 litros

Regar un jardín pequeño

75 litros

Riego de plantas domésticas

15 litros

Beber

1,5 litros

Estos hábitos de consumo señalados y el aumento de la población en el último siglo ha causando a la vez un aumento en el consumo del agua. Ello ha provocado que las autoridades realicen campañas por el buen uso del agua.

Agua

19

Actualmente, la concienciación es una tarea de enorme importancia para garantizar el futuro del agua en el planeta, y como tal es objeto de constantes actividades tanto a nivel nacional como municipal.[67] Por otra parte, las enormes diferencias entre el consumo diario por persona en países desarrollados y países en vías de desarrollo[68] señalan que el modelo hídrico actual no es sólo ecológicamente inviable: también lo es desde el punto de vista humanitario,[69] por lo que numerosas ONGs se esfuerzan[70] por incluir el derecho al agua entre los Derechos humanos.[71] Durante el V Foro Mundial del agua, convocado el 16 de marzo de 2009 en Estambul (Turquía), Loic Fauchon (Presidente del Consejo Mundial del Agua) subrayó la importancia de la regulación del consumo en estos términos: "La época del agua fácil ya terminó...desde hace 50 años las políticas del agua en todo el mundo consistieron en aportar siempre más agua. Tenemos que entrar en políticas de regulación de la demanda"[72]

El agua en la agricultura La mayor parte del agua se destina a la agricultura, y es utilizada para irrigar los cultivos. La relación directa entre recursos hídricos y producción de alimentos es crítica por tanto para una población humana en constante crecimiento.[73] La irrigación absorbe hasta el 90% de los recursos hídricos de algunos países en desarrollo.[74] La agricultura es un sistema de producción tan antiguo que se ha sabido adaptar a los diferentes regímenes hídricos de cada país: Así, en zonas donde se den abundantes precipitaciones suelen realizarse cultivos de regadío, mientras que en zonas más secas son comunes los cultivos de secano. Más recientemente, y en entornos más adversos, como el desierto se ha experimentado con nuevas formas de cultivo, centradas en minimizar el consumo de agua. En la actualidad una de las vertientes más activas de la investigación genética intenta optimizar las especies que el hombre usa como alimento. También se ha empezado a hablar de agricultura espacial[75] para referirse a los experimentos destinados a difundir la agricultura por otros planetas.

Sistema de irrigación de Dujiangyan (China) realizado en el siglo III a. C. Varias exclusas desvían parte del río Min a un canal hasta Chengdu. Desde entonces funciona.

Actualmente la agricultura supone una importante presión sobre las masas naturales de agua, tanto en cantidad como en calidad. Así, el agua que precisan los regadíos supone una disminución de los caudales naturales de los ríos y un Riego mediante un Pívot en un campo de algodón. descenso de los niveles de las aguas subterráneas que ocasionan un efecto negativo en los ecosistemas acuáticos. Por ejemplo, en España se riegan 3,4 millones de hectáreas que supone el 7% de la superficie nacional y emplea el 80% de los recursos hídricos disponibles.[76] También el uso de nitratos y pesticidas en las labores agrícolas suponen la principal contaminación difusa de las masas de agua tanto superficial como subterránea. La más significativa es la contaminación por nitratos que produce la eutrofización de las aguas. En España el consumo anual de fertilizantes se estima en 1.076.000 toneladas de nitrógeno, 576.000 toneladas de fósforo y 444.000 toneladas de potasio. La mayor parte de los abonos son absorbidos por los cultivos, el resto es un potencial contaminante de las aguas.[76]

Agua

El uso del agua en la industria La industria precisa el agua para múltiples aplicaciones, para calentar y para enfriar, para producir vapor de agua o como disolvente, como materia prima o para limpiar. La mayor parte, después de su uso, se elimina devolviéndola nuevamente a la naturaleza. Estos vertidos, a veces se tratan, pero otras el agua residual industrial vuelve al ciclo del agua sin tratarla adecuadamente. La calidad del agua de muchos ríos del mundo se está deteriorando y está afectando negativamente al medio ambiente acuático por los vertidos industriales de metales pesados, sustancias químicas o materia orgánica.[77] También se puede producir una contaminación indirecta: residuos sólidos pueden llevar agua contaminada u otros líquidos, el lixiviado, que se acaban filtrando al terreno y contaminando acuíferos si los residuos no se aíslan adecuadamente.[78] Los mayores consumidores de agua para la industria en el año 2000 fueron: EE.UU. 220,7 km³; China 162 km³; Federación Rusa 48,7 km³; India 35,2 km³; Alemania 32 km³; Canadá 31,6 km³ y Francia 29,8 km³. En los países de habla hispana, España 6,6 km³; México 4,3 km³; Chile 3,2 km³ y Argentina 2,8 km³.[79] En algunos países desarrollados y sobre todo en Asia Oriental y en el África subsahariana, el consumo industrial de agua puede superar ampliamente al doméstico.[80] El agua es utilizada para la generación de energía eléctrica. La hidroelectricidad es la que se obtiene a través de la energía hidráulica. La energía hidroeléctrica se produce cuando el agua embalsada previamente en una presa cae por gravedad en una central hidroeléctrica, haciendo girar en dicho proceso una turbina engranada a un alternador de energía eléctrica. Este tipo de energía es de bajo coste, no produce contaminación, y es renovable.

El agua es fundamental para varios procesos industriales y maquinarias, como la turbina de vapor, el intercambiador de calor, y también su uso como disolvente químico. El vertido de aguas residuales procedentes de procesos industriales causan varios tipos de contaminación como: la contaminación hídrica causada por descargas de solutos y la contaminación térmica causada por la descarga del refrigerante.

Otra de las aplicaciones industriales es el agua presurizada, la cual se emplea en equipos de hidrodemolición, en máquinas de corte con chorro de agua, y también se utiliza en pistolas de agua con alta presión para cortar de forma eficaz y precisa varios materiales como acero, hormigón, hormigón armado, cerámica, etc. El agua a presión también se usa para evitar el recalentamiento de maquinaria como las sierras eléctricas o entre elementos sometidos a un intenso rozamiento.

El agua como transmisor de calor El agua y el vapor son usados como transmisores de calor en diversos sistemas de intercambio de calor, debido a su disponibilidad, por su elevada capacidad calorífica, y también por su facultad de enfriar y calentar. El vapor condensado es un calentador eficiente debido a su elevado calor de vaporización. Una desventaja del agua y el vapor es que en cierta manera son corrosivos. En la mayoría de centrales eléctricas, el agua es utilizada como refrigerante, la cual posteriormente se evapora y en las turbinas de vapor se genera energía mecánica, permitiendo el funcionamiento de los generadores que producen electricidad.

En la industria nuclear, el agua puede ser usada como moderador nuclear. En un reactor de agua a presión, el agua actúa como refrigerante y moderador. Esto aumenta la eficacia del sistema de seguridad pasivo de la central nuclear, ya que el agua ralentiza la reacción nuclear, manteniendo la reacción en cadena.

20

Agua Procesamiento de alimentos Véase también: Dureza del agua

El agua desempeña un papel crucial en la tecnología de alimentos. El agua es básica en el procesamiento de alimentos y las características de ella influyen en la calidad de los alimentos.

Los solutos que se encuentran en el agua, tales como las sales y los azúcares, afectan las propiedades físicas del agua y también alteran el punto de ebullición y de congelación del agua. Un mol de sacarosa (azúcar) aumenta el punto de ebullición del agua a 0.52 °C, y un mol de cloruro de sodio aumenta el punto de ebullición a 1.04 °C a la vez que disminuye del mismo modo el punto de congelamiento del agua.[81] Los solutos del agua también afectan la actividad de esta, y a su vez afectan muchas reacciones químicas y el crecimiento de microorganismos en los alimentos.[82] Se denomina actividad del agua a la relación que existe entre la presión de vapor de la solución y la presión de vapor de agua pura.[81] Los solutos en el agua disminuyen la actividad acuosa, y es importante conocer esta información debido a que la mayoría del crecimiento bacteriano cesa cuando existen niveles bajos de actividad acuosa.[82] El crecimiento de microbios no es el único factor que afecta la seguridad de los alimentos, también existen otros factores como son la preservación y el tiempo de expiración de los alimentos.

Otro factor crítico en el procesamiento de alimentos es la dureza del agua, ya que esta puede afectar drásticamente la calidad de un producto a la vez que ejerce un papel en las condiciones de salubridad. La dureza del agua mide la concentración de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua, especialmente carbonato de calcio y magnesio.[81] La dureza del agua se clasifica en: • Agua blanda, 17 mg/l • Moderadamente dura, 120 mg/l • Agua dura, 180 mg/l La dureza del agua puede ser alterada o tratada mediante el uso de un sistema químico de intercambio iónico. El nivel de pH del agua se ve alterado por su dureza, jugando un papel crítico en el procesamiento de alimentos. Por ejemplo, el agua dura impide la producción eficaz de bebidas cristalinas. La dureza del agua también afecta la salubridad; de hecho, cuando la dureza aumenta, el agua pierde su efectividad desinfectante.[81] Algunos métodos populares utilizados en la cocción de alimentos son: la ebullición, la cocción al vapor, y hervir a fuego lento. Estos procedimientos culinarios requieren la inmersión de los alimentos en el agua cuando esta se encuentra en su estado líquido o de vapor.

Aplicaciones químicas Las reacciones orgánicas generalmente se tiemplan con agua o con una solución acuosa que puede estar compuesta por ácido, por una base o por un tampón químico. El agua es generalmente eficaz para eliminar sales inorgánicas. En las reacciones inorgánicas el agua es un solvente común, debido a que no disuelve los reactivos en su totalidad, también es anfótera (puede reaccionar en su estado ácido y base) y nucleófila. Sin embargo, estas propiedades a veces son deseadas. También se ha observado que el agua causa una aceleración en la reacción de Diels-Alder. Los fluidos supercríticos están siendo investigados en la actualidad, ya que el agua supercrítica (saturada en oxígeno) hace combustión en los contaminantes de manera eficiente.

21

Agua

22

El agua empleada como disolvente El agua es descrita muchas veces solvente como el universal , porque disuelve muchos de los compuestos conocidos.

Sin embargo no llega a disolver todos los compuestos.

En t‚rminos qu•micos, el agua es un solvente eficaz porque permite iones ymol‚culas disolver polares . La inmensa mayor•a de las sustancias pueden ser disueltas en agua. Cuando el agua es empleada como solvente se obtiene una disoluci€n acuosa ; por lo tanto, a la sustancia disuelta se lasoluto denomina y al medio que la dispersa se lo llama disolvente . En el proceso de disoluci€n, las mol‚culas del agua se agrupan alrededor de los iones o mol‚culas de la sustancia para mantenerlas alejadas o dispersadas. compuesto Cuando un i€nico se disuelve en agua, los extremos positivoshidr€geno ( ) de la mol‚cula del agua son atra•dosaniones por los que contienen iones con carga negativa, mientras que los extremos negativos ox•geno )(de la mol‚cula son atra•dos cationes por losque contienen iones con [83] carga positiva.Un ejemplo de disoluci€n de un compuesto i€nico en agua es el cloruro de sodio (sal de mesa), y un ejemplo de disoluci€n compuesto de un molecular en agua es az„car el .

Las propiedades del agua son esenciales para todos los seres vivientes, su capacidad como solvente le convierte en un componente necesario de los fluidos vitalescitoplasma como elde lasangre , la saviade lasplantas , entre [84]De hecho, el citoplasma estƒ compuesto en un 90% de agua, las c‚lulas vivas tienen un 60 a 90% de agua, otros. y las c‚lulas inactivas de un 10% a[85] un 20%.

Lasolvataci€n o lasuspensi€n se emplean a diario para el lavado tales como vestimenta, pisos, alimentos, mascotas, autom€viles y el cuerpo humano. Los residuos humanos tambi‚n son conducidos por el agua a las instalaciones de tratamiento de aguas residuales. El uso del agua como solvente de limpieza consume una gran cantidad de agua en los pa•ses industrializados.

El agua facilita el procesamiento biol€gico y qu•mico aguasderesiduales las . El ambiente acuoso ayuda a descomponer los contaminantes, debido a su capacidad de volverse una soluci€n homog‚nea, que puede ser tratada de manera flexible. Los microorganismos que viven en el agua pueden acceder a los residuos disueltos y pueden alimentarse de ellos, descomponi‚ndoles en sustancias menos contaminantes. Para ello los tratamientos aer€bicos se utilizan de forma generalizada a†adiendo ox•geno o aire a la soluci€n, incrementando la velocidad de

descomposici€n y reduciendo la reactividad de las sustancias nocivas que lo componen. Otros ejemplos de sistem biol€gicos para el tratamiento de las aguas residuales ca†averales son los y los biodigestores anaer€bicos . Por lo general en los tratamientos qu•micos y biol€gicos de los desperdicios, quedan residuos s€lidos del proceso d tratamiento. Dependiendo de su composici€n, el residuo restante puede ser secado y utilizado como fertilizante si s propiedades son beneficiosas, o puede ser desechado en un o vertedero incinerado .

Otros usos El agua como extintor de fuego El agua posee un elevado calor latente de vaporizaci€n y es relativamente inerte, convirti‚ndole en un fluido eficaz para apagar s. El calor del fuego es absorbido por el agua para luego incendio evaporarse, extinguiendo por enfriamiento. Sin embargo, el agua no debe ser utilizada para apagar el fuego de equipos el‚ctricos, debido a que el agua impura es un buen conductor de electricidad.

Asimismo, no debe ser empleada para extinguir combustibles l•quidos o solventes orgƒnicos puesto que flotan en el agua y la ebullici€n explosiva del agua tiende a extender el fuego.

El agua también es utilizada para apagar incendios forestales.

Agua

23

Cuando se utiliza el agua para apagar incendios se debe considerar el riesgo de una explosión de vapor , ya que puede ocurrir cuando se la utiliza en espacios reducidos y en fuegos sobrecalentados. También se debe tomar en cuenta el peligro de una explosión de hidrógeno , que ocurre cuando ciertas sustancias, como metales o el grafito caliente, se descomponen en el agua produciendo hidrógeno .

El accidente de Chernóbil es un claro ejemplo de la potencia de este tipo de explosiones, aunque en este caso el agua no provino de los esfuerzos por combatir el fuego sino del propio sistema de enfriamiento del reactor , ocasionando una explosión de vapor causada por el sobrecalentamiento del núcleo del reactor. También existe la posibilidad de que pudo haber ocurrido una explosión de hidrógeno causada por la reacción química entre el vapor y el circonio caliente.

Deportes y diversión Los humanos utilizan el agua para varios propósitos recreativos, entre los cuales se encuentran la ejercitación y la práctica de deportes. Algunos de estos deportes incluyen la natación, el esquí acuático, la navegación, el surf y el salto. Existen además otros deportes que se practican sobre una superficie de hielo como el hockey sobre hielo, y el patinaje sobre hielo.

Las riberas de los lagos, las playas, y los parques acuáticos son lugares populares de relajación y diversión. Algunas personas consideran que el sonido del flujo del agua tiene un efecto tranquilizante. Otras personas tienen acuarios o estanques con peces y vida marina por diversión, compañía, o para exhibirlos. Los humanos también practican deportes de nieve como el esquí o el snowboarding. También se utiliza para juegos de pelea mediante el lanzamiento de bolas de nieve, globos de agua, e inclusive con el uso de pistolas de agua. Otra de las aplicaciones del agua es para decorar lugares públicos o privados con la construcción de fuentes o surtidores de agua.

Como estándar científico El 7 de abril de 1795,gramo el fue definido en Franciacomo"el peso absoluto de un volumen de agua pura igual a un cubo de la centésima parte de un metro, a la temperatura de fusión.[86] delPor hielo" motivos pr³cticos, se popularizí una medida mil veces mayor de referencia para los metales. El trabajo encargado era por tanto calcular con precisiín la masa de un litro de agua. A pesar del hecho de que la propia definiciín de gramo especificaba los 0ê C í un punto de temperatura muy estable í los cientóficos prefirieron redefinir el est³ndar y realizar sus mediciones [87] en funciín de ladensidad m³s estable , es decir, alrededor de los 4² C. La escala de temperaturas Kelvindel SI se basa en elpunto triple del agua, definido exactamente como 273.16 K (0.01ê C). La escala Kelvin es una evoluciín m³s desarrollada Celsius de la , que est³ definida tan sílo porpunto el de ebulliciín(=100ê C) y elpunto de fusiín(=0ê C) del agua. El agua natural se compone principalmente de isítopos hidrígeno-1y oxógeno -16, pero hay tambiún una pequeña cantidad de isítopos m³s pesados como hidrígeno-2(deuterio ). La cantidad de íxidos de deuterioagua del pesadaes tambiún muy reducida, pero afecta enormemente a las propiedades del agua. El agua de róos y lagos suele tener menos deuterio que el agua del mar. Por ello, se definií un est³ndar de agua segén su contenido deuterio en : El VSMOV, o Est³ndar de Viena Agua del Océano Promedio .

Agua

24

La contaminación y la depuración del agua Los humanos llevamos mucho tiempo depositando nuestros residuos y basuras en la atmósfera, en la tierra y en el agua. Esta forma de actuar hace que los residuos no se traten adecuadamente y causen contaminación. La contaminación del agua afecta a las precipitaciones, a las aguas superficiales, a las subterráneas y como consecuencia degrada los ecosistemas naturales.[88] El crecimiento de la población y la expansión de sus actividades económicas están presionando negativamente a los ecosistemas de las aguas costeras, los ríos, los lagos, los humedales y los acuíferos. Ejemplos son la construcción a lo largo de la costa de nuevos puertos y zonas urbanas, la alteración de los sistemas fluviales para la navegación y para embalses de almacenamiento de agua, el drenaje de humedales para aumentar la superficie agrícola, la sobreexplotación de los fondos pesqueros, las múltiples fuentes de contaminación provenientes de la agricultura, la industria, el turismo y las aguas residuales de los hogares. Un dato significativo de esta presión es que mientras la población desde 1900 se ha multiplicado por cuatro, la extracción de agua se ha multiplicado por seis. La calidad de las masas naturales de agua se está reduciendo debido al aumento de la contaminación y a los factores mencionados.[89]

Contaminación en un río de Brasil.

Depuradora de aguas residuales en el río Ripoll (Castellar del Vallés).

La Asamblea General de la ONU estableció en el año 2000 ocho objetivos para el futuro (Objetivos de Desarrollo del Milenio). Entre ellos estaba el que los países se esforzasen en invertir la tendencia de pérdida de recursos medioambientales, pues se reconocía la necesidad de preservar los ecosistemas, esenciales para mantener la biodiversidad y el bienestar humano, pues de ellos depende la obtención de agua potable y alimentos.[90] Para ello además de políticas de desarrollo sostenible, se precisan sistemas de depuración que mejoren la calidad de los vertidos generados por la actividad humana. La depuración del agua es el conjunto de tratamientos de tipo físico, químico o biológico que mejoran la calidad de las aguas o que eliminan o reducen la contaminación. Hay dos tipos de tratamientos: los que se aplican para obtener agua de calidad apta para el consumo humano y los que reducen la contaminación del agua en los vertidos a la naturaleza después de su uso.

La depuración del agua para beber El agua destinada al consumo humano es la que sirve para beber, cocinar, preparar alimentos u otros usos domésticos. Cada país regula por ley la calidad del agua destinada al consumo humano. La ley europea protege la salud de las personas de los efectos adversos derivados de cualquier tipo de contaminación de las aguas destinadas al consumo humano garantizando su salubridad y limpieza y por ello no puede contener ningún tipo de microorganismo, parásito o sustancia, en una cantidad o concentración que pueda suponer un peligro para la salud humana. Así debe estar totalmente exenta de las bacterias Escherichia coli y Enterococcus, y la presencia de determinadas sustacias químicas no puede superar ciertos límites, como tener menos de 50 miligramos de nitratos por litro de agua o menos de 2 miligramos de cobre y otras sustancias químicas.[91] Habitualmente el agua potable es captada de embalses, manantiales o extraída del suelo mediante túneles artificiales o pozos de un acuífero. Otras fuentes de agua son el agua lluvia, los ríos y los lagos. No obstante, el agua debe ser tratada para el consumo humano, y puede ser necesaria la extracción de sustancias disueltas, de sustancias sin disolver y de microorganismos perjudiciales para la salud. Existen diferentes tecnologías para potabilizar el agua.

Agua

25

Habitualmente incluyen diversos procesos donde toda el agua que se trata puede pasar por tratamientos de filtración, coagulación, floculación o decantación. Uno de los métodos populares es a través de la filtración del agua con arena, en donde únicamente se eliminan las sustancias sin disolver. Por otro lado mediante la cloración se logra eliminar microbios peligrosos. Existen técnicas más avanzadas de purificación del agua como la ósmosis inversa. También existe el método de desalinización, un proceso por el cual se retira la sal del agua de mar; sin embargo, es costoso[92] por el elevado gasto de energía eléctrica y suele emplearse con más frecuencia en las zonas costeras con clima árido.

La distribución del agua potable se realiza a través de la red de abastecimiento de agua potable por tuberías subterráneas o mediante el agua embotellada.

En algunas ciudades donde escasea, como Hong Kong, el agua de mar es usada ampliamente en los inodoros con el propósito de conservar el agua potable.[93] La depuración del agua residual El tratamiento de aguas residuales se emplea en los residuos urbanos generados en la actividad humana y en los residuos provenientes de la industria.

El agua residual, también llamada negra o fecal, es la que usada por el hombre ha quedado contaminada. Lleva en suspensión una combinación de heces fecales y orina, de las aguas procedentes del lavado con detergentes del cuerpo humano, de su vestimenta y de la limpieza, de desperdicios de cocina y domésticos, etc. También recibe ese nombre los residuos generados en la industria. En la depuración se realizan una serie de tratamientos en cadena. El primero denominado pretratamiento separa los sólidos gruesos mediante rejas, desarenadores o separadores de grasas.

Después un tratamiento denominado primario separa mediante una sedimentación física los sólidos orgánicos e inorgánicos sedimentables.

Necesidad de políticas proteccionistas Véase también: Anexo:Agua virtual

La política del agua es la política diseñada para asignar, distribuir y administrar los recursos hídricos y el agua.[94] La disponibilidad de agua potable per cápita ha ido disminuyendo debido a varios factores como la contaminación, la sobrepoblación, el riego excesivo, el mal uso[95] y el creciente ritmo de consumo.[96] Por esta razón, el agua es un recurso estratégico para el mundo y un importante factor en muchos conflictos contemporáneos.[97] Indudablemente, la escasez de agua tiene un impacto en la salud[98] y la biodiversidad.[99] Desde 1990, 1.6 mil millones de personas tienen acceso a una fuente de agua potable.[100] Se ha calculado que la proporción de gente en los países desarrollados con acceso a agua segura ha mejorado del 30% en 1970[7] al 71% en 1990, y del 79% en el 2000 al 84% en el 2004. Se pronostica que esta tendencia seguirá en la misma dirección los próximos años.[8] Uno de los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM) de los

Tendencias del consumo y la evaporación de acuíferos durante el último siglo.

Agua

26

paóses miembros de las Naciones Unidas es reducir al 50% la proporciín de personas sin acceso sostenible a fuentes de agua potable y se estima que la meta ser³ alcanzada en el 2015.[101]La ONU pronostica que el gasto necesario para cumplir dicho objetivo ser³ de [102] aproximadamente 50 a 102 mil millones de dílares.

Segén un reporte de lasNaciones Unidasdel año 2006, •a nivel mundial existe suficiente agua para todos‘, pero el acceso ha sido obstaculizado por la corrupciín y [103] la mala administraciín.

En el Informe de la Unesco sobre el Desarrollo de los Recursos Hódricos en el Mundo (WWDR, 2003) de su Aproximaciín de la proporciín de personas paóses enen los Programa Mundial de Evaluaciín de los Recursos desarrollo con acceso a agua potable desde 1970 al 2000.

Hódricos(WWAP) predice que en los príximos veinte años la cantidad de agua disponible para todos disminuir³ al 30%; en efecto, el 40% de la poblaciín mundial tiene insuficiente agua potable para la higiene b³sica. M³s de 2.2 millones de personas murieron en el año 2000 a consecuencia de enfermedades transmitidas por el agua (relacionadas con el consumo de agua contaminada) o sequóas. En el 2004 la organizaciín sin ³nimo de lucroWaterAid, informí que cada 15 segundos un niño muere a [104]y que usualmente se deben a la falta causa de enfermedades relacionadas con el agua que pueden ser prevenidas de un sistema detratamiento de aguas residuales .

Estas son algunas de las organizaciones que respaldan la protecciín del agua: International Water Association [105] (IWA), WaterAid, Water 1st, y American Water Resources Association.

Tambiún existen varios convenios internacionales relacionados con el agua como: la Convenciín de las Naciones Unidas de Lucha contra la Desertificaciín (CNULD), el Convenio Internacional para prevenir la contaminaciín por los Buques , la Convenciín de las Naciones Unidas sobre el Derecho del mar , y el Convenio de Ramsar . El Dóa Mundial del Aguase celebra el [106] 22 de marzo y el Dóa Mundial del Ocúano se celebra el8 de junio.

Religión, filosofía y literatura El agua es considerada como un elemento purificador en la mayoróa de religiones. Algunas de las doctrinas religiosas que incorporan el ritual de lavado oabluciones son: el cristianismo, el hinduismo, el movimiento rastafari , el islam, el sintoósmo, el taoósmo y el judaósmo . Uno de los sacramentos centrales del cristianismo es el bautismo y el cual se realiza mediante lainmersiín, aspersiín o afusiín de una persona en el agua. Dicha pr³ctica tambiún se ejecuta en otras religiones como el judaósmo donde es denominada mikve y en el sijismo donde toma el nombre deAmrit Ceremonia hinduista de purificaciín con agua en el estado de Sanskar. Asimismo, en muchas religiones incluyendo el Tamil Nadu, India. judaósmo y el islam se realizan baños rituales de purificaciín a los muertos en el agua. Segén el islam, las cinco oraciones al dóa salat) (o deben llevarse a cabo despuús de haber lavado ciertas partes del cuerpo usando agua limpiaabdesto o ; sin embargo, en caso de que no hubiese agua limpia se realizan abluciones con polvo o arena las cuales son denominadas tayammum. En el sintoósmo el agua es empleada en casi todos los rituales para purificar una persona o un lugar, como es el caso del ritual misogi. El agua es mencionada 442 veces en laNueva Versiín Internacionalde la Biblia y 363 veces en la Biblia del rey Jacobo :

Agua

27

Pedro 2:3-5 establece, • Estos ignoran voluntariamente que en el tiempo antiguo fueron hechos por la palabra de [107] Dios los cielos y tambi„n la tierra, que proviene del agua y por el agua subsiste ‘.

Algunos cultos emplean agua especialmente preparada para prop€sitos religiosos, como el

agua bendita de algunas

denominaciones cristianas o el amrita en el sijismo y el hinduismo. Muchas religiones tambi‚n consideran que algunas fuentes o cuerpos de agua son sagrados o por lo menos favorecedores; y algunos ejemplos incluyen: la ciudad de Lourdes de acuerdo con el catolicismo , el r•o Jordƒn (al menos simb€licamente) en algunas iglesias cristianas, el pozo de Zamzam en el islam, y el r•o Ganges en el hinduismo y otros cultos de la regi€n. Muchos [108] etn€logos, como Frazer, han subrayado el papel purificador del agua.

Usualmente se cree que el agua tiene poderes espirituales. En la

mitolog•a celta , Sulis es la diosa de las aguas

termales; en el hinduismo, el Ganges es personificado por una diosa, y seg„n los textos Sƒrasuati representa al r•o del mismo nombre. El agua es tambi‚n en el

Vedas la diosa hind„

vishnu•smo uno de los cinco elementos

bƒsicos o mah’bh“ta , entre los que constan: el fuego, la tierra, el espacio y el aire. Alternativamente, los dioses pueden ser considerados patrones de fuentes, r•os o lagos. De hecho, en la mitolog•a griega y romana,

Peneo era el

dios r•o, uno de los tres mil r•os o a veces incluido entre las tres mil fuente de vida, pero cada vida estƒ compuesta de agua: •

Oceƒnidas . En el islam el agua no es s€lo la [109] [110] †Y que sacamos del agua a todo ser viviente? ‘.

En cuanto a la filosof•a , podemos encontrar a Tales de Mileto , uno de los siete sabios griegos, que afirm€ que el agua era la sustancia „ltima, el Arj‚ , del cosmos, de donde todo estƒ conformado por el agua. la antigua Grecia, sosten•a la hip€tesis de que el agua es uno de los cuatro y el aire, y era considerada la sustancia bƒsica del universo o

Emp‚docles , un fil€sofo de

elementos clƒsicos junto al fuego , la tierra

ylem . Seg„n la teor•a de los cuatro humores , el agua

estƒ relacionada con la flema . En la filosof•a tradicional china el agua es uno de los cinco elementos junto a la tierra, el fuego, la madera, y el metal.

El agua tambi‚n desempe†a un papel importante en la literatura como s•mbolo de purificaci€n. Algunos ejemplos

incluyen a un r•o como el eje central donde se desarrollan las principales acciones, como es el caso de la novela Mientras agonizo de William Faulkner y el ahogamiento de Ofelia en

Hamlet .

V„ase tambi„n

‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡

Agua carbonatada Agua de mar Agua desionizada Agua destilada Agua dulce Agua mineral Agua oxigenada Agua pesada Agua vitalizada Aguas agresivas alhormig€n Calidad del agua Cuerpo de agua

‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡

Desertificaci€n Deuterio Dureza del agua Hielo Inundaci€n Nueva Cultura del Agua Pantano Sequ•a Tratamiento de aguas Uso racional del agua Vapor

Agua

29

[29] J. C. I. Dooge. "Integrated Management of Water Resources", en E. Ehlers, Understanding T. Krafft. (eds.) the Earth System: compartments, processes, and interactions.

Springer, 2001, p. 116. Más referencias al final del artículo "Habitable Zone" en The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy and Spaceflight (http://www.daviddarling. info/encyclopedia/ H/habzone. html).

[30] « New exoplanet a hot 'ice (http:/ giant'/web.archive. org/web/20070518175228/ http://www.cnn.com/2007/TECH/ space/05/16/ odd.exoplanet. reut/index.html)» (en inglés) . CNN (17 de mayo de 2007). Consultado el 13 de mayo de 2010.

[31] ZCO-1999: ¿Cuál es el origen del agua de la Tierra y los océanos?

[32] ZCO-1999: ¿Cuál es el origen del agua de la Tierra y los océanos?

[33] ZCO-1999: ¿Cuál es el origen del agua de la Tierra y los océanos?

[34] Una cuarta parte del planeta ya está amenazada por la desertificaciín (http://www.20minutos. es/noticia/ 474530/ 0/desertificacion/ espana/ mundo/ ) en20 minutos , 18 de junio de 2009.

[35] La desertizaciín avanza en Espa³a y afecta ya a más del 30% del (http:/ territorio /www.elpais.com/articulo/ sociedad/ desertizacion/ avanza/ Espana/ afecta/ territorio/ elpepusoc/ 20060616elpepusoc_7/ Tes), El País , 16/6/2006. Consultado el 20 de abril de 2009 [36] Página oficial (http://www.un.org/spanish/ events/ desertification/ 2007/) del "Día contra la desertización", en www.un.org [37] 2• Informe de Naciones Unidas sobre Desarrollo Recursos Hédricos , p.123-9 en el Mundo [38] La contaminaciín del lago Baikal es inferior a la(http:/ estimada /www.masmar. net/esl/Mar/Ecologia/ La-contaminacion-del-lago-Baikal-embalse-natural-mas-profundo-del-planeta-es-inferior-a-la-estimada) , en Masmar.net, 5 de septiembre de 2008. Consultado el 26 de abril de 2009.

[39] Descubren bacterias que viven sin luz ni oxígeno bajo el hielo (http:/ de la/Antártida www.elmundo. es/elmundo/ 2009/04/16/ciencia/ 1239902259. html),El Mundo , 20 de abril de 2009.

Concretamente, en los sistemas hidrotermales marinos profundos. Véase MAHER, Kevin A., y STEPHENSON, David J., "Impact [40] frustration of the origin ofNature life",, Vol. 331, pp. 612 í 614. 18 de febrero de 1988.

"El[41] paés que no tiene agua o que tiene dificultades con el agua está condenado al subdesarrollo, salvo que tenga petríleo o algón otro recurso en cantidades ingentes" , Alberto Crespo, en "La crisis del agua refleja otras (http://crisis" news.bbc.co.uk/hi/spanish/ specials/ newsid_4790000/ 4790600. stm). BBC.com, 14 de marzo de 2006. Consultado el 27 de abril de 2009.

[42] Paises que conjuntamente con Bolivia han avalado el proyecto de resolución "Derecho confirmando Humano el al Agua y Saneamiento" : Angola, Antigua y Barbuda, Arabia Saudita, Azerbaijan, Bahrein, Bangladesh, Benin, Eritrea, el Estado Plurinational de Bolivia, Burundi, Congo, Cuba, Dominica, Ecuador, El Salvador, Fiji, Georgia, Guinea, Haití, Islas Salomón, Madagascar, Maldivas, Mauricio, Nicaragua, Nigeria, Paraguay, República Centroafricana, República Dominicana, Samoa, San Vicente y las Granadinas, Santa Lucía, Serbia, Seychelles, Sri Lanka, Tuvalu, Uruguay, Vanuatu, la República Bolivariana de Venezuela, y Yemen.

[43] ñQuú porcentaje del cuerpo es (http:/ agua? /www.madsci. org/posts/archives/ 2000-05/ 958588306.

An.r.html)Jeffrey Utz, M.D., The MadSci Network Water Living (http:/ /www.bbc.co.uk/health/ 44 ]« Healthy [ healthy_living/ nutrition/ shtml) drinks_water. ». Consultado el 1 de febrero de 2007.

[45] Rhoades RA, Tanner GA (2003).

Medical Physiology (2nd ed. edici€n). Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0781719364 OCLC50554808(http:/ /worldcat. org/oclc/50554808).

[46] "Bebe al menos ocho vasos de agua al d‚a." †De veras? †Hay alg€n indicio cient‚fico para el "8 ˆ 8"? physiology. org/ cgi/content/ full/283/5/R993), por Heinz Valdin, Departmento de Fisiolog•a, Dartmouth Medical School, Lebanon, New Hampshire [47] Por ejemplo, la relaci€n entre el consumo de agua, la p‚rdida de peso y el estre†imiento.

[48] Drinking Water - How Much? (http:/ /www.factsmart. org/h2o/h2o.htm), Factsmart.org web site and references within

.

[ 49 ] Food and Nutrition Board, National Academy of Sciences. Recommended Dietary Allowances, revised 1945. National Research Council Reprint and Circular Series, No. 122, 1945 (agosto), • p. 3 18.

[50] Dietary Reference Intakes: Water, Potassium, Sodium, Chloride, and /Sulfate iom.edu/report. asp?id=18495) , Food and Nutrition Board [51] Agua:–Cuƒnta hay que beber cada d•a? - MayoClinic.com /www.mayoclinic. com/health/water/NU00283) [52] Rƒmirez Quir€s, op. cit., p.8-20 [53] Rƒmirez Quir€s, op. cit., p.21-23 [54] 2‡ Informe de Naciones Unidas sobre Desarrollo Recursos H‚dricos en el Mundo [55] Seg„n este informe (http:/ /news.bbc.co.uk/hi/spanish/ international/ newsid_3601000/ 3601498. stm) de la ONU , publicado en BBC.comel 26 de agosto de 2004. Consultado el 24 de abril de 2009.

[56] El "plan de acci•n" decidido en la Cumbre de Evian de 2003 / g8.fr/evian/english/navigation/ 2003_g8_summit/ summit_documents/ water_-_a_g8_action_plan. html) [57] D‚a Mundial del Agua: 2.400 millones de personas la beben contaminada /actualidad. terra. es/articulo/ html/av2210286. htm), 22 de abril de 2005. Consultado el 24 de abril de 2009. / [58] World Health Organization. Safe Water and Global Health. who.int/features/ qa/70/en/) [59] En otras estimaciones (http:/ /www.ecoestrategia. com/articulos/ hemeroteca/ unicef2.pdf), unos 4.000 ni†os cada d•a.

[60] La ONU analizarƒ la contaminaci•n del agua con ars„nico en China y en otros pa‚ses/de Asia 2004/11/18/112095.php), 18 de noviembre de 2004. Consultado el 26 de abril de 2009.

Agua • STARR, Cecie. Mary Arbogast. ed. Biology: Concepts and applications (Fifth edition edición).

Belmont: Wadsworth - Thomson Learning. ISBN 0-534-38549-4.

• SWAIN, Ashok. «I-Water Scarcity». Managing water conflict. Nueva York: Routledge. ISBN 071465566X. • TAUTSCHER, Carl. «8.4». Contamination Effects on Electronic Products: Water. Nueva York: M. Dekker. ISBN 0824784235.

Bibliografía adicional (no utilizada directamente en este artículo) • John M. DeMan (1999). Principles of Food Chemistry 3rd Edition.

• Vickie A. Vaclavik and Elizabeth W. Christian (2003). Essentials of Food Science 2nd Edition.

• OA Jones, JN Lester and N Voulvoulis, Pharmaceuticals: a threat to drinking water?

TRENDS in Biotechnology 23(4): 163, 2005 • Franks, F (Ed), Water, A comprehensive treatise, Plenum Press, New York, 1972–1982 • PH Gleick and associates, The World's Water: The Biennial Report on Freshwater Resources. Island Press, Washington, D.C. (published every two years, beginning in 1998.)

32

Agua

33

El agua como recurso natural • Gleick, Peter H. (10 de noviembre de 2006). The World's Water: The Biennial Report on Freshwater Resources.

Washington: Island Press. ISBN 978-1-59726-105-0.

• Postel, Sandra (1997, second edition). Last Oasis: Facing Water Scarcity. New York: Norton Press.

• Anderson (1991). Water Rights: Scarce Resource Allocation, Bureaucracy, and the Environment.

• Marq de Villiers (2003, revised edition). Water: The Fate of Our Most Precious Resource.

• Diane Raines Ward (2002). Water Wars: Drought, Flood, Folly and the Politics of Thirst.

• Miriam R. Lowi (1995). Water and Power: The Politics of a Scarce Resource in the Jordan River Basin.

Cambridge Middle East Library.

• Worster, Donald (1992). Rivers of Empire: Water, Aridity, and the Growth of the American West.

• Reisner, Marc (1993). Cadillac Desert: The American West and Its Disappearing Water.

• Maude Barlow, Tony Clarke (2003). Blue Gold: The Fight to Stop the Corporate Theft of the World's Water.

• Vandana Shiva (2002). Water Wars: Privatization, Pollution, and Profit. London: Pluto Press [u.a.]. ISBN 0-7453-1837-1. OCLC 231955339 (http:/ / worldcat. org/ oclc/ 231955339).

• Anita Roddick, et al (2004). Troubled Water: Saints, Sinners, Truth And Lies About The Global Water Crisis.

• William E. Marks (2001). The Holy Order of Water: Healing Earths Waters and Ourselves.

Enlaces externos •

Wikimedia Commons

alberga contenido multimedia sobre Agua

Commons

Wikilibros •

Wikilibros alberga un libro o manual sobre Manual de Ingeniería Sostenible del Agua.

• Wikiquote alberga frases célebres de o sobre Agua. Wikiquote • Directiva Marco del Agua (http://www.cimera.es/descargas/DIRECTIVA_MARCO_DEL_AGUA_CIMERA. pdf) Legislación Comunitaria Europea de protección de las aguas • Legislación Comunitaria Europea sobre la calidad de las aguas destinadas al consumo humano (http://www. gencat.cat/salut/depsalut/html/es/dir90/normatag.pdf) • Portal del agua de la Unesco (http://www.unesco.org/water/index_es.shtml) Unesco Agua, desarrollo sostenible y protección de los recursos mundiales de agua dulce • Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos (http://www.unesco.org/water/wwap/index_es. shtml) • Programa GEMS/Agua de la ONU (http://www.gemswater.org/index-es.html) • La gota de agua. (http://www.ecoportal.net/content/view/full/50843) Un ensayo sobre la privatización del agua, por Cathy García.

• OECD Estadísticas sobre agua (http://stats.oecd.org/wbos/Index.aspx?DataSetCode=ENV_WAT) • ZCO-1999. « ¿Cuál es el origen del agua de la Tierra y los océanos? (http://zco1999.wordpress.com/2011/08/ 07/¿cual-es-el-origen-del-agua-de-la-tierra-y-los-oceanos/)». Consultado el 8 agosto de 2011. ltg:Iudiņs

Aguadas

35

Aguadas

Localización de Aguadas en Colombia

Ubicación de Aguadas en Caldas País

Colombia

• Departamento

Caldas

• Región

Andina

• Provincia

Norte

Ubicación

05°37′″N 75°27′″OCoordenadas: 05°37′″N 75°27′″O

• Altitud

1.927 msnm

Superficie

510 km²

Fundación

05 de Julio de 1808

Población

22.307 hab. (2005)

• Densidad

43,74 hab./km²

Gentilicio

Aguadeño

Alcalde

Jorge Ivan Salazar (2008-2011)

Sitio web

[1]

Aguadas es un municipio colombiano ubicado al norte del departamento de Caldas . Limita por el norte con Abejorral, por el oriente conSons€n, por el suroriente con Salaminapor el sur conPƒcora, por el occidente con Caramantay Valpara•so , y por el noroccidente con La Pintada. Este municipio caldense fue fundado en 1808 por

Aguadas José Narciso Estrada, se encuentra ubicado en la parte norte del departamento. Además de la fama de sus bellos sombreros de iraca, Aguadas ofrece a los visitantes su centro histórico, declarado Monumento Nacional en 1982.

Cuenta con un clima templado gracias a la variedad de pisos térmicos que van del cálido al páramo.

Otro de sus principales atractivos es el Festival Nacional del Pasillo Colombiano, evento que le mereció el reconocimiento como la capital del Pasillo Colombiano

Historia Eran los indios Coucuyes quienes habitaban las tierras de Aguadas cuando llegaron los conquistadores. Éstos, a su vez, bautizaron a estos indígenas con el apelativo de Armados, basados al parecer en los atuendos que vestían.

Fue el mariscal Jorge Robledo uno de los primeros españoles en vistar estas tierras. Sebastián de Belalcázar, su comandante en jefe, había ordenado fundar una villa a modo de fuerte militar, con el nombre de Santiago de Arma (1542). Los yacimientos auríferos que se encontraron en la zona atrajeron a muchas familias, pero el posterior agotamiento del mineral condujo al abandono de la región, y finalmente las autoridades ordenaron el traslado de Arma a la localidad de Rionegro. Sin embargo, muchos paisanos se negaron a dejar el caserío, y en 1808 deciden fundar a Aguadas ante la masiva llegada de los colonizadores antioqueños.

Aguadas es pues, el substituto de la lengendaria villa española de Santiago de Arma.

Los inmigrantes antioqueños se desplazan hacia el sur, y desde entonces se menciona la fonda atendida por Manuela Ocampo, como uno de los sitios de llegada, y donde los arrieros recibían hospedaje.

El municipio es bañado por las aguas de los ríos Arma y Cauca.

Geografia Aguadas es un pintoresco pueblo típico, acunado en el mismo corazón de Colombia donde se conservan las tradiciones y costumbres del pueblo paisa, lo que se puede apreciar en sus paisajes, arquitectura, folclor, y en la amabilidad de su gente; ofrece una gran variedad de atractivos naturales, arqueológicos, culturales y religiosos para conocer y disfrutar.

Ecologia Flora En el municipio de Aguadas se ha evidenciado una desaparición de la vegetación natural, la cual se transformó en los paisajes cafetero y ganadero de la actualidad, razón por la cual ha permanecido una mínima parte de la flora y de la fauna nativas que se concentran especialmente en la zona fría, en los bosques de Tarcará, Risaralda, Santa Inés y Llano Grande Arriba, los cuales están conectados con la reserva forestal central haciendo parte del bosque andino más extenso e importante del Departamento. En esta faja del llamado “Bosque de Niebla”, es posible encontrar algunas especies valiosas como el roble, cedro y comino y una gran variedad de orquídeas silvestres en la microcuenca de Tarcará.

Fauna En el municipio existe una gran cantidad de especies de fauna en atención a su diversidad climática y posición geográfica, no obstante que en los últimos años se ha venido reduciendo la biodiversidad debido a la transformación del paisaje natural por la ampliación de la frontera agrícola. Sin embargo, según la agenda ambiental de CORPOCALDAS, se estima la presencia de 24 familias de mamíferos que abarcan 53 especies, siendo la danta de páramo el más grande ubicándose en las cimas de la cordillera Central, y actualmente en peligro de extinción. Las aves son abundantes especialmente sobre los 2.000 m.s.n.m., con un inventario estimado en 38 familias y 259 especies, sobresaliendo los gavilanes, palomas, carpinteros, loritos, colibríes y mirlas, entre otros. Los anfibios por

36

Aguadas sus hábitos y reducido tamaño, pasan desapercibidos estimándose una población de siete familias y 40 especies, mientras que a nivel de reptiles se encontraron siete familias y 40 especies. Respecto al inventario de peces se han determinado 13 familias y 34 especies donde se destacan cachamas, sabaletas, mueludas y en las partes altas la trucha.

Economia La actividad productiva de la región gira en torno a la agricultura, destacándose en particular los cultivos de café y plátano y en menor escala la caña panelera. De igual manera, la producción ganadera ocupa un lugar importante en la economía regional, mientras que el comercio genera buena parte del empleo urbano impulsado por el sector agropecuario y las artesanías locales elaboradas con base en la iraca, además de la fabricación del famoso pionono.

Simbolos Escudo El escudo de Aguadas está dividido en dos mitades, verticalmente, es decir, de arriba hacia abajo. La primera mitad es de amarillo y la segunda de azul: El amarillo representa la SABIDURIA y por ser éste el color de la ciudad, los aguadeños deben instruirse para ser iluminados por la verdad y ser sabios, ya que solo "La verdad nos hará libres". El azul, denota JUSTICIA Y LEALTAD y por ser color de la ciudad, deben practicar la justicia y servir con lealtad y desinterés a la república de Colombia.

En la primera mitad (amarillo) se ven, puestas una sobre otra, tres fuentes o nacimientos de agua, ya que esa es la interpretación del nombre "AGUADAS". Las fuentes o manantiales significan la vitalidad del pueblo aguadeño (pues el agua en surgimiento representa la fuerza vital del hombre).

En la segunda mitad (azul) se ve un león rampante con manos abiertas y garras extendidas, que significa la braveza y valentía del pueblo. El león lleva al cuello un “sello real” (o del rey) con las armas de Castilla y León y es el recuerdo de España cuyos hijos poblaron a arma y de cuyos descendientes se pobló nuestra ciudad. Encima del escudo se ve un cóndor explayado (con alas abiertas) de sable (color negro) que es el símbolo de libertad colombiana porque el cóndor es soberano entre todas las aves, así se presenta la soberanía Nacional, el cóndor va sostenido en el escudo; por adorno en astas armadas de plata, una bandera de Aguadas a cada lado recogidas bajo la punta del escudo por una cinta de plata (blanca) con el lema de Sable (negro) “NACIÓ CON LA PATRIA”, indicando que Aguadas fue fundada cuando nuestra patria colombiana luchaba para independizarse de España entre 1810 y 1819.

Bandera Fue creada en el año de 1957, siendo Alcalde Municipal el señor Marino Gómez Estrada, se estableció el régimen, protocolo y honores de la bandera Aguadeña mediante decreto No 11, de enero 14 de 1963. Está compuesta de tres fajas horizontales iguales de colores Amarillo, Azul y Blanco, en su orden: • El color amarillo: representa la Gloria de los antepasados.

• El Azul: representa la lealtad en los servicios a Colombia.

• Blanco: la Paz entre los ciudadanos del municipio de Aguadas.

Los colores amarillo y azul son los del Escudo, oro y azul; y el blanco, símbolo de la paz, viene a proclamar no solo el hecho de ser un pueblo pacífico, sino de haber sido a lo largo de su historia un pueblo pacifista. La tradición de los

37

Aguadas hombres significativos de Aguadas fue de servicio a las letras, más que a las armas y sin jactancia hay que reconocer que esta ciudad siempre ha sido la primera en el periodismo comarcano, de ello es quizá un bello símbolo el hecho de que tanto el fundador de "El Tiempo", don Alfonso Villegas Restrepo, como los actuales directores de "El Espectador" y "La República", los tres periódicos capitalinos, se encuentran entre los descendientes de don José Antonio Villegas, cofundador de Aguadas.

Himno Oficializado mediante acuerdo número 19 de octubre 16 de 1.979. La letra fue escrita por el Maestro Jesus Maria Gallego, aguadeño. La música fue compuesta por el alemán nacionalizado en Colombia, Carlos Schewienebeg B. CORO Mientras palpita el corazón, Con elación y fe sagrada Pregonaremos con orgullo, AGUADAS, AGUADAS, AGUADAS! I Rindan las flores de mil primores, De mil aromas embalsamadas, Digno homenaje, gloría y loores A tu pasado de honor, AGUADAS! II Fúlgidos cromos crepusculares, Y, en suaves lampos, las alboradas, Ríndale ofrendas, culto y altares A tu presente de amor, Aguadas!

III Brinden las aves de dulce trinos, Las fuertes brinden, alborozadas Hímnicos cantos de estro, divinos, Por tu futuro de acción, AGUADAS! IV Fieles al culto de un gran pasado De amor brindando las llamaradas Planes forjando, de ansia colmadas Conquistaremos tu triunfo, AGUADAS!

38

Aguadas

39

Enlaces externos • Aguadas, Caldas, Colombia [2] • Comunidad de usuarios [3]

Referencias [1] http:/ / www. aguadas-caldas. gov. co [2] http:/ / aguadas. comunidad. com. co/ Aguadas/ ElMunicipio/ Rese%C3%B1a+ Historica/ [3] http:/ / www. aguadas. net/

Atmósfera La atmósfera (del griego ἀτμός, vapor, aire, y σφαῖρα, esfera) es la capa de gas que rodea un cuerpo celeste con la suficiente masa como para atraerlo. Algunos planetas están formados principalmente por gases, con lo que tienen atmósferas muy profundas.

Las atmósferas de los planetas del sistema solar

Vista de la activa atmósfera de Júpiter, con la Gran Mancha Roja hacia el centro de la imagen.

Atmísfera

40

Venus Venus posee una densa atmósfera. Su presión atmosférica equivale a 90 atmósferas terrestres (una presión equivalente a una profundidad de un kilómetro bajo el nivel del mar en la Tierra). Está compuesta principalmente por dióxido de carbono y una pequeña cantidad de monóxido de carbono, nitrógeno, ácido sulfúrico, argón y partículas de azufre. La enorme cantidad de CO2 de la atmósfera provoca un fuerte efecto invernadero que eleva la temperatura de la superficie del planeta hasta cerca de 460 °C. Esto hace que Venus sea más caliente que Mercurio.

La temperatura no varía de forma significativa entre el día y la noche.

A pesar de la lenta rotación de Venus, los vientos de la atmósfera superior circunvalan el planeta en tan sólo cuatro días, alcanzando La forma particular de las nubes en Venus se velocidades de 360 km/h y distribuyendo eficazmente el calor. Además debe a la mayor velocidad del viento a baja del movimiento zonal de la atmósfera de oeste a este, hay un latitud. movimiento vertical en forma de célula de Hadley que transporta el calor del ecuador hasta las zonas polares e incluso a latitudes medias del lado no iluminado del planeta.

La radiación solar casi no alcanza la superficie del planeta. La densa capa de nubes refleja al espacio la mayor parte de la luz del Sol y gran parte de la luz que atraviesa las nubes es absorbida por la atmósfera.

Tierra La altura de la atmósfera de la Tierra es de más de 100 km, aunque más de la mitad de su masa se concentra en los seis primeros km y el 75% en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. La masa de la atmósfera es de 5,1 x 1018 kg.

Está compuesta por nitrógeno (78,1%) y oxígeno (20,94%), con pequeñas cantidades de argón (0,93%), dióxido de carbono (variable, pero alrededor de 0,035%), vapor de agua, neón (0,00182%), helio (0,000524%), kriptón (0,000114%), hidrógeno (0,00005%), ozono (0,00116%), metano y CFC, entre otros.

La atmósfera terrestre protege la vida de la Tierra, absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiación solar ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos.

Atmósfera

Urano El planeta Urano cuenta con una gruesa atmósfera formada por una mezcla de hidrógeno, helio y metano, que puede representar hasta un 15% de la masa planetaria y que le da su color característico.

Neptuno La atmósfera de Neptuno esta formada por hidrógeno, helio y un pequeño porcentaje de gas metano, que le proporciona el color azul verdoso. Sus partículas están levemente más separadas de lo que deberían estar por causa de la temperatura, que es de -200 °C, semejante a la de Urano, que está ubicado más cerca del Sol, por lo que se estima que tiene una fuente interna de calor.

Un caso único: la atmósfera de Titán Titán es la única luna conocida con una atmósfera densa. La atmósfera de Titán es más densa que la de la Tierra, con una presión en superficie de una vez y media la de nuestro planeta y con una capa nubosa opaca formada por aerosoles de hidrocarburos que oculta los rasgos de la superficie de Titán y le dan un color anaranjado. Al igual que en Venus, la atmósfera de Titán gira mucho más rápido que su superficie.

La atmósfera está compuesta en un 94% de nitrógeno y es la única atmósfera rica en este elemento en el sistema solar aparte de nuestro propio planeta, con trazas de varios hidrocarburos que constituyen el resto (incluyendo metano, etano y otros compuestos orgánicos).

La presión parcial del metano es del orden de 100 hPa y este gas Detalle de la brumosa atmósfera de Titán. Al fondo cumple el papel del agua en la Tierra, formando nubes en su puede verse el limbo de Saturno. atmósfera. Estas nubes causan tormentas de metano líquido en Titán que descargan precipitaciones importantes de metano que llegan a la superficie produciendo, en total, unos 50 L/m² de precipitación anual.

Atmósferas muy tenues La Luna La Luna tiene una atmósfera insignificante, debido a la baja gravedad, incapaz de retener moléculas de gas en su superficie. La totalidad de su composición aún se desconoce. El programa Apolo identificó átomos de helio y argón, y más tarde (en 1988) observaciones desde la Tierra añadieron iones de sodio y potasio. La mayor parte de los gases en su superficie provienen de su interior.

Mercurio La sonda Mariner 10 demostró que Mercurio, contrariamente a lo que se creía, tiene una atmósfera, muy tenue, constituida principalmente por helio, con trazas de argón, sodio, potasio, oxígeno y neón. La presión de la atmósfera parece ser sólo una cienmilésima parte de la presión atmosférica en la superficie de la Tierra.

Los átomos de esta atmósfera son muchas veces arrancados de la superficie del planeta por el viento solar.

42

Atmósfera

43

Ío Ío tiene una fina atmósfera compuesta de dióxido de azufre y algunos otros gases. El gas procede de las erupciones volcánicas, pues a diferencia de los volcanes terrestres, los volcanes de Ío expulsan dióxido de azufre. Ío es el cuerpo del Sistema Solar con mayor actividad volcánica. La energía necesaria para mantener esta actividad proviene de la disipación a través de efectos de marea producidos por Júpiter, Europa y Ganímedes, dado que las tres lunas se encuentran en resonancia orbital (la resonancia de Laplace). Algunas de las erupciones de Ío emiten material a más de 300 km de altura. La baja gravedad del satélite permite que parte de este material sea permanentemente expulsado de la luna, distribuyéndose en un anillo de material que cubre su órbita.

Europa Observaciones del Telescopio espacial Hubble indican que Europa tiene una atmósfera muy tenue (10-11 bares de presión en la superficie) compuesta de oxígeno. A diferencia del oxígeno de la atmósfera terrestre, el de la atmósfera de Europa es casi con toda seguridad de origen no biológico. Más probablemente se genera por la luz del sol y las partículas cargadas que chocan con la superficie helada de Europa, produciendo vapor de agua que es posteriormente dividido en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno consigue escapar de la gravedad de Europa, pero no así el oxígeno.

Encélado Instrumentos de la sonda Cassini han revelado la existencia en Encélado de una atmósfera de vapor de agua (aproximadamente 65%) que se concentra sobre la región del polo sur, un área con muy pocos cráteres. Dado que las moléculas de la atmósfera de Encélado poseen una velocidad más alta que la de escape, se piensa que se escapa permanentemente al espacio y al mismo tiempo se restaura a través de la actividad geológica. Las partículas que escapan de la atmósfera de Encélado son la principal fuente del Anillo E que está en la órbita del satélite y tiene una anchura de 180.000 km.

Ariel Es uno de los 27 satélites naturales de Urano. Su atmósfera está compuesta por amoníaco gaseoso y líquido en su superficie y agua.

Tritón Tritón tiene un diámetro algo inferior que el de la Luna terrestre y posee una tenue atmósfera de nitrógeno (99,9%) con pequeñas cantidades de metano (0,01%). La presión atmosférica tritoniana es de sólo 14 microbares.

La sonda Voyager 2 consiguió observar una fina capa de nubes en una imagen que hizo del contorno de esta luna. Estas nubes se forman en los polos y están compuestas por hielo de nitrógeno; existe también niebla fotoquímica hasta una altura de 30 km que está compuesta por varios hidrocarburos semejantes a los encontrados en Titán, y que llega a la atmósfera expulsada por los géiseres. Se cree que los hidrocarburos contribuyen al aspecto rosado de la superficie.

Composición en color de Tritón con imágenes tomadas por la Voyager 2.

Atmósfera

44

Plutón Plutón posee una atmósfera extremadamente tenue, formada por nitrógeno, metano y monóxido de carbono, que se congela y colapsa (choca) sobre su superficie a medida que el planeta se aleja del Sol. Es esta evaporación y posterior congelamiento lo que causa las variaciones en el albedo del planeta, detectadas por medio de fotómetros fotoeléctricos en la década de 1950 (por Gerard Kuiper y otros). A medida que el planeta se aproxima al Sol, los cambios se hacen menores. Los cambios de albedo se repiten pero a la inversa a medida que el planeta se aleja del Sol rumbo a su afelio.

Sedna, Quaoar y 2004 DW No se sabe con certeza la composición de su atmósfera aunque se cree que está compuesta por hidrógeno, metano y helio.

Capas de la atmósfera terrestre Troposfera Es la capa más cercana a la superficie terrestre, donde se desarrolla la vida y ocurren la mayoría de los fenómenos meteorológicos. Tiene unos 8 km de espesor en los polos y alrededor de 15 km en el ecuador. En esta capa la temperatura disminuye con la altura alrededor de 6,5 °C por kilómetro. La troposfera contiene alrededor del 75% de la masa gaseosa de la atmósfera, así como casi todo el vapor de agua.

Estratosfera

Capas de la atmósfera.

Es la capa que se encuentra entre los 12 km y los 50 km de altura. Los gases se encuentran separados formando capas o estratos de acuerdo a su peso.

Una de ellas es la capa de ozono que protege a la Tierra del exceso de rayos ultravioleta provenientes del Sol. Las cantidades de oxígeno y anhídrido Imagen de la estratosfera. carbónico son casi nulas y aumenta la proporción de hidrógeno. Actúa como regulador de la temperatura, siendo en su parte inferior cercana a los -60 °C y aumentando con la altura hasta los 10 ó 17 °C en la estratopausa.

Atmósfera Mesosfera Es la capa donde la temperatura vuelve a disminuir y desciende hasta los -90 °C conforme aumenta su altitud. Se extiende desde la estratopausa (zona de contacto entre la estratosfera y la mesosfera) hasta una altura de unos 80 km, donde la temperatura vuelve a descender hasta unos -70 °C u -80 °C.

Termosfera o Ionosfera Es la capa que se encuentra entre los 90 y los 800 kilómetros de altura. Su límite superior es la termopausa. En ella existen capas formadas por átomos cargados eléctricamente, llamados iones. Al ser una capa conductora de electricidad es la que posibilita las transmisiones de radio y televisión por su propiedad de reflejar las ondas electromagnéticas. El gas predominante es el hidrógeno. Allí se produce la destrucción de los meteoritos que llegan a la Tierra. Su temperatura aumenta desde los -73 °C hasta llegar a 1.500 °C.

Exosfera Es la capa externa de la Tierra que se encuentra por encima de los 800 kilómetros de altura. Está compuesta principalmente por hidrógeno y helio y las partículas van disminuyendo hasta desaparecer. Debido a la baja atracción gravitatoria algunas pueden llegar a escapar al espacio interplanetario.

Variación de la presión con la altura La variación con la altura de la presión atmosférica o de la densidad atmosférica es lo que se conoce como Ley barométrica.

No es lo mismo la variación de la presión con la altura en un líquido como el océano que en un gas como la atmósfera y la razón estriba en que un líquido no es compresible y por tanto su densidad permanece constante. Así que en el océano rige la fórmula:

por lo que si la profundidad h se hace doble la presión también.

Para los gases ideales se cumple la ley de los gases perfectos: • Ley de Charles: "La densidad de un gas a temperatura constante es proporcional a la presión del gas."

Es decir:

ya que

• En condiciones normales es decir 0 °C de temperatura y 1 atmósfera de presión, un mol de gas ocupa 22,4 L así que:

donde M es la masa molecular. Para la atmósfera de la Tierra, 20% de O2 y 80% de N2, el peso molecular es: por lo que

Para una presión de 0 °C y P atmósferas:

45

Atmósfera

48

Planeta Temp. (K) Ac. gravedad g (m/s²) Masa molecular M Escala altura H (km) Incremento altura (km) Tierra

288

9,81

28,96

8,42

5,8

Venus

738

8,63

44

16,15

11,2

Titán

95

1,37

28,6

20,15

13,9

Marte

215

3,73

43,64

10,98

7,6

Júpiter

(*)160

26,20

(**)2

25,37

17,6

(*)Temperatura K cerca del límite de las nubes. (**) Puede haber suficiente Helio para aumentar la masa molecular disminuyendo la escala de alturas.

Representación de la variación de la presión con la altura Si representamos el logaritmo de la presión o de la densidad en función de la altura obtendríamos una línea recta si la atmósfera fuese isoterma, es decir, si la escala de altura no variase con la altura. La escala de altura es pequeña si la temperatura es baja y ello significa que la presión y la densidad decrecen rápidamente.

Si la tempreratura es alta la escala es grande y varían suavemente. Pero la escala de altura también depende de la masa molecular, y masas moleculares altas hacen disminuir la escala de alturas al igual que planetas grandes con elevadas aceleraciones de la gravedad, que también hacen disminuir la escala de alturas y la presión y la densidad decrecen rápidamente.

Así, en un planeta más grande que la Variación de la temperatura y del logaritmo de la presión con la altura para la atmósfera Tierra, con idéntica composición de la Tierra. atmosférica y temperatura, la densidad y presión cambian más rápidamente con la altura y se puede hablar de una atmósfera dura frente a un planeta menor en el que H sería mayor y la atmósfera sería blanda.

Atmósfera

49

La composición de la atmósfera El aire que forma la atmósfera es una mezcla de gases que además contiene partículas sólidas y líquidas en suspensión. Éstos son algunos de sus componentes más destacados.

Casi la totalidad del aire (un 97 %) se encuentra a menos de 30 km de altura, encontrándose más del 75 % en la troposfera. El aire forma en la troposfera una mezcla de gases bastante homogénea, hasta el punto de que su comportamiento es el equivalente al que tendría si estuviera compuesto por un solo gas ().

• Nitrógeno: constituye el 78% del volumen del aire. Está formado por moléculas que tienen dos átomos de nitrógeno, de manera que su fórmula es N2. Es un gas inerte, es decir, que no suele reaccionar con otras sustancias.

Los distintos colores se debe a la dispersión de la luz producida por la atmósfera.

• Oxígeno: representa el 21% del volumen del aire. Está formado por moléculas de dos átomos de oxígeno y su fórmula es O2. Es un gas muy reactivo y la mayoría de los seres vivos lo necesita para respirar.

• Otros gases: del resto de los gases de la atmósfera, el más abundante es el argón (Ar), que contribuye en 0,9% al volumen del aire. Es un gas noble que no reacciona con ninguna sustancia.

• Dióxido de carbono: está constituido por moléculas de un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, de modo que su fórmula es CO2. Representa el 0,03% del volumen del aire y participa en procesos muy importantes. Las plantas lo necesitan para realizar la fotosíntesis, y es el residuo de la respiración y de las reacciones de combustión. Este gas, muy por detrás del vapor de agua, ayuda a retener el calor de los rayos solares y contribuye a mantener la temperatura atmosférica dentro de unos valores que permiten la vida.

• Ozono: es un gas minoritario que se encuentra en la estratosfera. Su fórmula es O3, pues sus moléculas tienen tres átomos de oxígeno. Es de gran importancia para la vida en nuestro planeta, ya que su producción a partir del oxígeno atmosférico absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta procedentes del Sol. • Vapor de agua: se encuentra en cantidad muy variable y participa en la formación de nubes. Es el principal causante del efecto invernadero.

• Partículas sólidas y líquidas: en el aire se encuentran muchas partículas sólidas en suspensión, como por ejemplo, el polvo que levanta el viento o el polen. Estos materiales tienen una distribución muy variable, dependiendo de los vientos y de la actividad humana. Entre los líquidos, la sustancia más importante es el agua en suspensión que se encuentra en las nubes. composición_atmósfera []

Nitrógeno

78.08% (N2)

Oxígeno

20.95% (O2)

Argón

0.93% v/v

CO2

335 ppmv

Neón

18.2 ppmv

Hidrógeno

5 ppmv

Helio

5.24 ppmv

Metano

1.72 ppmv

Kriptón

1 ppmv

Óxido nitroso

0.31 ppmv

Xenón

0.08 ppmv

Atmósfera

50 CO

0.05 ppmv

Ozono

0.03 – 0.02 ppmv (variable)

CFCs

0.3 – 0.2 ppbv (variable)

Vapor de agua 1% (variable) No computable para el aire seco.

Véase también • • • • • • •

Aire Anexo:Parámetros de los planetas del Sistema Solar Atmósfera terrestre Dinámica de la atmósfera International Standard Atmosphere La atmósfera como canal de transmisión de luz Presión atmosférica

Referencias Enlaces externos •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre AtmósferaCommons

Wikisource contiene obras originales de o sobre Atmósfera.Wikisource • • Grupo de Física de la Atmósfera (GFAT) de la Universidad de Granada (UGR) (http://caribdis.ugr.es)

Balance hídrico El concepto de balance hídrico se deriva del concepto de balance en contabilidad, es decir, que es el equilibrio entre todos los recursos hídricos que ingresan al sistema y los que salen del mismo, en un intervalo de tiempo determinado. Sintéticamente puede expresarse por la fórmula:

Para la determinación del balance hídrico se debe hacer referencia al sistema analizado. Estos sistemas pueden ser, entre otros: • • • • •

Una cuenca hidrográfica; Un embalse; Un lago natural; Un país; El cuerpo humano.

Balance hídrico Balance hídrico de una cuenca hidrográfica El estado inicial (en el instante t) de la cuenca o parte de esta, para efecto del balance hidrico, puede definirse como, la disponibilidad actual de agua en las varias posiciones que esta puede asumir, como por ejemplo: volumen de agua circulando en los ríos, arroyos y canales; volumen de agua almacenado en lagos, naturales y artificiales; en pantanos; humedad del suelo; agua contenida en los tejidos de los seres vivos; todo lo cual puede definirse también como la disponibilidad hídrica de la cuenca.

Las entradas de agua a la cuenca hidrográfica puede darse de las siguientes formas: • Precipitaciones: lluvia; nieve; granizo; condensaciones; • Aporte de aguas subterráneas desde cuencas hidrográficas colindantes, en efecto, los límites de los aquiferos subterráneos no siempre coinciden con los límites de los partidores de aguas que separan las cuencas hidrográficas; • Transvase de agua desde otras cuencas, estas pueden estar asociadas a: • Descargas de centrales hidroeléctricas cuya captación se sitúa en otra cuenca, esta situación es frecuente en zonas con varios valles paralelos, donde se construyen presas en varios de ellos, y se interconectan por medio de canales o túneles, para utilizar el agua en una única central hidroeléctrica; • Descarga de aguas servidas de ciudades situadas en la cuenca y cuya captación de agua para uso humano e industrial se encientra fuera de la cuenca, esta situación es cada vez más frecuente, al crecer las ciudades, el agua limpia debe irse a buscar cada vez más lejos, con mucha frecuencia en otras cuencas. Un ejemplo muy significativo de esta situación es la conurbación de San Pablo, en el Brasil; Las salidas de agua pueden darse de las siguientes formas: • • • • • •

Evapotranspiración: de bosques y áreas cultivadas con o sin riego; Evaporación desde superficies líquidas, como lagos, estanques, pantanos, etc.; Infiltraciones profundas que van a alimentar aquíferos; Derivaciones hacia otras cuencas hidrográficas; Derivaciones para consumo humano y en la industria; Salida de la cuenca, hacia un receptor o hacia el mar.

El establecimiento del balance hídrico completo de una cuenca hidrográfica es un problema muy complejo, que involucra muchas mediciones de campo. Con frecuencia, para fines prácticos, se suelen separar el balance de las aguas superficiales y el de las aguas subterráneas.

Balance hidrico de un embalse o de un lago natural Es, en cierta manera , un caso particular del anterior, sin embargo al tratarse de un ámbito más restringido, es posible profundizar más en la descripción de entradas y salidas del embalse o lago natural.

Equilibrio hídrico de los continentes En grandes números, expresados en mm de capa de agua por año, se tienen los siguientes valores

51

Balance hídrico

52

Continente

Precipitación (mm)

Evaporación (mm)

Escorrentía (mm)

Europa

734

-415

-319

Asia

726

-433

-293

África

686

-547

-139

América del Norte

670

-383

-287

América del Sur

1,648

-1,065

-583

Australia

440

-393

-47

Promedio

834

-540

-294

Groenlándia

.

.

-180

Tierras Antárticas

.

.

-250

Promedio para todos los continentes

760

-480

-280

Fuente:La influencia del hombre en el ciclo hidrológico. Unesco 1972

Véase también • Hidrología agrícola balance hidrico ...

Basalto El basalto es una roca ígnea volcánica. Se compone mayormente de piroxeno y olivino, con un alto contenido de hierro y cantidades menores de feldespato y cuarzo.

Características De color oscuro, es la roca más abundante en la corteza terrestre, formada por enfriamiento rápido del magma expulsado del manto por los volcanes. Por esta razón suele presentar vacuolas y cubrir extensas áreas.

Es común que la roca expuesta a la atmósfera se Basalto. meteorice. Sin embargo, también es común que el material procedente de bancos sanos sea de muy buena calidad y adecuado para su uso en construcción, lo que se verifica mediante ensayos. Los usuales son el ensayo de desgaste por el procedimiento de Los Ángeles, actualmente con tendencia al desuso para este material, y el ensayo de durabilidad por inmersión en dimetil sulfóxido.

Basalto

53

Los cambios estructurales sufridos por la corteza terrestre hacen que zonas ocupadas por el mar estén afloradas en las plataformas continentales y en ellas haya abundancia de basalto. Suele ser de color gris oscuro, y tiene muchas veces una textura vesicular que conserva los vestigios de burbujas producidas por vapor de agua en expansión, generado durante el enfriamiento y la solidificación de la lava.

También son características del basalto las masas con forma columnar almohadillada. En ellas el grano del basalto es fino debido al rápido enfriamiento.

Castellfollit de la Roca, cerca de Olot (Gerona, España), un pueblo construido sobre columnas basálticas.

Trampas de Decca, India.

Staffa, Escocia.

Es corrientemente utilizada en adoquinados y en construcción como piedra picada luego de ser triturada para la mezcla de concreto. Los olmecas labraron en estas rocas sus esculturas monumentales, provenientes de las canteras en la sierra de Santa Marta y San Martín, en el sur de Veracruz.

Véase también • Roca • Roca ígnea • Clases de rocas

Basalto columnar en Turquía

Basalto

54

Enlaces externos •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Basalto. Commons

Ecosistema Un ecosistema es un sistema natural que está formado por un conjunto de organismos vivos (biocenosis) y el medio físico donde se relacionan (biotopo). Un ecosistema es una unidad compuesta de organismos interdependientes que comparten el mismo hábitat. Los ecosistemas suelen formar una serie de cadenas que muestran la interdependencia de los organismos dentro del sistema.[1] El concepto, que comenzó a desarrollarse entre 1920 y 1930, tiene en cuenta las complejas interacciones entre los organismos (por ejemplo plantas, animales, bacterias, protistas y hongos) que forman la comunidad (biocenosis) y los flujos de energía y materiales que la atraviesan.[1] [2]

Selva lluviosa, Río Amazonas.

Descripción El término ecosistema fue acuñado en 1930 por Roy Clapham para designar el conjunto de componentes físicos y biológicos de un entorno. El ecólogo británico Arthur Tansley refinó más tarde el término, y lo describió como «El sistema completo, ... incluyendo no sólo el complejo de organismos, sino también todo el complejo de factores físicos que forman lo que llamamos medio ambiente».[3] Tansley consideraba los ecosistemas no simplemente como unidades naturales sino como «aislamientos mentales» («mental isolates»).[2] Tansley más adelante[4] definió la extensión espacial de los ecosistemas mediante el término «ecotopo» («ecotope»).

Fundamental para el concepto de ecosistema es la idea de que los organismos vivos interactúan con cualquier otro elemento en su entorno local. Eugene Odum, uno de los fundadores de la ecología, declaró: «Toda unidad que incluye todos los organismos (es decir: la "comunidad") en una zona determinada interactuando con el entorno físico así como un flujo de energía que conduzca a una estructura trófica claramente definida, diversidad biótica y ciclos de materiales (es decir, un intercambio de materiales entre la vida y las partes no vivas) dentro del sistema es un ecosistema».[5] El concepto de ecosistema humano se basa en desmontar la dicotomía humano/naturaleza y en la premisa de que todas las especies están ecológicamente integradas unas con otras, así como con los componentes abióticos de su biotopo.

Ecosistema Biomas Un concepto similar al de ecosistema es el de bioma, que es, climática y geográficamente, una zona definida ecológicamente en que se dan similares condiciones climáticas y similares comunidades de plantas, animales y organismos del suelo, a menudo referidas como ecosistemas de gran extensión. Los biomas se definen basándose en factores tales como las estructuras de las plantas (árboles, arbustos y hierbas), los tipos de hojas (plantas de hoja ancha y aguja), la Mapa de biomas terrestres clasificados por vegetación. distancia entre las plantas (bosque, selva, sabana) y el clima. A diferencia de las ecozonas, los biomas no se definen por genética, taxonomía o semejanzas históricas y se identifican con frecuencia con patrones especiales de sucesión ecológica y vegetación clímax.

Clasificación de ecosistemas Los ecosistemas han adquirido, políticamente, especial relevancia ya que en el Convenio sobre la Diversidad Biológica («Convention on Biological Diversity», CDB) —ratificado por más de 175 países en Río de Janeiro en junio de 1992.— se establece «la protección de los ecosistemas, los hábitats naturales y el mantenimiento de poblaciones viables de especies en entornos naturales»[6] como un compromiso de los países ratificantes. Esto ha creado la necesidad política de identificar espacialmente los ecosistemas y de alguna manera distinguir entre ellos. El CDB define un «ecosistema» como «un complejo dinámico de comunidades vegetales, animales y de microorganismos y su medio no viviente que interactúan como una unidad funcional».[7] Con la necesidad de proteger los ecosistemas, surge la necesidad política de describirlos e identificarlos de manera eficiente. Vreugdenhil et al. argumentaron que esto podría lograrse de manera más eficaz mediante un sistema de clasificación fisonómico-ecológico, ya que los ecosistemas son fácilmente reconocibles en el campo, así como en imágenes de satélite. Sostuvieron que la estructura y la estacionalidad de la vegetación asociada, complementados con datos ecológicos (como la altitud, la humedad y el drenaje) eran cada uno modificadores determinantes que distinguían parcialmente diferentes tipos de especies. Esto era cierto no sólo para las especies de plantas, sino también para las especies de animales, hongos y bacterias. El grado de distinción de ecosistemas está sujeto a los modificadores fisionómicos que pueden ser identificados en una imagen y/o en el campo. En caso necesario, se pueden añadir los elementos específicos de la fauna, como la concentración estacional de animales y la distribución de los arrecifes de coral.

Algunos de los sistemas de clasificación fisionómico-ecológicos disponibles son los siguientes: • Clasificación fisonómica-ecológica de formaciones vegetales de la Tierra: un sistema basado en el trabajo de 1974 de Mueller-Dombois y Heinz Ellenberg,[8] y desarrollado por la UNESCO. Describe la estructura de la vegetación y la cubierta sobre y bajo el suelo tal como se observa en el campo, descritas como formas de vida vegetal. Esta clasificación es fundamentalmente un sistema de clasificación de vegetación jerárquico, una fisionomía de especies independientes que también tiene en cuenta factores ecológicos como el clima, la altitud, las influencias humanas tales como el pastoreo, los regímenes hídricos, así como estrategias de supervivencia tales como la estacionalidad. El sistema se amplió con una clasificación básica para las formaciones de aguas abierta.[9] • Sistema de clasificación de la cubierta terrestre («Land Cover Classification System», LCCS), desarrollado por la Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO).[10]

55

Ecosistema Varios sistemas de clasificación acuáticos están también disponibles. Hay un intento del Servicio Geológico de los Estados Unidos («United States Geological Survey», USGS) y la Inter-American Biodiversity Information Network (IABIN) para diseñar un sistema completo de clasificación de ecosistemas que abarque tanto los ecosistemas terrestres como los acuáticos.

Desde una perspectiva de la filosofía de la ciencia, los ecosistemas no son unidades discretas de la naturaleza que se pueden identificar simplemente usando un enfoque correcto para su clasificación. De acuerdo con la definición de Tansley ("aislados mentales"), cualquier intento de definir o clasificar los ecosistemas debería de ser explícito para la asignación de una clasificación para el observador/analista, incluyendo su fundamento normativo.

Estructura Al sumar la estructura de un ecosistema se habla a veces de la estructura abstracta en la que las partes son las distintas clases de componentes, es decir, el biotopo y la biocenosis, y los distintos tipos ecológicos de organismos (productores, descomponedores, predadores, etc.). Pero los ecosistemas tienen además una estructura física en la medida en que no son nunca totalmente homogéneos, sino que presentan partes, donde las condiciones son distintas y más o menos uniformes, o gradientes en alguna dirección.

El ambiente ecológico aparece estructurado por diferentes interfases o límites más o menos definidos, llamados ecotonos, y por gradientes direccionales, llamados ecoclinas, de factores físicoquímicos del medio. Un ejemplo es el gradiente de humedad, temperatura e intensidad lumínica en el seno de un bosque, o el gradiente en cuanto a luz, temperatura y concentraciones de gases (por ejemplo O2) en un ecosistema léntico.

La estructura física del ecosistema puede desarrollarse en la dirección vertical y horizontal, en ambos casos se habla estratificación.

• Estructura vertical. Un ejemplo claro e importante es el de la estratificación lacustre, donde distinguimos esencialmente epilimnion, mesolimnion (o termoclina) e hipolimnion. El perfil del suelo, con su subdivisión en horizontes, es otro ejemplo de estratificación con una dimensión ecológica. Las estructuras verticales más complejas se dan en los ecosistemas forestales, donde inicialmente distinguimos un estrato herbáceo, un estrato arbustivo y un estrato arbóreo.

• Estructura horizontal. En algunos casos puede reconocerse una estructura horizontal, a veces de carácter periódico. En los ecosistemas ribereños, por ejemplo, aparecen franjas paralelas al cauce fluvial, dependientes sobre todo de la profundidad del nivel freático. En ambientes periglaciales los fenómenos periódicos relacionados con los cambios de temperatura, helada y deshielo, producen estructuras regulares en el sustrato que afectan también a la biocenosis. Algunos ecosistemas desarrollan estructuras horizontales en mosaico, como ocurre en extensas zonas bajo climas tropicales de dos estaciones, donde se combina la llanura herbosa y el bosque o el matorral espinoso, formando un paisaje característico conocido como la sabana arbolada.

56

Ecosistema

57

Ecosistema acuático Los ecosistemas acuáticos incluyen las aguas de los océanos y las aguas continentales dulces o saladas.

La oceanografía se ocupa del estudio de los primeros y la limnología de los segundos. En este último grupo no sólo se consideran los ecosistemas de agua corriente (medios lóticos) y los de agua quieta (medios lénticos), sino también los hábitats acuosos de manantiales, huecos de árboles e incluso las cavidades de plantas donde se acumula agua y los ambientes de aguas subterráneas. Cada uno de estos cuerpos de agua tiene estructuras y propiedades físicas particulares con relación a la luz, la temperatura, las olas, las corrientes y la composición química, así como diferentes tipos de organizaciones ecológicas y de distribución de los organismos.

Ecosistema acuático. Arrecife de coral en Timor.

Función y biodiversidad Desde el punto de vista humano muchos ven a los ecosistemas como unidades de producción similares a los que producen bienes y servicios. Entre los bienes materiales más comunes producidos por los ecosistemas están la madera y el forraje para el ganado. La carne de los animales silvestres puede ser muy provechosa bajo un sistema de manejo bien controlado como ocurre en algunos lugares en África del Sur y en Kenia. No se ha tenido tanto éxito en el descubrimiento y la producción de sustancias farmacéuticas a partir de organismos silvestres.

Los servicios derivados de los ecosistemas incluyen: 1. disfrute de la naturaleza: lo cual proporciona fuentes de ingresos y de empleo en el sector turístico, a menudo referido como ecoturismo.

2. Retención de agua: facilita una mejor distribución la misma.

3. Protección del suelo: un laboratorio al aire libre para la investigación científica, etc.

Un número mayor de especies o diversidad biológica (biodiversidad) de un ecosistema le confiere mayor capacidad de recuperación porque habiendo un mayor número de especies éstas pueden absorber y reducir los efectos de los cambios ambientales. Esto reduce el impacto del cambio ambiental en la estructura total del ecosistema y reduce las posibilidades de un cambio a un estado diferente. Esto no es universal; no existe una relación comprobada entre la diversidad de las especies y la capacidad de un ecosistema de proveer bienes y servicios en forma sostenible. Las selvas húmedas tropicales producen muy pocos bienes y servicios directos y son sumamente vulnerables a los cambios. En cambio los bosques templados se regeneran rápidamente y vuelven a su anterior estado de desarrollo en el curso de una generación humana, como se puede ver después de incendios de bosques. Algunas praderas han sido explotadas en forma sostenible por miles de años (Mongolia, África, brezales europeos).

Ecosistema

Dinámica de ecosistemas Véase también: Funcionamiento de los ecosistemas

La introducción de nuevos elementos, ya sea abióticos o bióticos, puede tener efectos disruptivos. En algunos casos puede llevar al colapso y a la muerte de muchas especies dentro del ecosistema.

Sin embargo en algunos casos los ecosistemas tienen la capacidad de recuperarse. La diferencia entre un colapso y una lenta recuperación depende de dos factores: la toxicidad del elemento introducido y la capacidad de recuperación del ecosistema original.

Los ecosistemas están gobernados principalmente por eventos La canica azul. La Tierra vista desde la nave estocásticos (azar), las reacciones que estos eventos ocasionan en los espacial Apollo 17, 1972. materiales inertes y las respuestas de los organismos a las condiciones que los rodean. Así, un ecosistema es el resultado de la suma de las respuestas individuales de los organismos a estímulos recibidos de los elementos en el ambiente. La presencia o ausencia de poblaciones simplemente depende del éxito reproductivo y de dispersión; los niveles de las poblaciones fluctúan en respuesta a eventos estocásticos. Si el número de especies de un ecosistema es más alto el número de estímulos también es más alto. Desde el principio de la vida los organismos han sobrevivido a continuos cambios por medio de la selección natural. Gracias a la selección natural las especies del planeta se han ido adaptando continuamente a los cambios por medio de variaciones en su composición biológica y distribución.

Se puede demostrar matemáticamente que los números mayores de diferentes factores interactivos tienden a amortiguar las fluctuaciones en cada uno de los factores individuales. Dada la gran diversidad de organismos en la Tierra, la mayoría de los ecosistemas cambia muy gradualmente y a medida que unas especies desaparecen van surgiendo o entrando otras. Localmente las sub-poblaciones se extinguen continuamente siendo reemplazada más tarde por la dispersión de otras sub-poblaciones.[11] Si los ecosistemas están gobernados principalmente por procesos estocásticos deben ser más resistentes a los cambios bruscos que cada especie en particular. En la ausencia de un equilibrio en la naturaleza, la composición de especies de un ecosistema puede experimentar modificaciones que dependen de la naturaleza del cambio, pero es posible que el colapso ecológico total sea infrecuente.

Véase también • • • • • • • • • • • • • •

Agricultura ecológica Agroecosistema Biocenosis Bioconstrucción Biodiversidad Bioma Biotopo Comunidad clímax Desarrollo sostenible Economía ecológica Ecología humana Ecología urbana Huella ecológica Permacultura

58

Ecosistema • Sucesión ecológica

Notas y referencias [1] Christopherson, RW (1996) Geosystems: An Introduction to Physical Geography. Prentice Hall Inc. [2] Tansley, AG (1935) The use and abuse of vegetational terms and concepts. Ecology 16, 284-307.

[3] «The whole system,… including not only the organism-complex, but also the whole complex of physical factors forming what we call the environment». Op. cit. Tansley, pág. 284-307.

[4] Tansley, AG (1939) The British islands and their vegetation. Volume 1 of 2. Cambridge University Press, United Kingdom. 484 pg.

[5] «Any unit that includes all of the organisms (ie: the "community") in a given area interacting with the physical environment so that a flow of energy leads to clearly defined trophic structure, biotic diversity, and material cycles (ie: exchange of materials between living and nonliving parts) within the system is an ecosystem.» Odum, EP (1971) Fundamentals of ecology, third edition, Saunders New York [6] «the protection of ecosystems, natural habitats and the maintenance of viable populations of species in natural surroundings» United Nations Environment Programme. Convention on Biological Diversity. June 1992. UNEP Document no. Na.92-78. Reprint (http:/ / www. ciesin. org/ docs/ 008-589/ 008-589. html) [7] «dynamic complex of plant, animal and micro-organism communities and their non-living environment interacting as a functional unit» [8] Möller-Dombois & Ellenberg: "A Tentative Physiognomic-Ecological Classification of Plant Formations of the Earth".

[9] Map of the ecosystems of Central America (http:/ / www. birdlist. org/ cam/ themes/ ecosystems_map. htm), WICE 2005. Retrieved 30 August 2008.

[10] Antonio Di Gregorio & Louisa J.M. Jansen (2000). Land Cover Classification System (LCCS): Classification Concepts and User Manual (http:/ / www. fao. org/ DOCREP/ 003/ X0596E/ X0596e00. htm). Retrieved 30 August 2008.

[11] Andrewatha, HG and LC Birch (1954) The distribution and abundance of animals. University of Chicago Press, Chicago, IL

• Ehrlich, Paul; Walker, Brian "Rivets and Redundancy". BioScience, vol.48 no. 5. Mayo de 1998. pp. 387.

American Institute of Biological Sciences.

Enlaces externos • Cambios en los ecosistemas (http://www.greenfacts.org/es/ecosistemas/index.htm), resumen realizado por GreenFacts de un informe de la Evaluación de Ecosistemas del Milenio • Ecological Society of America (http://www.esa.org/) • Este artículo fue creado a partir de la traducción del artículo Ecosystem de la Wikipedia en inglés, bajo licencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0 y GFDL.

59

Embalse

60

Embalse Se denomina embalse a la acumulaci€n de agua producida por una obstrucci€n en el lecho de un r•o o arroyoque cierra parcial o totalmente su cauce. La obstrucci€n del cauce puede ocurrir por causas naturales como, por ejemplo, el derrumbe de una ladera en un tramo estrecho del r•o o arroyo, la acumulaci€n de placas de hielo o las construcciones hechas por los castores, y por obras construidas por el hombre para tal fin, como son laspresas.

Vista desde satélite del embalse de Guri, Venezuela, con más de 4000 km² de superficie.

Embalses por causas naturales Derrumbe de laderas En este caso se trata, de embalses totalmente incontrolados, que generalmente tienen una vida corta, días, semanas o hasta meses. Al llenarse el embalse con los aportes del río o arroyo, se provocan filtraciones a través de la masa de tierra no compactada, y vertimientos por el punto más bajo de la corona, que llevan a la ruptura más o menoss rápida y abrupta de la presa, pudiendo causar grandes daños a las poblaciones y áreas cultivadas situadas aguas abajo.

Un fenómeno de este tipo se produjo en el paraje conocido como La Josefina en el río Paute, en Ecuador.

Presa realizada por castores en Yellowstone.

Embalse

Acumulación de hielo La acumulación de hielo (embancaduras) en los grandes ríos situados en zonas frías se produce generalmente en puntos en los cuales el cauce presenta algún estrechamiento, ya sea natural, como la presencia de rocas, o artificial, como los pilares de un puente.

Situaciones de este tipo pueden darse, por ejemplo, en el río Danubio. Para prevenir los daños que esto puede causar los servicios de prevención utilizan barcos especiales denominados rompehielos.

Presas construidas por castores Las presas construidas por castores se dan en pequeños arroyos, generalmente en áreas poco habitadas y, por lo tanto, los eventuales daños causados por su ruptura son generalmente limitados.

Embalses artificiales Los embalses generados al construir una presa pueden tener la finalidad de: • regular el caudal de un río o arroyo, almacenando el agua de los períodos húmedos para utilizarlos durante los períodos más secos para el riego, para el abastecimiento de agua potable, para la generación de energía eléctrica, para permitir la navegación o para diluir poluentes. Cuando un embalse tiene más de un fin, se le llama de usos múltiples; • contener los caudales extremos de las avenidas o crecidas. Laminación de avenidas; • crear una diferencia de nivel para generar energía eléctrica, mediante una central hidroeléctrica; • crear espacios para esparcimiento y deportes acuáticos.

Características de los embalses Las características físicas principales de un embalse son las curvas cota-volumen, la curva cota-superficie inundada y el caudal regularizado.

Dependiendo de las características del valle, si este es amplio y abierto, las áreas inundables pueden ocupar zonas densamente pobladas, o áreas fértiles para la agricultura. En estos casos, antes de construir la presa debe evaluarse muy objetivamente las ventajas e inconvenientes, mediante un Estudio de impacto ambiental, cosa que no siempre se ha hecho en el pasado.

En otros casos, especialmente en zonas altas y abruptas, el embalse ocupa tierras deshabitadas, en cuyo caso los impactos ambientales son limitados o inexistentes.

El caudal regularizado es quizás la característica más importante de los embalses destinados, justamente, a regularizar, a lo largo del día, del año o periodos plurianuales o quizas pasen siglos antes de q este sea desabilitado por la mano humana, el caudal que puede ser retirado en forma continua para el uso para el cual se ha construido el embalse.

61

Embalse

Niveles característicos de los embalses de los caudales El nivel del agua en un embalse es siempre mayor que el nivel original del río. Desde el punto de vista de la operación de los embalses, se definen una serie de niveles. Los principales son (en orden creciente): • Nivel mínimo minimorum: es el nivel mínimo que puede alcanzar el embalse; coincide con el nivel mínimo de la toma situada en la menor cota.

• Nivel mínimo operacional: es el nivel por debajo del cual las estructuras asociadas al embalse y la presa no operan u operan en forma inadecuada.

• Nivel medio. Es el nivel que tiene el 50% de permanencia en el lapso del ciclo de compensación del embalse, que puede ser de un día, para los pequeños embalses, hasta períodos plurianuales para los grandes embalses. El período más frecuente es de un año.

• Nivel máximo operacional: al llegarse a este nivel se comienza a verter agua con el objetivo de mantener el nivel pero sin causar daños aguas abajo.

• Nivel del vertedero. Si la presa dispone de un solo vertedero libre, el nivel de la solera coincide con el nivel máximo operacional. Si el vertedero está equipado con compuertas, el nivel de la solera es inferior al máximo operacional.

• Nivel máximo normal: al llegarse a este nivel la operación cambia de objetivo y la prioridad es garantizar la seguridad de la presa. En esta fase pueden ocurrir daños aguas abajo; sin embargo, se intentará minimizar los mismos.

• Nivel máximo maximorum: en este nivel ya la prioridad absoluta es la seguridad de la presa, dado que una ruptura sería catastrófica aguas abajo. Se mantiene el nivel a toda costa; el caudal descargado es igual al caudal que entra en el embalse.

Volúmenes característicos de un embalse Los volúmenes característicos de los embalses están asociados a los niveles; de esta forma se tiene: • Volumen muerto, definido como el volumen almacenado hasta alcanzar el nivel mínimo minimorum.

• Volumen útil, el comprendido entre el nivel mínimo minimorum y el nivel máximo operacional.

• Volumen de laminación, es el volumen comprendido entre el nivel máximo operacional y el nivel máximo normal. Este volumen, como su nombre lo dice, se utiliza para reducir el caudal vertido en las avenidas, para limitar los daños aguas abajo.

Caudales característicos de un embalse • Caudal firme. Es el caudal máximo que se puede retirar del embalse en un período crítico. Si el embalse ha sido dimensionado para compensar los caudales a lo largo de un año hidrológico, generalmente se considera como período crítico al año hidrológico en el cual se ha registrado el volumen aportado mínimo. Sin embargo, existen otras definiciones para el período crítico también aceptadas, como, por ejemplo, el volumen anual de aporte hídrico superado en el 75% de los años, que es una condición menos crítica que la anterior.

• Caudal regularizado. Es el caudal que se puede retirar del embalse durante todo el año hidrológico, asociado a una probabilidad.

62

Embalse

63

Efectos de un embalse Los embalses tienen un importante influjo en el entorno; algunos de sus efectos pueden ser considerados positivos y otros pueden ser considerados negativos.

Generales Los embalses de grandes dimensiones agregan un peso muy importante al suelo de la zona, además de incrementar las infiltraciones. Estos dos factores juntos pueden provocar lo que se conoce como seísmos inducidos. Son frecuentes durante los primeros años después del llenado del embalse. Si bien estos seísmos inducidos son molestos, muy rara vez alcanzan intensidades que puedan causar daños serios a la población.

Embalse de Los Peares, Galicia,España.

Aguas arriba Aguas arriba de un embalse, el nivel freático de los terrenos vecinos se puede modificar fuertemente, pudiendo traer consecuencias en la vegetación circunlacustre.

Aguas abajo Los efectos de un embalse aguas abajo son de varios tipos; se pueden mencionar: • Aumento de la capacidad de erosionar el lecho del río.

• Disminución de los caudales medios vertidos y, consecuente, facilidad para que actividades antrópicas ocupen parte del lecho mayor del río.

• Disminución del aporte de sedimentos a las costas, incidiendo en la erosión de las playas y deltas.

Uso de los embalses Básicamente

un

embalse

creado

por

una

presa,

que

interrumpe

el

cauce

natural

de

un

río,

pone

a

disposición

del

operador del embalse un volumen de almacenamiento potencial que puede ser utilizado para múltiples fines, algunos de ellos complementarios y otros conflictivos entre sí, pone a disposición del operador del embalse también un potencial energético derivado de la elevación del nivel del agua.

Se pueden distinguir los usos que para su maximización requieren que el embalse esté lo más lleno posible, garantizando un caudal regularizado mayor. Estos usos son la generación de energía eléctrica, el riego, el abastecimiento de agua potable o industrial, la dilución de poluentes. Por el contrario, para el control de avenidas el embalse será tanto más eficiente cuanto más vacío se encuentre en el momento en que recibe una avenida.

Desde el punto de vista de su capacidad reguladora, el embalse puede tener un ciclo diario, mensual, anual e, incluso, en algunos pocos casos, plurianual. Esto significa que el embalse acumula el agua durante, por ejemplo, 20 horas por día, para descargar todo ese volumen para la generación de energía eléctrica durante las 4 horas de pico de demanda; o acumula las aguas durante el período de lluvias, 3 a 6 meses según la región, para usarlo en riego en el período seco.

Embalse

Embalse de usos múltiples Muchos embalses modernos son diseñados para usos múltiples. En esos casos el operador del embalse debe establecer políticas de operación, que deben tener en cuenta: • Prioridad de cada uno de los usos, asociado a la disponibilidad de otras alternativas técnica y económicamente factibles en el área. En general, el abastecimiento de agua potable tiene la prioridad más elevada.

• Limitaciones de caudal, máximo y mínimo, aguas abajo de la presa que soporta el embalse.

Potenciales impactos ambientales Los proyectos de las represas grandes causan cambios ambientales irreversibles en una área geográfica grande, y, por lo tanto, tienen el potencial para causar impactos importantes. Ha aumentado la crítica a estos proyectos durante la última década. Los críticos más severos reclaman que, como los beneficios valen menos que los costos sociales, ambientales y económicos, es injustificable construir represas grandes. Otros sostienen que se puede, en algunos casos, evitar o reducir los costos ambientales y sociales a un nivel aceptable, al evaluar cuidadosamente los problemas potenciales y la implementación de las medidas correctivas.

El área de influencia de una represa se extiende desde los límites superiores de captación del reservorio hasta el estero, la costa y el mar. Incluye la cuenca hidrográfica y el valle del río aguas abajo de la represa.

Si bien existen efectos ambientales directos de la construcción de una represa (por ejemplo, problemas con el polvo, la erosión, el movimiento de tierras), los impactos mayores provienen del envase del agua, la inundación de la tierra para formar el reservorio y la alteración del caudal del agua, más abajo. Estos efectos tienen impactos directos para los suelos, la vegetación, la fauna y las tierras silvestres, la pesca, el clima, y, especialmente, para las poblaciones humanas del área.

Los efectos indirectos de la represa, que, a veces, pueden ser peores que los directos, se relacionan con la construcción, mantenimiento y funcionamiento de la misma (por ejemplo, los caminos de acceso, campamentos de construcción, líneas de transmisión de la electricidad) y el desarrollo de las actividades agrícolas, industriales o municipales, fomentadas por la represa.

Además de los efectos ambientales directos e indirectos de la construcción de la represa, deberán ser considerados los efectos que el medio ambiente produce en la represa. Los principales factores ambientales que afectan el funcionamiento y la vida de la represa son causados por el uso de la tierra, el agua y los otros recursos del área de captación encima del reservorio (por ejemplo la agricultura, la colonización, el desbroce del bosque) y éste puede causar mayor acumulación de limos y cambios en la calidad del agua del reservorio y del río, aguas abajo.

Los beneficios de la represa son: se controlan las inundaciones y se provee un afluente de agua más confiable y de más alta calidad para el riego, y el uso domésticos e industrial. Además, las represas pueden crear alternativas para las actividades que tienen el potencial para causar impactos negativos mayores. La energía hidroeléctrica, por ejemplo, es una alternativa para la energía termoeléctrica a base del carbón, o la energía nuclear. La intensificación de la agricultura, localmente, a través del riego, puede reducir la presión sobre los bosques, los hábitats intactos de la fauna, y las otras áreas que no sean idóneas para la agricultura. Asimismo, las represas pueden crear una industria de pesca, y facilitar la producción agrícola en el área, aguas abajo del reservorio, que, en algunos casos, puede más que compensar las pérdidas sufridas en estos sectores, como resultado de su construcción.

Recientemente se está considerando el efecto beneficioso que pudiera tener el almacenamiento de agua en la tierra para compensar el crecimiento del nivel del mar, almacenando en forma líquida el agua que ahora permanece en tierra en forma de hielo en glaciares y nieves perpetuas de las montañas altas, que ahora se está derritiendo debido al calentamiento global. Los beneficios ambientales en las zonas costeras (muchas de ellas muy densamente pobladas) bien podrían compensar los problemas que pudieran producir en las tierras del interior.

64

Embalse

Efectos hidrológicos Al represar un río y crear una laguna, se cambia profundamente la hidrología y limnología del sistema fluvial. Se producen cambios dramáticos en el flujo, la calidad, cantidad y uso del agua, los organismos bióticos y la sedimentación de la cuenca del río.

La descomposición de la materia orgánica (por ejemplo, los árboles) de las tierras inundadas enriquece los alimentos del reservorio. Los fertilizantes empleados aguas arriba se suman a los alimentos que se acumulan y se reciclan en el reservorio. Esto soporta no solamente la pesca, sino también el crecimiento de las hierbas acuáticas, como nenúfares y jacintos de agua. Las esteras de hierbas y algas pueden constituir molestias costosas. Si obstruyen las salidas de la represa y los canales de riego, destruyen la pesca, limitan la recreación, aumentan los costos de tratamiento del agua, impiden la navegación y aumentan sustancialmente las pérdidas de agua a causa de la transpiración.

Si el terreno inundado tiene muchos árboles y no se limpia adecuadamente antes de inundarlo, la descomposición de esta vegetación agotará los niveles de oxígeno en el agua. Esto afecta la vida acuática, y puede causar grandes pérdidas de pescado. Los productos de la descomposición anaeróbica incluyen el sulfuro de hidrógeno, que es nocivo para los organismos acuáticos y corroe las turbinas de la represa, y el metano, que es un gas de invernadero. El dióxido de carbono, el gas principal que se produce, también exacerba los riesgos de invernadero.

Las partículas suspendidas que trae el río se asientan en el reservorio, limitando su capacidad de almacenamiento y su vida útil, privando el río de los sedimentos, aguas abajo. Muchas áreas agrícolas de los terrenos aluviales han dependido siempre de los limos ricos en alimentos para sostener su productividad. Como el sedimento ya no se deposita, aguas abajo, en el terreno aluvial, esta pérdida de alimentos deberá ser compensada mediante la adición de fertilizantes, para mantener la productividad agrícola. La liberación de las aguas libres de sedimentos, relativamente, puede lavar los lechos, aguas abajo. Sin embargo, la sedimentación del reservorio produce agua de más alta calidad para riego, y consumo industrial y humano.

Los efectos adicionales de los cambios en la hidrología de la cuenca del río, incluyen variaciones en el nivel freático, aguas arriba y abajo del reservorio, y problemas de salinización; estos tienen impactos ambientales directos y afectan a los usuarios aguas abajo.

Temas sociales Muy a menudo, la gente de ciudad, los intereses agrícolas y las personas que viven lejos, disfrutan de los beneficios de las represas, pero los que soportan la mayor parte de los costos ambientales y sociales, se benefician en un grado menor, o no se benefician, a saber: los habitantes del área inundada por el reservorios, y los que viven en los terrenos aluviales. Al llenar el reservorio, se produce el desplazamiento involuntario de cientos de miles de personas (en algunos proyectos), requiriendo un reajuste social profundo, no solamente de parte de ello, sino también, de la gente ya establecida en las áreas de reasentamiento (ver la sección “Desplazamiento involuntario”). Para las personas que permanecen en la cuenca del río, a menudo se restringe el acceso al agua, la tierra y los recursos bióticos. Se interrumpe la pesca artesanal y la agricultura tradicional (tipo recesión) de los terrenos aluviales, a causa de los cambios en el caudal y la reducción en el asentamiento de linos. Los terrenos aluviales de muchos ríos tropicales son áreas enormes de gran importancia para la población humana y la de los animales; al reducirse los terrenos aluviales, debe haber un cambio en el uso de la tierra, si no las poblaciones se verán obligadas a cambiarse de sitio. A menudo, se aumentan las enfermedades relacionadas con el agua (por ejemplo la malaria, la esquistosomiasis, la oncocerciasis de otras personas al área, es decir, los trabajadores de la construcción, los jornaleros temporales para la agricultura y otras actividades inducidas por la represa, y los campesinos que aprovechan el mayor acceso al área gracias a los caminos, líneas de transmisión o mejor transporte fluvial. Las consecuencias son: problemas de la salud, agobiamiento de los servicios públicos, competencia por los recursos, conflictos sociales e impactos ambientales negativos para la cuenca, el reservorio y el valle del río aguas abajo. Tarda una década y media en construirse según embalse

65

Embalse

Pesca y fauna Como se dijo anteriormente, la pesca, usualmente, se deteriora, debido a los cambios en el caudal o temperatura del río, la degradación de la calidad del agua, la pérdida de los sitios de desove y las barreras que impiden la migración de los peces. Sin embargo, se crean recursos de pesca en el reservorio, que, a veces, resultan más productivos que los que hubo, anteriormente, en el río.

En los ríos que tienen esteron, biológicamente productivos, los peces y moluscos sufren debido a los cambios en el flujo y la calidad del agua. Las variaciones en el caudal de agua dulce, y por tanto, en la salinidad del estero, cambia la distribución de las especies y los modelos de reproducción de los peces. Las variaciones en la cantidad de alimentos y el deterioro en la calidad del agua del río, pueden tener efectos profundos para la productividad del estero. Estos cambios pueden tener resultados importantes para las especies marinas que se alimentan o pasan parte de su ciclo vitalicio en el estero, o que son influenciadas por los cambios en la calidad de las áreas costaneras.

El mayor impacto para la fauna se originará en la pérdida de hábitat, que ocurre al llenar el reservorio y producirse los cambios en el uso del terreno de la cuenca. Pueden afectar los modelos de migración de la fauna, debido al reservorio y el desarrollo que se relaciona con éste. La caza ilegal y la erradicación de las especies consideradas como plagas agrícolas, clandestina actividad relacionada con el mismo, tienen un efecto más selectivo. La fauna y las aves acuáticas, los reptiles y los anfibios pueden prosperar gracias al reservorio.

Amenaza sísmica Los reservorios grandes pueden alterar la actividad tectónica. La probabilidad de que produzca actividad sísmica es difícil de predecir; sin embargo, se deberá considerar el pleno potencial destructivo de los terremotos, que pueden causar desprendimientos de tierra, daños a la infraestructura de la represa, y la posible falla de la misma.

Manejo de la cuenca hidrográfica Es un fenómeno común, el aumento de presión sobre las áreas altas encima de la represa, como resultado del reasentamiento de la gente de las áreas inundadas y la afluencia incontrolada de los recién llegados al área. Se produce degradación ambiental, y la calidad del agua se deteriora, y las tasas de sedimentación del reservorio aumentan, como resultado del desbroce del bosque para agricultura, la presión sobre los pastos, el uso del terreno de, como las áreas de la cuenca hidrográfica aguas abajo.

Véase también • • • •

Central hidroeléctrica Presa Llenado de un embalse Anexo:Embalses más grandes del mundo

Referencias Bibliografía • Hidráulica de los Canales Abiertos. Ven Te Chow. Editorial Diana, Mexico, 1983. ISBN 968-13-1327-5 • Libro de Consulta para Evaluación Ambiental (Volumen I; II y III). Trabajos Técnicos del Departamento de Medio Ambiente del Banco Mundial • (en italiano) Manuale dell'Ingegnere. Edición 81. Editado por Ulrico Hoepli, Milano, 1987. ISBN 88-203-1430-4 • (en portugués) Engenharia de Recursos Hídricos. Ray K.Linsley & Joseph B. Franzini. Edito • (en inglés) Handbook of Applied Hydraulics. Library of Congress Catalog Card Number 67-25809.ra da Universidade de Sao Paulo e Editora McGraw-Hill do Brasil, Ltda. 1978.

66

Gas

68

Gas Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el que las sustancias no tienen forma ni volumen propio, adoptando el de los recipientes que las contienen. Las moléculas que constituyen un gas casi no son atraídas unas por otras, por lo que se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras, explicando así las propiedades: • Las moléculas de un gas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de atracción entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a que se mueven las moléculas.

• Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene.

• Los gases no tienen forma definida, adoptando la de los recipientes que las contiene.

• Pueden comprimirse fácilmente, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas moléculas y otras.

Existen diversas leyes que relacionan la presión, el volumen y la temperatura de un gas.

Ley de Boyle-Mariotte Para una cierta cantidad de gas a temperatura constante, su presión es inversamente proporcional al volumen que ocupa.

Matemáticamente sería:

Ley de Charles A una presión dada, el volumen ocupado por una cierta cantidad de un gas es directamente proporcional a su temperatura.

Matemáticamente la expresión sería: o

Ley de Gay-Lussac La presión de una cierta cantidad de gas, que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura:

Es por esto que para poder envasar gas, como gas licuado, primero se ha de enfriarse el volumen de gas deseado, hasta una temperatura característica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente, y, eventualmente, explote.

Gas

69

Ley de los gases ideales

Las tres leyes mencionadas pueden combinarse matemáticamente en la llamada ley general de los gases. Su expresión matemática es:

siendo P la presión, V el volumen, n el número de moles, R la constante universal de los gases ideales y T la temperatura en Kelvin.

El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando: • • • • •

R = 0,082 atm·l·K−1·mol−1 si se trabaja con atmósferas y litros R = 8,31451 J·K−1·mol−1 si se trabaja en Sistema Internacional de Unidades R = 1,987 cal·K−1·mol−1 R = 8,31451 10−10 erg ·K−1·mol−1 R = 8,317x10−3 (m3)(Kpa)/(mol)(K) si se trabaja con metros cúbicos y kilo pascales

De esta ley se deduce que un mol de gas ideal ocupa siempre un volumen igual a 22,4 litros a 0 °C y 1 atmósfera.

Véase también Volumen molar. También se le llama la ecuación de estado de los gases, ya que sólo depende del estado actual en que se encuentre el gas.

Gases reales Si se quiere afinar más o si se quiere medir el comportamiento de algún gas que escapa al comportamiento ideal, habrá que recurrir a las ecuaciones de los gases reales, que son variadas y más complicadas cuanto más precisas.

Los gases reales no se expanden infinitamente, sino que llegaría un momento en el que no ocuparían más volumen.

Esto se debe a que entre sus partículas, ya sean átomos como en los gases nobles o moléculas como en el (O2) y la mayoría de los gases, se establecen unas fuerzas bastante pequeñas, debido a los cambios aleatorios de sus cargas electrostáticas, a las que se llama fuerzas de Van der Waals.

El comportamiento de un gas suele concordar más con el comportamiento ideal cuanto más sencilla sea su fórmula química y cuanto menor sea su reactividad ( tendencia a formar enlaces). Así, por ejemplo, los gases nobles al ser moléculas monoatómicas y tener muy baja reactividad, sobre todo el helio, tendrán un comportamiento bastante cercano al ideal. Les seguirán los gases diatómicos, en particular el más liviano hidrógeno. Menos ideales serán los triatómicos, como el dióxido de carbono; el caso del vapor de agua aún es peor, ya que la molécula al ser polar tiende a establecer puentes de hidrógeno, lo que aún reduce más la idealidad. Dentro de los gases orgánicos, el que tendrá un comportamiento más ideal será el metano perdiendo idealidad a medida que se engrosa la cadena de carbono. Así, el butano es de esperar que tenga un comportamiento ya bastante alejado de la idealidad. Esto es porque cuanto más grande es la partícula constituyente del gas, mayor es la probabilidad de colisión e interacción entre ellas, factor que hace disminuir la idealidad. Algunos de estos gases se pueden aproximar bastante bien mediante las ecuaciones ideales, mientras que en otros casos hará falta recurrir a ecuaciones reales muchas veces deducidas empíricamente a partir del ajuste de parámetros.

También se pierde la idealidad en condiciones extremas, como altas presiones o bajas temperaturas. Por otra parte, la concordancia con la idealidad puede aumentar si trabajamos a bajas presiones o altas temperaturas. También por su estabilidad química.

Gas

70

Comportamiento de los gases Para el comportamiento térmico de partículas de la materia existen cuatro cantidades medibles que son de gran interés: presión, volumen, temperatura y masa de la muestra del material (o mejor aún cantidad de sustancia, medida en moles).

Cualquier gas se considera como un fluido, porque tiene las propiedades que le permiten comportarse como tal.

Sus moléculas, en continuo movimiento, colisionan elásticamente entre sí y contra las paredes del recipiente que contiene al gas, contra las que ejercen una presión permanente. Si el gas se calienta, esta energía calorífica se invierte en energía cinética de las moléculas, es decir, las moléculas se mueven con mayor velocidad, por lo que el número de choques contra las paredes del recipiente aumenta en número y energía. Como consecuencia la presión del gas aumenta, y si las paredes del recipiente no son rígidas, el volumen del gas aumenta.

Un gas tiende a ser activo químicamente debido a que su superficie molecular es también grande, es decir, al estar sus partículas en continuo movimiento chocando unas con otras, esto hace más fácil el contacto entre una sustancia y otra, aumentando la velocidad de reacción en comparación con los líquidos o los sólidos.

Para entender mejor el comportamiento de un gas, siempre se realizan estudios con respecto al gas ideal, aunque éste en realidad nunca existe y las propiedades de este son: • Una sustancia gaseosa pura está constituida por moléculas de igual tamaño y masa. Una mezcla de sustancias gaseosas está formada por moléculas diferentes en tamaño y masa.

• Debido a la gran distancia entre unas moléculas y otras y a que se mueven a gran velocidad, las fuerzas de atracción entre las moléculas se consideran despreciables.

• El tamaño de las moléculas del gas es muy pequeño, por lo que el volumen que ocupan las moléculas es despreciable en comparación con el volumen total del recipiente. La densidad de un gas es muy baja.

• Las moléculas de un gas se encuentran en constante movimiento a gran velocidad, por lo que chocan elásticamente de forma continua entre sí y contra las paredes del recipiente que las contiene.

Para explicar el comportamiento de los gases, las nuevas teorías utilizan tanto la estadística como la teoría cuántica, además de experimentar con gases de diferentes propiedades o propiedades límite, como el UF6, que es el gas más pesado conocido.

Un gas no tiene forma ni volumen fijo; se caracteriza por la casi nula cohesión y la gran energía cinética de sus moléculas, las cuales se mueven.

Véase también • • • •

Amedeo Avogadro Número de Avogadro Presión parcial Gas combustible

• • • •

• Gas licuado del petróleo • Gas natural • Biogás • Gas ciudad • Gas de leña Gas noble Estado de agregación de la materia Cambio de estado Gases medicinales

72

de la G a la ñ Hidrosfera La hidrosfera o hidrósfera[1] (del griego υδρός hydros: agua y σφαιρα sphaira: esfera) describe en las Ciencias de la Tierra el sistema material constituido por el agua que se encuentra bajo, y sobre la superficie de la Tierra.

El agua que conforma la hidrosfera se reparte entre varios compartimentos que en orden de mayor a menor volumen son: • * 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 y volcán, 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.

• En la biosfera, formando parte de plantas, animales y seres humanos La presencia del agua en la superficie terrestre es el resultado de la desgasificación del manto, que está compuesto por rocas que contienen en disolución sólida cierta cantidad de sustancias volátiles, de las que el agua es la más importante. El agua del manto se escapa a través de procesos volcánicos e hidrotermales. El manto recupera gracias a la subducción una parte del agua que pierde a través del vulcanismo.

En los niveles superiores de la atmósfera la radiación solar provoca la fotólisis del agua, rompiendo sus moléculas y dando lugar a la producción de hidrógeno (H) que termina, dado su bajo peso atómico, por perderse en el espacio. A la larga el enfriamiento del planeta debería dar lugar al final del vulcanismo y la tectónica de placas conduciendo, al asociarse con el fenómeno anterior, a la progresiva desaparición de la hidrosfera a través de la gran superficie tan exacta que hay entre dos ángulos.

El agua migra de unos a otros compartimentos por procesos de cambio de estado y de transporte que en conjunto configuran el ciclo hidrológico o ciclo del agua.

La Tierra es el único planeta en nuestro Sistema Solar en el que está presente de manera continuada el agua líquida, cubriendo el 71% de su superficie.

La masa total de la hidrosfera es aproximadamente 1,4×1021 kg.

Hidrosfera

73

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

ppm 110000

Sodio

10800

Cloro

19400

Magnesio

1290

Azufre

904

Potasio

392

Calcio

411

Bromo

67.3

Fuente: Karl Karekin Turekian. Oceans.

1968' Vea la lista completa aquí [2] La hidrosfera incluye los océanos, mares, ríos, lagos, agua subterránea, el hielo y la nieve. Los océanos cubren aproximadamente dos terceras partes de la superficie terrestre, con una profundidad promedio de 3,5 km, lo que representa el 97% del total de la tercera parte del agua del planeta. En ellos se han encontrado al menos 77 elementos, siendo con mucho los más importantes el sodio y el cloro, que junto con el magnesio y el bromo, son de los pocos que se explotan comercialmente a partir del agua de mar. En la actualidad, se supone que prácticamente todos los elementos están presentes en los océanos.

Aunque propiamente no del agua de mar, sino debajo de ella, del lecho marino del Pacífico central, cerca de las islas de Hawái, se han iniciado las investigaciones para extraer nódulos de manganeso, Mn (del tamaño de una pelota de golf o una papa pequeña). Estos nódulos son una fuente renovable de minerales, ya que se forman a partir del manto al ritmo de entre 6 y 10 toneladas al año y contienen principalmente Mn y hierro, además de cantidades pequeñas de níquel, cobre, cobalto, zinc, cromo, uranio, wolframio y plomo.

El agua dulce representa 3% del total y de esta cantidad aproximadamente 98% está congelada, de allí que tengamos acceso únicamente a 0,06% de toda el agua del planeta.

El agua del planeta El contenido de agua del planeta se estima en 1.300 trillones de litros. La mayor parte, un 97,23 %, la almacenan los océanos y los casquetes polares un 2,15 %; los acuíferos, la verdadera reserva para el hombre, un 0,61 %. Los lagos encierran el 0,009 %, mientras que la cifra desciende en los mares interiores a un 0,008 %. La humedad del suelo acumula el 0,005 % la atmósfera el 0,001 % y los ríos tan sólo 0,0001 % del total. Esta cantidad ha estado circulando siempre por la Tierra, originando y conservando la vida en ella. Disponemos actualmente de la misma cantidad de la que disfrutaban los dinosaurios hace 65 viva la Bieberconda millones de años.

Hidrosfera

74

Véase también • • • • • • •

Ciclo hidrológico Agua de mar Agua subterránea Escorrentía Escorrentía (modelos) Hidroecología Tierra y Agua

Referencias [1] Diccionario Panhispánico de Dudas (http:/ / buscon. rae. es/ dpdI/ SrvltGUIBusDPD?origen=RAE& lema=-sfera) [2] http:/ / www. seafriends. org. nz/ oceano/ seawater. htm

Lago Un lago (del latín lacus) es un cuerpo de agua dulce o salada, más o menos extensa, que se encuentra alejada del mar, y asociada generalmente a un origen glaciar. El aporte de agua a los lagos viene de los ríos y del afloramiento de aguas freáticas.

Los lagos de mayor tamaño se forman aprovechando depresiones creadas por fallas. Otros se forman por la obstrucción de valles debido a avalanchas en sus laderas o por la acumulación de morrenas glaciares. También se pueden formar lagos artificialmente por la construcción de una presa. El lago a mayor altura se encuentra en las faldas del volcán Nevado Ojos del Salado. Este lago se encontraría a una altura de 6.345 metros sobre el nivel del mar en la frontera de Chile y Argentina.

Los grandes lagos que no tienen salida al mar son llamados también " mares cerrados," como el mar Caspio, pero la regla no es clara, pues se habla del mar Muerto y del Gran Lago Salado. A veces se propone distinguir los mares de los lagos por el carácter del agua salada del mar y dulce de los lagos.

El ecosistema lacustre Es un sistema dinámico que evoluciona lentamente con el tiempo y el clima.

Durante miles y millones de años, los sedimentos se van depositando en el fondo de los lagos, acumulándose en espesores de metros hasta decenas de metros. Al mismo tiempo, los pantanos o los cinturones de vegetación boscosa pueden colonizar la parte central. Un lago con el tiempo se puede rellenar, y no funcionar ya más que como un estanque, después se convierte en un pantano y más tarde puede llegar a ser un bosque húmedo (en las zonas que siguen teniendo bastante humedad).

Lago Mapourika en Nueva Zelanda.

Lago A medida que el lago es más profundo, más importante es la inercia térmica y química de la masa de agua. Por el contrario, algunos grandes cuerpos de aguas superficiales como los lagos poco profundos son muy sensibles y responden inmediatamente a los cambios ambientales (clima, hidrología, contaminación, las actividades humanas).

Esto es aplicable también, pero a otras escalas espacio-temporales a los estanques y los mares.

Los lagos poco profundos, tiene delgadas láminas de agua[1] [2] Algunos volcanes poseen lagos de cráter, algunos de los cuales son lagos ácidos y altamente mineralizados (Nota: también conocido como lagos de lava).

Los lagos relativamente cerrados, son vulnerables a ciertas especies invasoras cuando han sido introducidas en ellos (intencionalmente o no).

Equilibrio hídrico Los lagos son alimentados generalmente por uno o varios ríos aguas arriba, ya sea por surgencias, o por glaciares. El agua se drena de forma natural, principalmente por un río llamado emisario o también por evaporación.

Los lagos son una importante reserva de agua dulce utilizada por los seres humanos para el riego de cultivos, como fuente de agua potable, y en algunos casos para producir energía eléctrica.

Corrientes Aunque estancada, el agua de los lagos tiene movimientos internos. Además de las corrientes creadas por los ríos, aguas arriba o aguas abajo, y los manantiales subterráneos, pueden producirse olas provocadas por causas diversas, como la acción del viento sobre la superficie del agua. Además, los lagos están sujetos a una serie de movimientos, auténticos desplazamientos del agua de un lado a otro del lago, observables como depresiones reales de una parte en la otra costa.

Por último, las diferentes capas de agua se mueven en profundidad debido a las diferencias de temperatura, en función de la profundidad, del día y de las estaciones.

Estratos Los lagos están más o menos estratificados térmicamente, en función del pH, del oxígeno y ecológicamente. Esta estratificación, que puede estar sujeta a importantes variaciones estacionales, pueden ser registrada en los sedimentos, así como los niveles de ciertos contaminantes. Algunos moluscos (caracoles y bivalvos), en función de si colonizan o no la zona profunda de los lagos pueden ser indicadores de fenómenos de anoxia o de toxicidad de los fondos.[3]

Tipos de lagos según su formación Es posible deducir el origen de un lago si se observa su contorno. Un lago es un cuerpo de agua estancada en una depresión del suelo. Las depresiones lacustres se han formado a partir de una o varias fuerzas del subsuelo.

Los lagos muy profundos quizás surgieron a raíz de movimientos tectónicos, esto es, cuando se hunden bloques de la corteza terrestre; los redondos y de bordes altos tal vez se formaron cuando se desplomó o voló el cráter de un volcán; los alargados podrían ser restos de valles glaciares; por último, los de forma de media luna son por lo regular producto de cambios más recientes en el curso de río. No obstante, ninguno de estos cuerpos de agua dulce es permanente.

75

Lago Por las glaciaciones Las glaciaciones han originado la mayoría de los lagos.

En Canadá, Finlandia, partes de Escandinavia y los Alpes abundan los lagos cuya alineación señala el curso del flujo del hielo. Durante una glaciación ocurrida en zonas de latitudes elevadas, masas de hielo de hasta 5 km de espesor ahondaron la corteza. Conforme los glaciares avanzaban y retrocedían, el hielo, cortante por su carga de cristales, restregó el fondo de los valles, abrió cavidades entre los picos y formó barreras de detritos rocosos (morrenas). Estas últimas hicieron las veces de diques que atraparon el agua del deshielo y formaron lagos como los Finger de Nueva York y el de Lucerna, el de Como y el de Garda, en los Alpes. Los cinco Grandes Lagos (Canadá-Estados Unidos) se originaron en forma parecida, al término de la última glaciación, hace 15.000 años. El mar Báltico surgió también en esa época, a medida que la capa escandinava de hielo - que cubrió la mayor parte del norte de Europa - se derretía.

Tipos de lagos: • Lago glaciar, producidos por la dinámica de gruesas capas de hielo (indlandsis) en terreno de poca pendiente durante el Pleistoceno, ocasionando depresiones y drumlins en el terreno. Ej: En Canadá está el 60% de los lagos del mundo y la gran mayoría son glaciares, esto es debido a la red de drenaje que caracteriza este territorio. En Finlandia hay unos 180,000.[4] • Lago proglacial, producido en un área periglaciar por el efecto de represa de una morrena (lago morrénico) o una presa de hielo que obstruye el drenaje del terreno o que es producto del hundimiento por la presión isostática. Ej: Común en cordilleras tropicales como los Andes, especialmente en la Cordillera Blanca del Perú en donde se ha construido unos 34 embalses para contenerlos de un peligroso colapso.

• Lago subglacial, producidos por la presión bajo grandes glaciares que mantienen el agua líquida debajo del hielo.

En la Antártida hay muchos lagos subglaciales, el lago Vostok es el mayor.

• Fiordo de agua dulce, en donde la elevación del nivel del mar convierte antiguos fiordos glaciares en lagos con forma de canales, como el lago de Como, lago de Garda y otros lagos sudalpinos de Italia.

• Laguna lacustre, formada en una isla que a su vez está dentro de un lago, por ej. el lago Manitou de la isla Manitoulin dentro del lago Hurón en Ontario, Canadá.

76

Lago

77

Por fuerzas tectónicas Los plegamientos de la corteza terrestre (litosfera) crean depresiones que dan cabida a los mayores lagos. La corteza se ondula debido a la presión, lo que provoca levantamientos redondeados llamados "domos". Entre dos domos se llega a formar una depresión, o "cubeta", en la que quedaría atrapado hasta un brazo de mar que se hunde y crea una fosa que suele contener algún lago muy profundo y muy antiguo. El lago Baikal, el más profundo del mundo, el lago Tanganica, el segundo más profundo,y el mar Muerto se formaron a raíz de esos poderosos movimientos tectónicos, ocurridos posiblemente hace más de 20 millones de años.

• Lago tectónico formado en la depresión de una falla o fosa tectónica, por lo que son alargados y profundos, como el lago Baikal en Siberia, que tiene más de 1.600 m de profundidad.

• Lago tectónico formado en una depresión geológica producida por el movimiento de placas que deforman la corteza, como el lago Victoria y el lago Titicaca.

Por actividad volcánica Las erupciones violentas originan depresiones que contienen los lagos más hermosos. Al estallar a través de una abertura, el material fundido perfora cráteres en forma de vasija abombada que miden hasta 1.6 kilómetros de diámetro. Lagos de este tipo los hay en Centroamérica, Islandia, Italia, Alemania y Nueva Zelandia. Los lagos de caldera son mucho más grandes y se producen cuando el borde de un volcán se desploma hacia el interior de la cámara de magma vacía. En accesos de destrucción, los lagos de cráteres cubiertos de lodo y nieve se abren paso a través de sus bordes o nuevas explosiones que los hacen estallar. En Luzón, Filipinas hay un lago de cráter en el volcán Taal que a su vez está dentro de un lago de caldera.

Lago Toba en Sumatra.

• Lago de cráter, formado en un cráter volcánico en zonas lluviosas y está influenciado química y térmicamente por el volcán. Ejemplos son el lago del Cráter de los Estados Unidos y muchos lagos de las islas Kuriles.

• Lago de caldera, formado en una caldera volcánica como por ej. el lago Toba de Indonesia con 100 Km de longitud, el lago Cocibolca de Nicaragua que se formó en la caldera más grande del mundo y el lago Cuicocha en Ecuador.

• Lago de lava, formado por lava derretida en un cráter volcánico o en depresiones circundantes, como el de la caldera del volcán Kilauea en Hawai.

• Embalse volcánico. Las emanaciones de material volcánico pueden obstruir los valles de los ríos. Así se originó el lago Kivu, en África.

Lago

Por represamiento • Embalse natural, producido por derrumbe de laderas, congelamiento con formación de placas de hielo o pequeños embalses construidos por castores.

• Lago artificial, también llamado represa, presa, reservorio, embalse y si es una laguna menor se denomina estanque. Construido para diversos fines como reservorio agrícola, fuente de agua potable, presa hidroeléctrica, prenvención de crecidas, para facilitar la navegación, esparcimiento, deportes acuáticos y generalmente puede ser un embalse de usos múltiples. Ejemplos más conocidos son la Represa de Itaipú entre Brasil y Paraguay, y la Presa de las Tres Gargantas en China.

Por humedad del suelo La saturación del terreno origina diversos tipos de humedales: • Oasis, producido por una fuente de agua subterránea o pozo artesiano en una zona árida.

Por ej.: Huacachina, oasis en el desierto costero del Perú.

• Pantano o ciénaga, formado por lluvias o inundaciones en terreno llano, contiene fondos de lodo blando o cieno. El mayor del mundo es el Pantanal en Sudamérica, conformado por una red de lagunas y terrenos inundables en 3 países.

• Marisma o lago costero, producido por filtración o inundación en marea alta, dada su proximidad al mar. Son de agua salada, dulce o salobre y generalmente contiene fondos arenosos.

• Estero, producido por filtración o inundación en las crecidas, dada su proximidad a ríos o lagos. (No confundir con estuario) - Un terreno inundable no es considerado lago debido a que no presenta una cuenca definida.

Por endorreísmo El predominio del clima árido en una región, reduce o elimina la erosión fluvial permitiendo que una cuenca se mantenga cerrada y sin mecanismos de drenaje hacia los océanos. La aridez determina que el aporte de agua sea menor que la evaporación, lo que ocasiona que los lagos retengan sus sales. Según la salinidad pueden ser salados, salobres, hipersalinos o secos.

• Lago salado o lago endorreico a veces llamado mar interior, producido en una cuenca endorreica. Por ej. el mar Caspio como el mayor lago del mundo, situado también en la mayor cuenca endorreica.

• Salina, laguna salada en las cercanías de mares o también interiores. Muy usados para la extracción de sales.

• Salar, lago superficial endorreico normalmente seco por la extrema aridez. Por ej. el salar de Uyuni en Bolivia, que es el más grande del mundo.

78

Lago Por erosión kárstica En la erosión kárstica, el suelo calcáreo es susceptible de ser erosionado químicamente por aguas con algún contenido ácido, produciéndose depresiones o filtraciones subterráneas.

• Lago subterráneo, asociado a una cueva o caverna con filtración de aguas de un acuífero o un manantial, en donde se disuelven el techo de la grutas y se forman sumideros que se llenan de agua.

Uno de los 22 lagos de Križna jama, Eslovenia.

Lagos subterráneos de este tipo se localizan en Serbia y en Yucatán, México, los de este último llamados cenotes.

• Lago kárstico o cárstico, alojado en una depresión kárstica por disolución superficial de las calizas, como se ve en las Lagunas de Ruidera en Castilla-La Mancha, España.

Por erosión fluvial La fuerza de la corriente en llanos y planicies, abre meandros y dentro de estos se llegan a formar lagunas que tienen forma de herradura y a veces serpenteante. El limo o el desmoronamiento de la riberas de un río suele obstruir la salida de una cuenca, y con ello se corta el acceso de un afluente y se forma un lago.

• Lago en herradura o brazo muerto, con forma de media luna, producido por la curva que deja un meandro abandonado de un río de planicie. Por ej. la gran cantidad de lagos que acompañan los ríos amazónicos en Sudamérica, llamados cochas en Perú.

• Lago aluvial, formado cuando hay retención de un río por depósitos aluviales en su propio curso, como en el caso de los lagos de Trento, Italia.

Por otras fuerzas • Lago eólico, producido por erosión del terreno por el viento, como los lagos de Languedoc, Francia.

• Lago de cráter de impacto de un meteorito, como el lago Bosumtwi que es el mayor lago de Ghana y el Elgygytgyn en Siberia.

Por fuerzas mixtas Algunos ejemplos notables: • Los Grandes lagos de América del Norte se originan sobre fosas tectónicas en donde las fuertes glaciaciones impidieron su erosión y copamiento por sedimentos.

• El lago Titicaca en Perú y Bolivia, se originó por las mismas fuerzas tectónicas que levantaron las cordilleras occidental y oriental de los Andes y la depresión entre ellas que constituye la Meseta del Collao. A esto se suma el clima semiárido y árido propio de la cuenca endorreica Perú-Boliviana que minimiza el drenaje. Finalmente su altitud de 3.812 msnm facilitó su congelamiento durante las glaciaciones e impidieron su relleno sedimentario.

• El Mar Muerto se sitúa en la cuenca endorreica más baja del mundo con 416,5 mbnm, que a su vez está sobre la fosa tectónica responsable de esta depresión.

79

Lago Otras clasificaciones Además del origen de su cuenca, los lagos se pueden clasificar según: • Los tipos de sedimentos (clásticos, carbonatos, sulfatos, cloruros, ricos en materia vegetal, etc.).

• La cantidad de nutrientes y oxígeno en sus aguas (oligotróficos y eutróficos).

• El modo de circulación de sus aguas: • Polimíticos, con dos o más fases de circulación.

• Monomícticos, con una fase de circulación.

• Meromíctico, de características diferentes en la superficie y la profundidad, sus aguas no se mezclan y difieren en la química de los sustratos y la temperatura.

• La salinidad de sus aguas (de agua dulce, salobres, salado, hipersalino y salar).

• El carácter de su drenaje: • Abierto (exorreico) • Cerrado (endorreico).

• Su duración y disminución: • • • •

Permanente.

Lago efímero, de corta duración, como la Laguna de La Niña en Piura, Perú.

Lago intermitente, producido estacionalmente, como los lagos de Sudáfrica llamados Vlei.

Lago residual o shrunken, que es remanente de un lago antiguo mucho mayor, como el lago Agassiz en Canadá, el mar de Aral en Asia Central, el mar de Galilea y el lago Chad.

• Lago antiguo o lago seco, que se evaporó o se rellenó de sedimento, fue drenado o erosionado.

Deformación de los lagos Por otro lado, a medida que se abren ciertas fallas, algunos lagos desaparecen completamente. Así como los conformó el suelo, éste también puede borrarlos. Los ríos arrastran sedimentos que consiguen colmatar y rellenar de lodo los lagos. Además, la proliferación de ciertas plantas, como el lirio acuático, los obstruye por completo.

También desaparecen por sequías, o por obra del hombre, que los drena o seca.

Biología lacustre Hasta una profundidad de cien metros, las aguas superficiales, bien dotadas de luz, calor, oxígeno y elementos nutritivos, suelen presentar una gran riqueza de plancton, mientras que en las aguas profundas predominan las bacterias. Las zonas litorales presentan vegetación sumergida o semisumergida. En lo que respecta a la fauna, ésta se adapta, en general, a las condiciones climáticas, la salinidad y las corrientes.

Consumo La civilización moderna ha generado grandes trastornos en los sistemas ecológicos de muchos lagos. El uso de aguas lacustres para el consumo humano, regadíos, producción de energía eléctrica, transporte y actividades recreativas se ha llevado a cabo frecuentemente sin las debidas medidas de precaución para preservar la riqueza biológica.

Los lagos más extensos del planeta

80

Lago

82

Enlaces externos •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Lagos. Commons

Liquido Liquido era el nombre de una banda de pop/rock alternativo alemana formada desde sus inicios, en 1996, por cuatro amigos: Wolle Maier (batería), Tim Eiermann (voces, guitarras), Wolfgang Schrödl (voces, guitarras, teclados) y Stefan Schulte-Holthaus (bajo).

Su mayor éxito internacional fue justamente su primer single "Narcotic", lanzado en una demo y que vendió unas 700.000 copias cuando Virgin Records lo relanzó en 1998. La canción llegó a ser elegida la «segunda mejor de todos los tiempos» por una emisora local germana, tras "Stairway to Heaven" de Led Zeppelin.

Después de "Narcotic", Liquido intentó sin éxito regresar a la gran escena. Después de dos intentos fallidos con Virgin, decidieron romper con Virgin Records y unirse al nuevo sello Nuclear Blast. Fruto de estos intentos son los discos "At the Rocks" (2000), "Alarm, Alarm!" (2002) y "Float" (2005).

El 17 de marzo de 2008 vio la luz "ZoomCraft", el último álbum de la banda, mucho más electrónico y melodías más comerciales. El single de debut fue "GameBoy".

El 27 de enero de 2009, tras doce años de carrera, se hace oficial la disolución del grupo a través de un mensaje en su página web, aduciendo diferencias personales y musicales.[1] A raíz de la ruptura Stefan y Wolfgang inician un nuevo proyecto juntos bajo el nombre de Unter Ferner Liefen, del que también forma parte el guitarrista Sven Rickert. Se da la circunstancia además de que ambos artistas habían tenido proyectos paralelos a Liquido antes de la disolución. Stefan es líder del grupo alternativo Cages Band, en el que también actúa Sven Rickert.

Discografía • Zoomcraft (2008) 1. "Zoomlevel 1.0 : Acting Large" 2. "Drop Your Pants" 3. "A One Song Band" 4. "2 Square Meters" 5. "Pop The Bottle" 6. "Beyond The Turmoil" 7. "On A Mission" 8. "Zoomlevel 2.0 : Flying High" 9. "Hypocrite" 10. "Way To Mars" 11. "Gameboy" 12. "Mercury" 13. "Zoomlevel 3.0 : The Afterglow" 14. "We Are Them" 15. "Best Strategy" 16. "Easy" 17. "Agree To Stay" • Float (2005) 1. Flip To Play 2. Lay Your Head Down

Liquido

85

11. Saturday Rocks • Narcotic (1998) 1.

2.

3.

4.

Narcotic (radio) Narcotic (versión larga) Amie Agree To Stay

• Narcotic (Demo del 96) (1996) 1.

2.

3.

4.

Narcotic Fake Of Emotion Totally Snug Focus

Manantial Un manantial, surgencia o naciente es una fuente natural de agua que brota de la tierra o entre las rocas.

Puede ser permanente o temporal. Se origina en la filtración de agua, de lluvia o de nieve, que penetra en un área y emerge en otra de menor altitud, donde el agua no está confinada en un conducto impermeable.

Estas surgencias suelen ser abundantes en relieves kársticos. Los cursos subterráneos a veces se calientan por el contacto con rocas ígneas y afloran como aguas termales.

Dependiendo de la frecuencia del origen (caída de lluvia o nieve derretida que infiltra la tierra), un manantial o naciente puede ser efímero (intermitente), perenne (continuo), o artesiano. Los pozos artesianos son manantiales artificiales, provocados por el hombre mediante una perforación a gran profundidad y en la que la presión del agua es tal que la hace emerger en la superficie.

Cuando el agua aflora a la tierra, puede formar un estanque o arroyo. Las aguas termales así como los géiseres también son manantiales.

Manantial

86

Clasificación Normalmente se clasifica los manantiales o nacientes por el volumen de agua que descargan. Los más grandes son de «primera magnitud,» definidos como tales cuando descargan agua a una velocidad de 2.800 litros por segundo, por lo menos. La escala es la siguiente: • Primera Magnitud- > 2.800 l/s • Segunda Magnitud– 280 a 2800 l/s (10 a 100 pies³/s)

La Fuentona de Ruente (Cantabria, España). Surgencia natural intermitente.

• Tercera Magnitud– 28 to 280 l/s (1 a 10 pies³/s) • Cuarta Magnitud- 6,3 a 28 l/s (100 galones EE. UU./min a 1 pie³/s ó 448 galones [EE. UU.]/min) • • • • •

Quinta Magnitud- 0.63 a 6.3 l/s (10 a 100 galones/min) Sexta Magnitud- 63 a 630 ml/s (1 a 10 galones/min) Séptima Magnitud- 8 a 63 ml/s (1 pinta a 1 galones/min) Octava Magnitud- Menos de 8 ml/s (1 pinta/min) Magnitud cero– No fluye (ex sitios / Naciente histórico)

Aguas minerales Los minerales se disuelven en el agua a su paso por zonas subterráneas. Esto le brinda sabor al agua, y hasta burbujas de dióxido de carbono, dependiendo de la naturaleza geológica del terreno. Por ello, el agua del manantial o naciente (spring water) se vende como agua mineral, aunque frecuentemente el término se aplica por motivos publicitarios.

Los manantiales que contienen cantidades significativas de minerales son denominados, a veces, "nacientes de minerales". A aquellos que contienen grandes cantidades de sales de sodio disueltas, mayormente carbonato sódico, se les llama "nacientes de soda".

Mitología Los antiguos griegos y romanos rendían culto a las fuentes naturales, las cuales generalmente eran consagradas a un dios o a una diosa. El famoso manantial de las termas romanas de Bath, en el sudoeste de Gran Bretaña, fue consagrado por los romanos a Minerva, diosa de la sabiduría y de la guerra. Las fuentes ornamentales, en las ciudades de los siglos XVII a comienzos del XX, solían evocar ese carácter sagrado de los manantiales mediante formaciones escultóricas que representaban a las antiguas deidades del agua.

Manantial

Las fuentes en la cultura Metafóricamente manantiales y fuentes se han considerado en sentido figurado origen de algo: "Esa idea fue el manantial de distintas doctrinas", "Su pensamiento bebe de fuentes marxistas", etc.

Véase también • • • •

Ciclo hidrológico Estanque Géiser Balneario

Molécula En química, se llama molécula al conjunto estable y eléctricamente neutro de al menos dos átomos enlazados covalentemente[1] [2] Casi toda la química orgánica y buena parte de la química inorgánica se ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos moleculares. La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian, cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas. La bioquímica está íntimamente relacionada con la biología molecular, ya que ambas estudian a los seres vivos a nivel molecular. El estudio de las interacciones específicas entre moléculas, incluyendo el reconocimiento molecular es el campo de estudio de la química supramolecular. Estas fuerzas explican las propiedades físicas como la solubilidad o el punto de ebullición de un compuesto molecular.

Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción entre ellas, salvo en gases enrarecidos. Así, pueden encontrarse en redes cristalinas, como el caso de las moléculas de H2O en el hielo o con interacciones intensas pero que cambian rápidamente de direccionalidad, como en el agua líquida. En orden creciente de intensidad, las fuerzas intermoleculares más relevantes son: las fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno. La dinámica molecular es un método de simulación por computadora que utiliza estas fuerzas para tratar de explicar las propiedades de las moléculas.

Definición y sus límites De manera menos general y precisa, se ha definido molécula como la parte más pequeña de una sustancia que conserva sus propiedades químicas, y a partir de la cual se puede reconstituir la sustancia sin reacciones químicas.

De acuerdo con esta definición, que resulta razonablemente útil para aquellas sustancias puras constituídas por moléculas, podrían existir las "moléculas monoatómicas" de gases nobles, mientras que las redes cristalinas, sales, metales y la mayoría de vidrios quedarían en una situación confusa Las moléculas lábiles pueden perder su consistencia en tiempos relativamente cortos, pero si el tiempo de vida medio es del orden de unas pocas vibraciones moleculares, estamos ante un estado de transición que no se puede considerar molécula. Actualmente, es posible el uso de láser pulsado para el estudio de la química de estos sistemas.

Las entidades que comparten la definición de las moléculas pero tienen carga eléctrica se denominan iones poliatómicos, iones moleculares o moléculas ión. Las sales compuestas por iones poliatómicos se clasifican habitualmente dentro de los materiales de base molecular o materiales moleculares.

87

Molécula

88

Tipos de moléculas Las moléculas se pueden clasificar en • Moléculas discretas, constituídas por un número bien definido de átomos, sean estos del mismo elemento (moléculas homonucleares, como el dinitrógeno o el fullereno) o de elementos distintos (moléculas heteronucleares, como el agua).

Molécula de dinitrógeno, el gas que es el componente mayoritario del aire

Molécula de fullereno, tercera forma estable del carbono tras el diamante y el grafito

Molécula de agua, "disolvente universal", de importancia fundamental en innumerables procesos bioquímicos e industriales

Representación poliédrica del anión de Keggin, un polianión molecular

• Macromoléculas o polímeros, constituídas por la repetición de una unidad comparativamente simple -o un conjunto limitado de dichas unidades- y que alcanzan pesos moleculares relativamente altos.

Representación de un fragmento de ADN, un polímero de importancia fundamental en la genética

Enlace peptídico que une los péptidos para formar proteínas

Representación de un fragmento lineal de polietileno, el plástico más usado

Primera generación de un dendrímero, un tipo especial de polímero que crece de forma fractal

Descripción La estructura molecular puede ser descrita de diferentes formas. La fórmula química es útil para moléculas sencillas, como H2O para el agua o NH3 para el amoníaco. Contiene los símbolos de los elementos presentes en la molécula, así como su proporción indicada por los subíndices.

Para moléculas más complejas, como las que se encuentran comúnmente en química orgánica, la fórmula química no es suficiente, y vale la pena usar una fórmula estructural, que indica gráficamente la disposición espacial de los distintos grupos funcionales.

Cuando se quieren mostrar variadas propiedades moleculares... (como el potencial eléctrico en la superficie de la molécula), o se trata de sistemas muy complejos, como proteínas, ADN o polímeros, se utilizan representaciones especiales, como los modelos tridimensionales (físicos o representados por ordenador). En proteínas, por ejemplo, cabe distinguir entre estructura primaria (orden de los aminoácidos), secundaria (primer plegamiento en hélices, hojas, giros...), terciaria (plegamiento de las estructuras tipo hélice/hoja/giro para dar glóbulos) y cuaternaria

Molécula de agua

90

Molécula de agua Molécula de agua

Nombre (IUPAC) sistemático

Oxidano Agua

[1]

General Otros nombres

Óxido de hidrógeno Hidróxido de hidrógeno Hidrato Ácido hídrico Monóxido de dihidrógeno Óxido de dihidrógeno R-718 Dihidruro de oxígeno Ácido hidroxílico Hidróxido de hidronio Ácido hidróxico Agua leve Agua común

Fórmula semidesarrollada

HOH

Fórmula molecular

H2O Identificadores [2]

Número CAS

7732-18-5

Número RTECS

ZC0110000 Propiedades físicas

Estado de agregación

Líquido

Apariencia

incoloro

Densidad

1000 kg/m3; 1 g/cm3

Masa molar

18,01528 g/mol

Punto de fusión

273.15 K (0 °C)

Punto de ebullición

373.15 K (100 °C)

Estructura cristalina

Hexagonal (véase hielo) Propiedades químicas

Acidez (pKa)

15,74

Solubilidad en agua

100%

Momento dipolar

1,85 D

Molécula de agua

91 Termoquímica

ΔfH0gas

-241,83 kJ/mol

ΔfH0líquido

-285,83 kJ/mol

S0gas, 1 bar

188,84 J·mol-1·K-1

S0líquido, 1 bar

41 J·mol-1·K-1

Calor específico

1 cal/g Peligrosidad

Número RTECS

ZC0110000 Riesgos

Ingestión

Necesaria para la vida; su consumo excesivo puede producir dolores de cabeza, confusión y calambres.

Puede ser fatal en atletas.

Inhalación

No es tóxica. Puede disolver el surfactante de los pulmones. La sofocación en el agua se denomina ahogo.

Piel

La inmersión prolongada puede causar descamación.

Ojos

No es peligrosa para los ojos, a no ser que tenga cloro, con el cual los ojos se irritan.

Valores en el SI y en condiciones normales (0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Exenciones y referencias

El agua es un compuesto químico formado por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O). Proveniente del latín aqua.

Propiedades físicas y químicas Véanse también: Hielo y Vapor de agua

El agua pura no tiene olor, sabor, ni color, es decir, es inodora, insípida e incolora. Su importancia reside en que casi la totalidad de los procesos químicos que suceden en la naturaleza, no solo en organismos vivos sino también en la superficie no organizada de la tierra, así como los que se llevan a cabo en laboratorios y en la industria, tienen lugar entre sustancias disueltas en agua Henry Cavendish descubrió en 1781 que el agua es una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la Antigüedad. Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados por Antoine Laurent de Lavoisier dando a conocer que el agua estaba formada por oxígeno e hidrógeno. En 1804, el químico francés Joseph Louis Gay-Lussac y el naturalista y geógrafo alemán Alexander von Humboldt publicaron un documento científico que demostraba que el agua estaba formada por dos volúmenes de hidrógeno por cada volumen de oxígeno (H2O).

Entre las moléculas de agua se establecen enlaces por puentes de hidrógeno debido a la formación de dipolos electrostáticos que se originan al situarse un átomo de hidrógeno entre dos átomos más electronegativos, en este caso de oxígeno. El oxígeno, al ser más electronegativo que el hidrógeno, atrae más, hacia este, los electrones compartidos en los enlaces covalentes con el hidrógeno, cargándose negativamente, mientras los átomos de hidrógeno se cargan positivamente, estableciéndose así dipolos eléctricos. Los enlaces por puentes de hidrógeno son enlaces por fuerzas de van der Waals de gran magnitud, aunque son unas 20 veces más débiles que los enlaces covalentes.

Los enlaces por puentes de hidrógeno entre las moléculas del agua pura son responsables de la dilatación del agua al solidificarse, es decir, su disminución de densidad cuando se congela. En estado sólido, las moléculas de agua se ordenan formando tetraedros, situándose en el centro de cada tetraedro un átomo de oxígeno y en los vértices dos

Molécula de agua átomos de hidrógeno de la misma molécula y otros dos átomos de hidrógeno de otras moléculas que se enlazan electrostáticamente por puentes de hidrógeno con el átomo de oxígeno. La estructura cristalina resultante es muy abierta y poco compacta, menos densa que en estado líquido. El agua tiene una densidad máxima de 1 g/cm³ cuando está a una temperatura de 4 °C,[3] característica especialmente importante en la naturaleza que hace posible el mantenimiento de la vida en medios acuáticos sometidos a condiciones exteriores de bajas temperaturas.

La dilatación del agua al solidificarse también tiene efectos de importancia en los procesos geológicos de erosión. Al introducirse agua en grietas del suelo y congelarse posteriormente, se originan tensiones que rompen las rocas.

Disolvente El agua es descrita muchas veces como el solvente universal, porque disuelve muchos de los compuestos conocidos.

Sin embargo, no lo es (aunque es tal vez lo más cercano), porque no disuelve a todos los compuestos y, de hacerlo, no sería posible construir ningún recipiente para contenerla.

El agua es un disolvente polar, más polar, por ejemplo, que el etanol. Como tal, disuelve bien sustancias iónicas y polares, como la sal de mesa (cloruro de sodio). No disuelve, de manera apreciable, sustancias fuertemente apolares, como el azufre en la mayoría de sus formas alotrópicas, además, es inmiscible con disolventes apolares, como el hexano. Esta cualidad es de gran importancia para la vida.

Esta selectividad en la disolución de distintas clases de sustancias se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias que pueden presentar grupos polares, o con carga iónica, como: alcoholes, azúcares con grupos R-OH, aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas parciales + y − dentro de la molécula, lo que da lugar a disoluciones moleculares. También, las moléculas de agua pueden disolver sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas.

En las disoluciones iónicas, los iones de las sales orientan, debido al campo eléctrico que crean a su alrededor, a los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.

Algunas sustancias, sin embargo, no se mezclan bien con el agua, incluyendo aceites y otras sustancias hidrofóbicas.

Membranas celulares, compuestas de lípidos y proteínas, aprovechan esta propiedad para controlar las interacciones entre sus contenidos químicos y los externos, lo que se facilita, en parte, por la tensión superficial del agua.

La capacidad disolvente es responsable de: • Las funciones metabólicas.

• Los sistemas de transporte de sustancias en los organismos.

Polaridad La molécula de agua es muy polar, puesto que hay una gran diferencia de electronegatividad entre el hidrógeno y el oxígeno. Los átomos de oxígeno son mucho más electronegativos (atraen más a los electrones) que los de hidrógeno, lo que dota a los dos enlaces de una fuerte polaridad eléctrica, con un exceso de carga negativa del lado del oxígeno, y de carga positiva del lado de los hidrógenos. Los dos enlaces no están opuestos, sino que forman un ángulo de 104,45° debido a la hibridación sp3 del átomo de oxígeno así que, en conjunto, los tres átomos forman un molécula angular, cargado negativamente en el vértice del ángulo, donde se ubica el oxígeno y, positivamente, en los extremos de la molécula, donde se encuentran los hidrógenos. Este hecho tiene una importante consecuencia, y es que las moléculas de agua se atraen fuertemente, adhiriéndose por donde son opuestas las cargas. En la práctica, un átomo de hidrógeno sirve como puente entre el átomo de oxígeno al que está unido covalentemente y el oxígeno de otra molécula. La estructura anterior se denomina enlace de hidrógeno o puente de hidrógeno.

El hecho de que las moléculas de agua se adhieran electrostáticamente, a su vez modifica muchas propiedades importantes de la sustancia que llamamos agua, como la viscosidad dinámica, que es muy grande, o los puntos (temperaturas) de fusión y ebullición o los calores de fusión y vaporización, que se asemejan a los de sustancias de

92

Molécula de agua mayor masa molecular.

Cohesión La cohesión es la propiedad con la que las moléculas de agua se atraen entre sí. Debido a esta interacción se forman cuerpos de agua por adhesión de moléculas de agua, las gotas.

Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático, como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de agujerear la roca mediante la presión generada por sus líquidos internos. Estos puentes se pueden romper fácilmente con la llegada de otra molécula con un polo negativo o positivo dependiendo de la molécula, o, con el calor.

La fuerza de cohesión permite que el agua se mantenga líquida a temperaturas no extremas.

Adhesión El agua, por su gran potencial de polaridad, cuenta con la propiedad de la adhesión, es decir, el agua generalmente es atraída y se mantiene adherida a otras superficies.

Tensión superficial Por su misma propiedad de cohesión, el agua tiene una gran atracción entre las moléculas de su superficie, creando tensión superficial. La superficie del líquido se comporta como una película capaz de alargarse y al mismo tiempo ofrecer cierta resistencia al intentar romperla; esta propiedad contribuye a que algunos objetos muy ligeros floten en la superficie del agua aún siendo más densos que esta.

Debido a su elevada tensión superficial, algunos insectos pueden estar sobre ella sin sumergirse e, incluso, hay animales que corren sobre ella, como el basilisco. También es la causa de que se vea muy afectada por fenómenos de capilaridad.

Las gotas de agua son estables también debido a su alta tensión superficial. Esto se puede ver cuando pequeñas cantidades de agua se ponen en superficies no solubles, como el vidrio, donde el agua se agrupa en forma de gotas.

Acción capilar El agua cuenta con la propiedad de la capilaridad, que es la propiedad de ascenso, o descenso, de un líquido dentro de un tubo capilar. Esto se debe a sus propiedades de adhesión y cohesión.

Cuando se introduce un capilar en un recipiente con agua, ésta asciende espontáneamente por el capilar como si trepase "agarrándose" por las paredes, hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente, donde la presión que ejerce la columna de agua se equilibra con la presión capilar. A este fenómeno se debe, en parte, la ascensión de la savia bruta, desde las raíces hasta las hojas, a través de los vasos leñosos.

Calor específico Esta propiedad también se encuentra en relación directa con la capacidad del agua para formar puentes de hidrógeno intermoleculares. El agua puede absorber grandes cantidades de calor que es utilizado para romper los puentes de hidrógeno, por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. El calor específico del agua se define como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura, en un grado Celsius, a un gramo de agua en condiciones estándar y es de 1 cal/°C•g, que es igual a 4,1840 J/K•g.

93

Molécula de agua Esta propiedad es fundamental para los seres vivos (y la Biosfera en general) ya que gracias a esto, el agua reduce los cambios bruscos de temperatura, siendo un regulador térmico muy bueno. Un ejemplo de esto son las temperaturas tan suaves que hay en las zonas costeras, que son consecuencias de estas propiedad. También ayuda a regular la temperatura de los animales y las células permitiendo que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante.

La capacidad calorífica del agua es mayor que la de otros líquidos.

Para evaporar el agua se necesita mucha energía. Primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa. Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20 °C.

Temperatura de fusión y evaporación Presenta un punto de ebullición de 100 °C (373,15 K) a presión de 1 atmósfera (se considera como estándar para la presión de una atmósfera la presión promedio existente al nivel del mar). El calor latente de evaporación del agua a 100 °C es 540 cal/g (ó 2260 J/g).

Tiene un punto de fusión de 0 °C (273,15 K) a presión de 1 atm. El calor latente de fusión del hielo a 0 °C es 80 cal/g (ó 335 J/g). Tiene un estado de sobreenfriado líquido a −25 °C. La temperatura crítica del agua, es decir, aquella a partir de la cual no puede estar en estado líquido independientemente de la presión a la que esté sometida, es de 374 °C y se corresponde con una presión de 217,5 atmósferas.

Densidad La densidad del agua líquida es muy estable y varía poco con los cambios de temperatura y presión.

A la presión normal (1 atmósfera), el agua líquida tiene una mínima densidad a los 100 °C, donde tiene 0,958 kg/L. Mientras baja la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90 °C tiene 0,965 kg/L) y ese aumento es constante hasta llegar a los 4,0 °C donde alcanza una densidad de 1 kg/L. A esa temperatura (4,0 °C) alcanza su máxima densidad (a la presión mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura, la densidad comienza a disminuir, aunque muy lentamente, hasta que a los 0 °C disminuye hasta 0,9999 kg/L. Cuando pasa al estado sólido (a 0 °C), ocurre una brusca disminución de la densidad pasando de 0,9999 kg/L a 0,917 kg/L.

Cristalización La cristalización es el proceso por el que el agua pasa de su estado líquido al sólido cuando la temperatura disminuye de forma continua.

Otras propiedades • • • • •

pH neutro.

Con ciertas sales forma hidratos.

Reacciona con los óxidos de metales formando bases.

Es catalizador en muchas reacciones químicas.

Presenta un equilibrio de autoionización, en el cual hay iones H3O+ y OH−.

Estudio Hidrobiológico La realización de un estudio hidrobiológico permite: Proporcionar datos sobre el estado de un sistema acuático de forma regular. Documentar la variabilidad a corto y largo plazo de la calidad del agua por fenómenos naturales o actividades humanas. Evaluar el impacto de la polución producido por la actividad humana. Evaluar la influencia de ciertas zonas de muestreo sobre la fauna del lugar.

Evaluar las características hidráulicas del cauce del río y la evolución del caudal mediante medidas de flujo. De esta

94

Molécula de agua manera, se puede establecer las variaciones de caudal que sufre el río a lo largo de ciclo estacional y anual. Realizar un estudio de la rivera. Evaluar los Índices Biológicos.

Destilación Para obtener agua químicamente pura es necesario realizar diversos procesos físicos de purificación ya que el agua es capaz de disolver una gran cantidad de sustancias químicas, incluyendo gases.

Se llama agua destilada al agua que ha sido evaporada y posteriormente condensada. Al realizar este proceso se eliminan casi la totalidad de sustancias disueltas y microorganismos que suele contener el agua y el resultado es prácticamente la sustancia química pura H2O. El agua pura no conduce la electricidad, pues está libre de sales y minerales.

Importancia de la posición astronómica de la Tierra La coexistencia de las fases sólidas, líquidas y gaseosas pero, sobre todo, la presencia permanente de agua líquida, es vital para comprender el origen y la evolución de la vida en la Tierra tal como es. Sin embargo, si la posición de la Tierra en el Sistema Solar fuera más cercana o más alejada del Sol, la existencia de las condiciones que permiten a las formas del agua estar presentes simultáneamente serían menos probables.

La masa de la Tierra permite mantener la atmósfera. El vapor de agua y el dióxido de carbono en la atmósfera causan el efecto invernadero, lo que ayuda a mantener relativamente constante la temperatura superficial. Si el planeta tuviera menos masa, una atmósfera más delgada causaría temperaturas extremas no permitiendo la acumulación de agua excepto en los casquetes polares (como en Marte). De acuerdo con el modelo nébula solar de la formación del Sistema Solar, la masa de la Tierra se debe en gran parte a su distancia al Sol. La distancia entre el Sol y la Tierra y la combinación de radiación solar recibida y el efecto invernadero en la atmósfera aseguran que su superficie no sea demasiado fría o caliente para el agua líquida. Si la Tierra estuviera más alejada del Sol, el agua líquida se congelaría. Si estuviera más cercana, su temperatura superficial elevada limitaría la formación de las capas polares o forzaría al agua a existir solo como vapor. En el primer caso, la baja reflectibilidad de los océanos causaría la absorción de más energía solar. En el último caso, la Tierra sería inhabitable (al menos por las formas de vida conocidas) y tendría condiciones semejantes a las del planeta Venus.

Las teorías Gaia proponen que la vida se mantiene adecuada a las condiciones por sí misma al afectar el ambiente de la Tierra.

95

Molécula de agua

96

El cambio del estado en el agua Estado sólido Al estar el agua en estado sólido, todas las moléculas se encuentran unidas mediante un enlace de hidrógeno, que es un enlace intermolecular y forma una estructura parecida a un panal de abejas, lo que explica que el agua sea menos densa en estado sólido que en el estado líquido. La energía cinética de las moléculas es muy baja, es decir que las moléculas están casi inmóviles.

El agua glacial sometida a extremas temperaturas y presiones criogénicas, adquiere una alta capacidad de sublimación, al pasar de sólida a vapor por la acción energética de los elementos que la integran —oxígeno e hidrógeno— y del calor atrapado durante su proceso de congelación-expansión. Es decir, por su situación de confinamiento a grandes profundidades se deshiela parcialmente, lo cual genera vapor a una temperatura ligeramente superior del helado entorno, suficiente para socavar y formar cavernas en el interior de los densos glaciales.

Estas grutas, que además contienen agua proveniente de sistemas subglaciales, involucran a las tres fases actuales del agua, donde al interactuar en un congelado ambiente subterráneo y sin la acción del viento se transforman en el cuarto estado del agua: plasma semilíquido o gelatinoso.

Estado líquido Cuando el agua está en estado líquido, al tener más temperatura, aumenta la energía cinética de las moléculas, por lo tanto el movimiento de las moléculas es mayor, produciendo quiebres en los enlaces de hidrógeno, quedando algunas moléculas sueltas, y la mayoría unidas.

Estado gaseoso Cuando el agua es gaseosa, la energía cinética es tal que se rompen todos los enlaces de hidrógeno quedando todas las moléculas libres. El vapor de agua es tan invisible como el aire; el vapor que se observa sobre el agua en ebullición o en el aliento emitido en aire muy frío, está formado por gotas microscópicas de agua líquida en suspensión; lo mismo que las nubes.

Referencias [1] Nomenclatura de Química Inorgánica. Recomendaciones de la IUPAC de 2005.

Ciriano López, Miguel Ángel; Román Polo, Pascual (versión española), Connelly, Neil G. (ed.), Damhus, Ture (ed.) Prensas Universitarias de Zaragoza, 2007 [2] http:/ / nlm. nih. gov/ cgi/ mesh/ 2006/ MB_cgi?rn=1& term=7732-18-5

Agua cambiando de estado sólido a líquido.

[3] Biología marina (http:/ / books. google. com/ books?id=nVRGQC2pDTkC& pg=PA39) en Google Books – Giuseppe Cognetti, Michele Sarà, Giuseppe Magazzù

98

de la ñ a la u Precipitación La palabra precipitación puede referirse a: • Precipitación (en meteorología), caída de agua sólida o líquida por la condensación del vapor sobre la superficie terrestre.

• Precipitación (en química), reacción química en la cual se produce un sólido a partir de líquidos.

Río Un río es una corriente natural de agua que fluye con continuidad.

Posee un caudal determinado, rara vez constante a lo largo del año, y desemboca en el mar, en un lago o en otro río, en cuyo caso se denomina afluente. La parte final de un río es su desembocadura.

Algunas veces terminan en zonas desérticas donde sus aguas se pierden por infiltración y evaporación: es el caso de los ríos alóctonos (llamados así porque sus aguas proceden de otros lugares con clima más húmedo), como el caso del Okavango en el falso delta donde desemboca, numerosos uadis (wadi en inglés) del Sáhara y de otros desiertos. Cuando el río es corto y estrecho, recibe el nombre de riacho, riachuelo o arroyo.

Un río está compuesto por varias partes básicas. Por lo general, los ríos, especialmente los más grandes, se dividen en tres partes principales, de acuerdo con su capacidad erosiva y de transporte de sedimentos:

Curso medio Generalmente, en el curso medio de un río suelen alternarse las áreas o zonas donde el río erosiona y donde deposita parte de sus sedimentos, lo cual se debe, principalmente, a las fluctuaciones de la pendiente y a la influencia que reciben con respecto al caudal y sedimentos de sus afluentes. A lo largo del curso medio, la sección transversal del río habitualmente se irá suavizando, tomando forma de palangana

Vista al atardecer del Puente de Angostura sobre el río Orinoco, inaugurado el 6 de enero de 1967 (Venezuela).

Río

99 seccionada en lugar de la forma de V que prevalece en el curso superior. A lo largo del curso medio, el río sigue teniendo la suficiente energía como para mantener un curso aproximadamente recto, excepto que haya obstáculos.

Curso inferior Es la parte en donde el río fluye en áreas relativamente planas, donde suele formar meandros: establece curvas regulares, pudiendo llegar a formar lagos en herradura. Al fluir el río, acarrea grandes cantidades de sedimentos, los que pueden dar origen a islas sedimentarias, llamadas deltas y también puede ocasionar la elevación del cauce por encima del nivel de la llanura, por lo que muchos ríos suelen discurrir paralelos al mismo por no poder desembocar por la mayor elevación del río principal: son los ríos tipo Yazoo. De un río que termina en una boca muy ancha y profunda se denomina estuario.

El nombre de los ríos El río principal suele ser definido como el curso con mayor caudal de agua (medio o máximo) o bien con mayor longitud o mayor área de drenaje. Este concepto de río principal, como el de nacimiento de un río o la distinción entre río principal y afluente, son arbitrarios. En muchos casos se presentan dudas acerca del nombre y recorrido de los ríos, sobre todo en cuencas hidrográficas de relieve heterogéneo y de gran extensión, en las que no ha existido un criterio común acerca de las dimensiones del río principal y de sus afluentes. En otros casos, existen varias denominaciones para un mismo río, a lo largo de su recorrido. Ejemplos de ríos cuyos nombres se han discutido con relación a dónde podemos fijar su nacimiento o con afluentes más importantes que el río principal podemos señalar: • El río Amazonas, con tres afluentes importantes en su parte alta (Marañón, Ucayali, Huallaga) aunque en este caso, se ha tomado al Ucayali, por el curso del río Apurimac, cuyas nacientes están en el Mismi, Arequipa, Perú, como el verdadero Amazonas.

• El Nilo, formado por la confluencia del Nilo Blanco y el Nilo Azul.

• El Orinoco, con un afluente más largo que el propio Orinoco en el punto de su confluencia, el Guaviare.

• El Miño, con un afluente más largo y caudaloso en el punto de su confluencia, el Sil. • El Misisipi - Misuri, siendo el afluente (el Misuri) más largo que el río principal en el punto de su confluencia.

• El Guadalquivir, formado por la parte alta del río con este nombre en su confluencia con el Guadiana Menor, cuya longitud es mayor.

• El Bergantes, en cuya confluencia en Forcall con otros dos ríos más largos sigue conservando su nombre.

En otros casos, un mismo río tiene nombres distintos a lo largo de su recorrido, especialmente en los casos en que se forman brazos o canales a partir de un cauce y cada uno de esos brazos toma un nombre distinto. Es el caso del Apure (Apure Seco, Apure Viejo y Apurito). También el Magro podría incluirse en este caso (Rambla de la Torre, Río Magro, Alcalá, Rambla de Algemesí, etc.)

Tipos de ríos Clasificación según período de actividad Perennes Estos ríos están formados por cursos de agua localizados en regiones de lluvias abundantes con escasas fluctuaciones a lo largo del año. Sin embargo, incluso en las áreas donde llueve muy poco pueden existir ríos con caudal permanente si existe una alimentación freática (es decir, de aguas subterráneas) suficiente. La mayoría de los ríos

Río pueden experimentar cambios estacionales y diarios en su caudal, debido a las fluctuaciones de las características de la cobertura vegetal, de las precipitaciones y de otras variaciones del tiempo atmosférico como la nubosidad, insolación, evaporación o más bien, evapotranspiración, etc.

Estacionales Estos ríos y ramblas son de zonas con clima tipo mediterráneo, en donde hay estaciones muy diferenciadas, con inviernos húmedos y veranos secos o viceversa. Suelen darse más en zonas de montaña que en las zonas de llanura.

Transitarios Son los ríos de zonas con clima desértico o seco, de caudal que a veces, en los cuales se puede estar sin precipitaciones durante años. Esto es debido a la poca frecuencia de las tormentas en zonas de clima de desierto.

Pero cuando existen descargas de tormenta, que muchas veces son torrenciales, los ríos surgen rápidamente y a gran velocidad. Reciben el nombre de wadis o uadis, a los cauces casi siempre secos de las zonas desérticas, que pueden llegar a tener crecidas violentas y muy breves.

Alóctonos Son ríos, generalmente de zonas áridas, cuyas aguas proceden de otras regiones más lluviosas. El Nilo en Egipto siempre se ha tomado como ejemplo de este tipo de ríos. También el Okavango, otro río africano que termina en un amplio delta interior en una cuenca endorreica de clima relativamente seco.

Clasificación según geomorfología Según la geometría en planta que adopta la corriente, se pueden clasificar los ríos en tres tipos básicos: rectilíneo, meándrico, y anastomosado (braided en inglés). Los parámetros utilizados para esta clasificación son la sinuosidad (Sinuosidad de un río) y multiplicidad. Esta última depende de el número de barras que divide la corriente en varios brazos.

Rectilíneo Estas corrientes se caracterizan por una sinuosidad baja (menor a 1,5) y multiplicidad 1, es decir, un único canal. Son muy inestables, tendiendo a evolucionar a otros tipos de río. Tienen caudal de alta energía y gran capacidad erosiva.

Anastomosado

100

Río

101 Estas corrientes presentan canales múltiples.

Tienen gran capacidad de transporte y sedimentación. Tienen menor energía que las corrientes rectilíneas, por lo que, al encontrarse con obstáculos, tienden a modificar su trayectoria adecuándose al relieve y a los sedimentos en el fondo del cauce, siendo la deposición en el fondo de sedimentos de granulometría heterogénea durante la época de aguas bajas, la principal responsable de la división del cauce en los canales anastomosados, es decir, divididos dentro del propio cauce. A medida que se van estabilizando las islas de sedimentos, puede llegar a desarrollarse en ellas una vegetación pionera primero y más estable después, aprovechando la dotación de agua que proporciona el propio río. A veces estos rios pueden contener corrientes con gran capacidad de división.

Meándrico Este tipo de río tiene sinuosidad alta (mayor a 1,5) y canal único. Su característica principal es la unidad geométrica llamada meandro, curva completa sobre el canal, compuesta por dos arcos sucesivos. En contraste con los dos tipos anteriores, las corrientes fluviales meandriformes combinan un carácter erosivo (generalmente, en la parte cóncava de la curva o meandro) y sedimentario (en la orilla convexa). Estas diferencias se deben, como es obvio, a la distinta velocidad de las aguas en las dos orillas.

Cuencas de los ríos Algunos ríos cortos y torrentes pueden fluir desde su cabecera o inicio hasta el mar sin convertirse en afluentes o tributarios de otro mayor, ni recibir agua de otros ríos. En general, un río forma parte de una red de drenaje (o sistema fluvial) ocupando una cuenca hidrográfica. Algunas cuencas abarcan pocos kilómetros cuadrados, en cambio la cuenca del Amazonas se extiende a lo largo de 6,14 millones de km² (Ver: lista de las principales cuencas).

Las cuencas de los ríos y sus redes de drenaje pueden cambiar de forma natural en periodos relativamente cortos de tiempo como consecuencia de capturas fluviales.

Ríos y paisajes Los ríos erosionan rocas y sedimentos, llegando a abrir cauces y valles, modelando el paisaje en lo que se denomina modelado fluvial. El cauce profundo del Río Colorado (Norteamérica), ha recortado en algunos lugares hasta una profundidad de 1,5 km, formando el Gran Cañón. Y el cañón del río Majes, en el Perú, es todavía más profundo, con unos 3 km de profundidad.

Los valles fluviales en general tienen forma de V, sobre todo, en las zonas montañosas de levantamiento reciente, pero esta forma se modifica a lo largo del curso del río, ampliando además su tamaño, pendiente, perfil transversal, capacidad de transporte de sedimentos y otras muchas características.

Río

102

Biología La flora y fauna de los ríos son diferentes a la que se encuentra en los océanos porque el agua tiene distintas características, especialmente la salinidad. Las especies que habitan los ríos se han tenido que adaptar a las corrientes y a los desniveles. Sin embargo, existen numerosas excepciones, como es el caso de los salmones que desovan en las cuencas superiores o montañosas de los ríos o el de los tiburones de agua dulce de Nicaragua, y también en el caso de las especies marinas que penetran en los deltas oceánicos llevados por la pleamar de las mareas y corrientes oceánicas, tal como sucede en los deltas del Orinoco y del Amazonas. Lo mismo sucede con los estuarios de los ríos, aunque en este caso, la entrada de especies marinas en los ríos suele ser momentánea durante el flujo o pleamar lo cual se debe a que se vacían durante el reflujo o bajamar mientras que en los deltas, lo que cambia durante las mareas es la mayor o menor salinidad de sus aguas.

Algunos peces de agua dulce son: • Anguila: nacen en el Mar de los Sargazos. Las larvas emigran hacia los ríos europeos y norteafricanos, a donde llegan a los tres años de edad (angulas). En los ríos pasarán entre 4 y 10 años, momento en el que comienzan su migración reproductora hacia el lugar en el que nacieron. Los adultos mueren después de reproducirse.

• Bagre, en América del Sur • Brema: vive en aguas de corriente suaves • Caribe o piraña, en los ríos de América del Sur. • Cachama, en América del Sur. • Carpa • Escardinio: vive en aguas tranquilas y muy llenas de vegetación • Esturión, pez euroasiático de gran tamaño, con cuyas huevas se elabora el caviar.

• Gobio • Ródeo • Rutilo: se adapta a las aguas fangosas aunque prefiere las claras.

• Salmón: nace en ríos de montaña con aguas de corriente rápida y fondos pedregosos. A los tres años emigra hacia el mar y regresa al río para reproducirse.

• Temblador, gimnoto o anguila eléctrica (América del Sur) • Trucha de río: vive en aguas claras y frías, ricas en oxígeno.

• Barbo

Contaminación El agua es un recurso renovable en peligro por culpa de la actividad humana. Toda el agua pura procedente de las lluvias, ya antes de llegar al suelo recibe su primera carga contaminante, cuando disuelve sustancias como anhídrido carbónico, óxido de azufre y de nitrógeno que la convierten en lluvia ácida. Ya en el suelo, el agua discurre por la superficie o se filtra hacia capas subterráneas. Al atravesar los campos el agua del río se carga de pesticidas y cuando pasa por ciudades arrastra productos como naftas, aceites de auto, metales pesados, etc. Los ríos muestran una cierta capacidad de deshacerse de los contaminantes, pero para eso necesitan tener un tramo muy largo en las cuales las bacterias puedan realizar su trabajo depurador. En un río contaminado por materia orgánica se distinguen tres zonas a partir del punto de contaminación: a) Zona polisaprobia: Muy contaminada. Elevada población de bacterias. b) Zona mesosaprobia: Contaminación media. Las bacterias ya han eliminado gran parte de la contaminación orgánica. c) Zona oligosaprobia: El agua está en condiciones similares a las que tenía antes de que se hubiera producido la contaminación.

Río

103

Ríos más largos Resulta difícil medir la longitud exacta de un río debido a las propiedades del terreno por donde fluye. A continuación se listan los 10 mayores ríos del mundo con una longitud aproximada:.[1] [2] [3] [4] 1. Amazonas (6.800 km).

2. Nilo (6.756 km) 3. Yangtsé (6.380 km).

4. Misisipi - Misuri - Jefferson (6.270 km).

5. Madeira - Mamoré - Grande (5.908 km).

6. Amarillo o Huang He (5.464 km).

7. Obi (5.400 km).

8. Amur (4.410 km).

9. Congo (4.380 km o 4.670 km, según se considere el lugar de inicio de este río).

10. Lena (4.260 km).

Regulación internacional Todo Estado ejerce soberanía territorial sobre el curso o porción del curso de un río que forma parte de su territorio.

Existen dos categorías de ríos: • Los ríos interiores o nacionales, que tienen su curso en el territorio de un Estado.

• Los ríos que en su curso separan o atraviesan el territorio de más de un Estado, llamados también binacionales o multinacionales. Estos ríos pueden ser fronterizos o sucesivos, o ambas cosas a la vez, como es el caso del Danubio y muchos otros.

Los ríos internacionalizados son aquellos en los cuales existe libertad de navegación que según sea más o menos amplia puede ser a favor de todas las banderas o sólo de los ribereños.

La policía y administración de un río abierto a la libre navegación suscita numerosos problemas: el régimen aduanero, el pilotaje, los reglamentos de puerto, las tasas, etc. La norma general es que en principio la administración de cada sector del río es ejercida por el respectivo ribereño. Una fórmula que ha llegado a evitar problemas, sobre todo en los ríos europeos donde la concentración de la navegación es muy grande, consiste en el establecimiento de comisiones internacionales de administración fluvial.

Potamología Potamología es el estudio de las aguas fluviales (del griego potamos (Ποταμός) = río), que abarca conceptos como los de su caudal, cauce, cuenca, curso o corriente, régimen fluvial, dinámica fluvial, perfiles (longitudinal y transversal), afluentes y su importancia, ecología, flora, fauna, recursos hídricos e hidroeléctricos, navegación fluvial, etc. Vendría a ser una parte de la hidrografía.

Véase también • • • • • •

Afluente Caudal Cuenca Cuencas del mundo por superficie Cuerpo de agua Dinámica fluvial

Río

104 • • • • • • •

Inundación Meandro Meandro encajado Rambla (geomorfología) Régimen de un río Sinuosidad de un río Uadi

Enlaces externos •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre ríoCommons

Referencias [1] El Nilo fue considerado el río más largo del mundo hasta recientes estudios, que sitúan en este puesto al Amazonas. Todavía no existe consenso total entre los científicos.

[2] http:/ / aula. el-mundo. es/ aula/ noticia. php/ 2000/ 10/ 16/ aula971287016. html [3] Amazon Longer Than Nile River, Scientists Say (http:/ / news. nationalgeographic. com/ news/ 2007/ 06/ 070619-amazon-river. html) [4] Amazon river 'longer than Nile' (http:/ / news. bbc. co. uk/ 2/ hi/ americas/ 6759291. stm). BBC News.

Salina Una salina es un lugar donde se deja evaporar agua salada, para dejar sólo la sal, poder secarla y recogerla para su venta. Se distinguen dos tipos de salinas, las costeras, situadas en la costa para utilizar el agua de mar, y las de interior, en las que se utilizan manantiales de agua salada debidos a que el agua atraviesa depósitos de sal subterráneos. En algunos casos, debido al escaso caudal de los manantiales también se utiliza el bombeo de agua al interior de la tierra desde unas balsas o estanques, aumentando así la producción de sal.

El agua salada se conduce a unas extensiones horizontales denominadas granjas y en las que el agua se reparte en parcelas o eras.

En las salinas costeras se suele aprovechar terrenos llanos a nivel del mar, normalmente marismas, de forma que las eras se construyen mediante pequeños muros de tierra que separan unas de otras y de los canales por los que llega el agua de mar, dejando que las eras se inunden simplemente abriendo su compuerta durante una marea alta.

Salina

105

En las salinas de interior no siempre existe un terreno llano disponible para construir las eras, por lo que éstas pueden estar dispuestas en varios niveles (en terrazas), o incluso, pueden estar construidas sobre plataformas horizontales artificiales. Hay que conducir el agua del manantial hasta las eras, normalmente por su propia gravedad mediante acueductos sobre el terreno o construidos con madera o piedra.

La evaporación natural del agua salada en las eras deja lista la sal para su recolección en unos depósitos protegidos de la lluvia o terrazos, donde debe terminarse de secar antes de su empaquetamiento y distribución.

Salinas de Añana: Terrazas para aprovechar la sal del río Muera.

Historia Las salinas vienen siendo explotadas desde antes de los romanos, pero éstos extendieron el uso de la salazón y establecieron grandes factorías para ella, por lo que se requería la explotación generalizada e intensiva de todas las salinas existentes. Este uso dio valor estratégico a la sal y desde entonces la propiedad de las salinas fue un bien preciado, justificando conflictos y generando riqueza en su entorno. Como muestra de la importancia histórica de la sal, de ella proviene el término salario, ya que se utilizaba profusamente en el trueque y como forma de pago por trabajos.

En el siglo XX, con la aparición de otros métodos de conservación, el uso de la sal se reduce drásticamente y las explotaciones salineras se reducen proporcionalmente. Este impacto lo sufren en mayor medida las salinas de interior, ya que la explotación se concentra más en las grandes salinas costeras, cuyos costes de producción son menores y tienen recursos para incorporar maquinarias y otros sistemas industriales. Así, las salinas de interior que se mantienen lo hacen con medios artesanales y normalmente para el mercado local o comarcal, para uso en ganadería, salazón de jamón o para deshacer el hielo de las carreteras en invierno. También en la última mitad del siglo XX los medios de transporte se han abaratado y roto el relativo aislamiento de muchas zonas de interior, favoreciendo el uso de la sal de grandes factorías costeras, con lo que en la actualidad las salinas de interior están en proceso de desaparición. No obstante algunas salinas de interior están siendo reconstruidas o mantenidas por sus respectivos ayuntamientos por su valor etnográfico e histórico.

Salina

106

Explotaciones salinas En Argentina Salinas Grandes, Jujuy y Salta, Argentina.

En España • Activas: • • • • • • • • • • • •

Salinas de la Mata y Torrevieja en Torrevieja (Provincia de Alicante).

Salinas de Santa Pola en la ciudad homónima (Alicante).

Salinas de san pedro del pinatar Salina de Valcargado (37°5′49″N 5°46′2″O), en Utrera (Sevilla): explotación artesanal activa.

Salina de Chíllar en Hinojares (Jaén): explotación artesanal activa.

Salina de Los Vélez cerca de la ciudad de Jaén: explotación artesanal activa.

Salina del Gosque en Martín de la Jara (Sevilla).

Salina de la Tapa en El Puerto de Santa María (Cádiz).

Castellón.

Salinas de la Trinidad (Sant Carles de la Ràpita , Delta del Ebro).

Salinas de Vista Hermosa en Isla Cristina (Huelva).

Salinas de la Bahía de Cádiz en el Parque Natural de la Bahía de Cádiz (San Fernando, Puerto Real, Puerto de Santa María y Chiclana de la Frontera).

• Inactivas: • Salinas de Calpe (provincia de Alicante) • En el norte de la provincia de Guadalajara, entre Sigüenza y Atienza, hay una concentración de una docena de antiguas salinas, como las de Imón, La Olmeda de Jadraque, Bujalcayado, Riba de Santiuste, Santamera o las de Saelices de la Sal. Durante varios siglos, fueron propiedad del Obispado de Sigüenza, de tal manera que la catedral en gran medida fue costeada por los ingresos generados por el negocio de la sal.

• Poza de la Sal (Burgos). Inactivas en reconstrucción para uso turístico.

• Salinas de Añana (Álava) (42°47′58″N 2°59′3″O). Inactivas en reconstrucción para uso turístico: Valle salado de Salinas de Añana.

• Salinas de Ojos Negros, en la provincia de Teruel.

Salina

107

Véase también • • • • • • •

Salmuera Agua salobre Sal (condimento) Desalación Planta desalinizadora Agua de mar Salar

Bibliografía • Alberto Plata Montero, El ciclo productivo de la sal y las salinas reales a mediados del siglo XIX, Vitoria, 2006 (Ver índice de la obra [1])

Enlaces externos •

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre salinasCommons

Referencias [1] http:/ / www. ehu. es/ arqueologiadelaarquitectura/ castellano/ noticia. php?id=167

Sólido Un cuerpo sólido, es uno de los cuatro estados de agregación de la materia, se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y de volumen. Las moléculas de un sólido tienen una gran cohesión y adoptan formas bien definidas. Existen varias disciplinas que estudian los sólidos: • La física del estado sólido estudia cómo emergen las propiedades físicas de los sólidos a partir de su estructura de la materia condensada.

• La mecánica de sólidos deformables estudia propiedades macroscópicas desde la perspectiva de la mecánica de medios continuos (tensión, deformación, magnitudes termodinámicas, &c.) e ignora la estructura atómica interna porque para cierto tipo de problemas esta no es relevante.

• La ciencia de los materiales se ocupa principalmente de propiedades de los sólidos como estructura y transformaciones de fase.

• La química del estado sólido se especializa en la síntesis de nuevos materiales.

Manteniendo constante la presión a baja temperatura los cuerpos se presentan en forma sólida y encontrándose entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas. Esto confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son, por tanto, agregados generalmente rígidos, incompresibles (que no pueden ser comprimidos), duros y resistentes. Poseen volumen constante y no se difunden, ya que no pueden desplazarse.

Los sólidos presentan propiedades específicas:

Sólido • Elasticidad: Un sólido recupera su forma original cuando es deformado. Un resorte es un objeto en que podemos observar esta propiedad.

• Fragilidad: Un sólido puede romperse en muchos pedazos (quebradizo).

• Dureza: hay sólidos que no pueden ser rayados por otros más blandos. El diamante es un sólido con dureza elevada.

• Forma definida: Tienen forma definida, son relativamente rígidos y no fluyen como lo hacen los gases y los líquidos, excepto a bajas presiones extremas.

• Volumen definido: Debido a que tienen una forma definida, su volumen también es constante.

• Alta densidad: Los sólidos tienen densidades relativamente altas debido a la cercanía de sus moléculas por eso se dice que son más “pesados” • Flotación: Algunos sólidos cumplen con esta propiedad, solo si su densidad es menor a la del liquido en el cual se coloca.

• Inercia: es la dificultad o resistencia que opone un sistema físico o un sistema social a posibles cambios, en el caso de los sólidos pone resistencia a cambiar su estado de reposo.

• Tenacidad: En ciencia de los Materiales la tenacidad es la resistencia que opone un material a que se propaguen fisuras o grietas.

• Maleabilidad: Es la propiedad de la materia, que presentan los cuerpos a ser labrados por deformación. La maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa, teniendo en común que no existe ningún método para cuantificarlas.

• Ductilidad: La ductilidad se refiere a la propiedad de los sólidos de poder obtener hilos de ellos.

El sólido más ligero conocido es un material artificial, el aerogel, que tiene una densidad de 1,9 mg/cm³, mientras que el más denso es un metal, el osmio (Os), que tiene una densidad de 22,6 g/cm³.

Véase también • Estado de agregación de la materia • Cambio de estado • Propiedades físicas de los cuerpos ml

108