Thursday, September 14, 2017

Ciclo del Agua


El ciclo del agua, también conocido como ciclo hidrológico, describe el movimiento continuo y cíclico del agua en el planeta Tierra. El agua puede cambiar su estado entre líquido, vapor y hielo en varias etapas del ciclo, y los procesos pueden ocurrir en cuestión de segundos o en millones de años. Aunque el equilibrio del agua en la Tierra permanece relativamente constante con el tiempo, las moléculas de agua individuales pueden circular muy rápido. El sol dirige el ciclo calentando el agua de los océanos. Parte de esta agua se evapora en vapor de agua. El hielo y la nieve pueden sublimar directamente en vapor de agua.
Las corrientes de aire ascendentes toman el vapor de la atmósfera, junto con el agua de evapotranspiración, que es el agua procedente de las plantas y la evaporación del suelo.
Ciclo hidrológico (del agua) El vapor se eleva en el aire, donde las temperaturas más frías hacen que se condense en nubes. Las corrientes de aire mueven las nubes alrededor del globo. Las partículas de las nubes chocan, crecen y caen del cielo como precipitación. Algunas caen como precipitaciones de nieve y pueden acumularse como casquetes polares y glaciares, que almacenan el agua congelada durante miles de años. En climas más cálidos, los bloques de nieve a menudo se descongelan y se derriten cuando llega la primavera, y el agua derretida fluye por la tierra. La mayor parte de la precipitación cae sobre los océanos o la tierra, donde, debido a la gravedad, fluye sobre la superficie. Una parte de ese agua entra en los ríos a través de valles en el paisaje, y la corriente mueve el agua hacia los océanos. El agua filtrada pasa a las aguas subterráneas, que se acumulan y son almacenadas como agua dulce en lagos. No toda el agua fluye por los ríos. La mayor parte de ella empapa la tierra como infiltración. Un poco de agua se infiltra profundamente en la tierra y rellena acuíferos (roca subsuperficial saturada), que almacenan cantidades enormes de agua dulce durante períodos largos del tiempo. Algunas infiltraciones permanecen cerca de la superficie de la tierra y pueden emerger, acabando como agua superficial (y oceánica). Algunas aguas subterráneas encuentran grietas en la tierra y emergen. Con el tiempo, el agua sigue fluyendo, para entrar de nuevo en el océano, donde el ciclo se renueva.

Los lagos y lagunas son depresiones en la superficie terrestre que contienen aguas estancadas, drenadas en muchos casos por ríos. Su profundidad puede ir desde 1 a 2000 m y su tamaño puede oscilar desde menos de una hectárea en las pequeñas lagunas hasta los miles de km2 de los grandes lagos que se pueden asemejar incluso a los ecosistemas marinos. 

Los lagos pueden tener diversos orígenes:
·         Por efecto de la erosión y deposición glacial se excavan cubetas que luego son rellenadas por el agua de la lluvia y el deshielo.
·         Los meandros formados por los ríos pueden quedar separados, formándose lagos en forma de media luna.
·         Los movimientos de la corteza terrestre llevan en ocasiones a la aparición de depresiones que pueden llenarse de agua.
·         En algunos cráteres de volcanes extinguidos también pueden formarse lagos.
·         Los deslizamientos de tierras pueden formar lagos cuando bloquean los ríos y valles.
Sin embargo, también podemos encontrar lagos y lagunas cuyo origen no es debido a causas geológicas:
·   Los castores represan los ríos formando lagunas someras aunque en ocasiones extensas.
·  Los hombres crean inmensos lagos para producir energía eléctrica, regadío o almacenamiento de agua y construyen pequeños estanques y pantanos para actividades recreativas, para pescar o simplemente para albergar fauna.
·       En minas y canteras abandonadas también pueden formarse charcas.

Los lagos y lagunas presentan unas fronteras bien definidas y tienen ciertas características comunes:

·  La cantidad de luz que penetra en el agua se limita únicamente a las capas superficiales.
·       La temperatura cambia tanto estacionalmente como con la profundidad.
·      La disponibilidad de oxígeno se ve limitada ya que solo una pequeña proporción del agua está en contacto con el aire.

Las poblaciones de organismos que habitan en lagos y lagunas experimentan cambios estacionales. En los climas templados a finales primavera y principios de verano, el incremento de la radiación solar y la mayor temperatura del aire hacen que las aguas superficiales se calienten más que las profundas, y permanecen en esta zona debido a su menor densidad.

La capa de agua más caliente y ligera, el epilimnion, se sitúa por encima de una capa de aguas más frías y densas, el metalimnion, cuya temperatura desciende aproximadamente 1 ºC por cada metro de profundidad, constituyendo un gradiente denominado termoclina. 

Cuando el agua alcanza la Tª de 4 ºC (máxima densidad) permanece como una capa de agua fría sobre el fondo, el hipolimnion.

Mientras que el oxígeno mantiene la capa superficial bien aireada, en las capas profundas además de un déficit de oxígeno, se acumulan los nutrientes por descomposición de los sedimentos, por lo que estos son inaccesibles para el fitoplancton del epilimnion.

Cuando llega el invierno, y como consecuencia del frío puede producirse una ligera inversión térmica, quedando en la parte superficial el agua más fría incluso helada, aumentando con la profundad hasta los 4 ºC.

Ríos

Un río es agua, generalmente dulce, que fluye a través de la superficie de la tierra hacia un cuerpo de agua más grande, que suele ser un mar. El flujo de un río se mueve cuesta abajo debido a la gravedad y trata de llegar hacia los mares u océanos ya que estos son los que están “al nivel del mar”, en tierras bajas.
Todos los ríos son un elemento necesario para la vida de los seres vivos, que requieren un suministro de agua dulce para poder sobrevivir. Esto está asegurado a partir del ciclo del agua, del que los ríos forman una parte muy importante.

Descripción de los ríos

Las partes de un río son: Fuente, boca, confluencia, tributario, cuenca hidrográfica, canal, lecho y orillas.

Los ríos son cursos de agua; siguen su camino a lo largo de un canal y por lo tanto no permanecen estáticos, sino que se mueven y producen energía. Asimismo, son los escultores del paisaje. Pueden identificarse las siguientes partes de un río:

Fuente.

Es aquí donde se inicia el río, y puede ser un manantial, agua de deshielo de un glaciar, un lago o de aguas subterráneas. Tiende ser una zona alta a partir de la cual el río fluye por laderas escarpadas.

Boca.

Es el sitio donde el río llega a su fin y se une con el mar, océano u otro cuerpo de agua como un lago o un embalse.

Confluencia.

Es el lugar donde dos ríos se unen.

Tributario.

Un río pequeño o arroyo unido a una corriente del río.

Cuenca hidrográfica.

Cada una de las áreas drenadas por el río. Dos cuencas están separadas entre sí por una línea divisoria (llamada simplemente “divisoria de aguas”) que marca los límites geográficos entre ambas.

Canal.

Sendero estrecho moldeado por acción del agua; un río transcurre por un canal y el camino del río se denomina “curso”.

Lecho.

Fondo del canal.

Orillas.

Como su nombre indica, son los bordes del río a cada lado del canal.
Los ríos también se “alimentan” del agua que proviene de la escorrentía, la cual fluye hacia abajo para terminar en el mar. La escorrentía no es más que el agua de lluvia que fluye cuesta abajo sobre una superficie terrestre, pero que puede llegar a los ríos.

Cursos de los ríos


Curso superior.

Tiende a ser una zona de tierras altas, donde el naciente canal se caracteriza por ser estrecho y avanzar hacia abajo. En su camino por el terreno escarpado, el río puede fluir en cascadas, rápidos y quebradas, y crear valles en forma de V como consecuencia de la erosión sobre el terreno.
Debido a que el canal es estrecho y la ladera es escarpada, el flujo de agua es enérgico y puede generarse turbulencia.

Curso medio.

El canal se torna más ancho, la velocidad del flujo es mayor y el volumen de agua es también mayor que en el curso superior. La erosión del terreno forma secciones curvas, que si adquieren forma de herradura toman el nombre de “meandros”.

Curso inferior.

El volumen de agua es muchísimo mayor y por tanto, la energía también. El terreno circundante es plano y en época de inundación se cubre de agua. A este terreno se le llama “llanura de inundación” y es muy apreciado por ser fértil, apto para los cultivos.

Fauna y flora de los ríos


Los ríos constituyen una de las zonas más prolíficas en vida animal y vegetal. La unión de agua, plantas, animales, factores abióticos como las rocas y los minerales así como la materia orgánica en descomposición, conforman un ecosistema pleno para el desarrollo de muchísimas especies que ahí encuentran refugio, agua y alimento.

Los peces de los ríos, claro está, son especies de agua dulce pero algunos animales marinos llegan a aventurarse ahí, como determinados tiburones y delfines. A grandes rasgos, en los ríos pueden encontrarse peces como la carpa, la trucha de río, el bagre y la piraña; mamíferos como la nutria, el castor y el hipopótamo; anfibios como las salamandras y las ranas y reptiles como las tortugas, las serpientes, los caimanes y los cocodrilos. 

Además de peces, dentro del río habitan caracoles, mejillones, cangrejos y almejas.

La flora más común en los ríos está conformada por algas, musgos y una gran cantidad de plantas acuáticas, sumergidas y flotantes. ¿Ejemplo? Los jacintos de agua, los nenúfares, los lotos y las lentejas de agua. A los lados de los ríos pueden crecer manglares y árboles altos.

Amenazas de los ríos

La contaminación, la modificación del flujo del agua por acción de las presas o diques, la sobreexplotación de los recursos y la introducción de especies no naturales de un río específico, que llegan a convertirse en especies invasoras, son algunas de las amenazas que muchos ríos experimentan con frecuencia.

Algunos ríos como el Ganges, el Citarum y el Yangtsé enfrentan un nivel de contaminación muy alto.

Algunos ríos como el Ganges, el Citarum y el Yangtsé enfrentan un nivel de contaminación altísimo, que ha afectado no solo la salud de los seres que habitan su cuenca, sino también las actividades humanas como la pesca. La preservación de los ríos es una tarea de suma importancia, y requiere la cooperación a nivel individual y grupal.


Wednesday, September 6, 2017

Hidrosfera

Aguas oceánicas
Alrededor de las regiones continentales           se encuentran los océanos que constituyen el 97.2%del volumen total de agua de  la superficie y se denominan Indico, Pacífico y Atlántico.  
El océano Árctico y sus aguas permanecen congelados en un 80%.
El océano Antártico es la reunión de los tres grandes océanos.

C-5 1,2.

Características físicas y químicas.

Temperatura. La temperatura es la medida objetiva que expresa el grado de calor o frío de un cuerpo o un ambiente. El océano global tiene una temperatura que no es constante ni uniforme, sino que varía según la profundidad y la extensión horizontal. El agua se calienta básicamente por la radiación del Sol, que transmite energía a la superficie. El océano absorbe esta energía y la almacena; una vez que llega el invierno y la temperatura del aire disminuye, también la del océano, que libera calor a la atmósfera según su capacidad calorífica.
Densidad. En Física, expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo; es masa por unidad de volumen. La densidad del agua de mar está en función de la presión, temperatura y salinidad. Si la temperatura y la presión son constantes, la densidad varía según la salinidad. En la mayor parte del océano global, la densidad depende de la temperatura del agua. La medida varía de 1020 a 1029 kg/m3 en la superficie del océano; de hecho, tiende a ser menor en la superficie, y a 10,000 metros de profundidad alcanza alrededor de 1,050-1,070 kg/m3.
Salinidad. Se refiere a la concentración de sal en el agua. La salinidad del agua oceánica se mide por la cantidad total de materiales sólidos en gramos contenidos en un kilogramo de agua de mar, cuando todo el carbonato se ha convertido en óxido, el bromo y el yodo sustituidos por cloro y la materia orgánica se ha oxidado por completo. La salinidad promedio del agua de mar es de 35 g/kg, o bien, de 3.1-3.8 por ciento. A mayor temperatura, el agua se expande y se hace menos densa, lo que reduce la salinidad. A menor temperatura, mayor densidad y salinidad.
Presión. En oceanografía, la unidad de medida es el kilo pascal, en donde 1 kPa es igual a 103 Pascales, equivalente a 1 Newton por metro cuadrado. La atmósfera (atm) es la presión que ejerce la atmósfera terrestre al nivel del mar.
La presión en el mar aumenta 1 atmósfera por cada 10 metros de profundidad, aunque en las zonas más profundas puede aumentar más de 1,000 atm.
Alcalinidad. Otro de los factores que quieren de un mayor estudio es el pH, es decir, la relación entre la concentración de iones hidrógeno (H+) y oxidrilos (OH-) que le confiere las características de alcalinidad o de acidez a una solución. El agua oceánica es ligeramente alcalina, y el valor de su pH está entre 7.5 y 8.4 y varía en función de la temperatura; si ésta aumenta, el pH disminuye y tiende a la acidez; también puede variar en función de la salinidad, de la presión o profundidad y de la actividad vital de los organismos marinos.
El valor del pH es un dato de importancia en la oceanografía química desde cualquier punto de vista que se considere, por lo que se ha hecho clásica la técnica de su registro en las naves científicas y en los laboratorios en tierra, a la vez que se toman otros datos de importancia, tales como temperatura, salinidad, oxígeno disuelto etcétera, pudiéndolo medir por métodos colorimétricos casi ya no utilizados en la oceanografía química o por métodos eléctricos al aplicar el potenciómetro, resultando más precisos.
Reflexión y Refracción de luz. Las propiedades físicas de la luz son: la reflexión, proceso por el que la superficie del agua del mar devuelve a la atmósfera una cantidad de la luz que incide sobre ella; la refracción, el cambio de dirección que sufre la luz al entrar a un medio de diferente densidad, y la extinción, que es el grado en que disminuye la luz al ir penetrando en el medio marino.
El agua de los océanos se encuentra formando capas horizontales que tienen propiedades ópticas muy semejantes, por lo que la cantidad de luz que penetra depende de la que incide y de la que se refleja, siendo las características de la superficie del mar elementos importantes para esta penetración. En mares con espuma producida por una agitación intensa y en los que están cubiertos por hielos, la reflexión es mayor y, por lo tanto, la penetración de la luz menor.
El ángulo con el que inciden los rayos sobre el agua cambia durante el día: penetra más luz al término de la mañana y al inicio de la tarde, en todas las latitudes, debido a que el ángulo de incidencia se incrementa cuando el Sol pasa del mediodía.
En el agua del mar el índice de refracción se modifica de acuerdo con la salinidad y la temperatura, siendo mayor cuando se incrementa la concentración de sales y disminuye la temperatura.
Cuando un rayo de luz solar incide en el agua del mar, parte de sus radiaciones son absorbidas y transformadas en calor, y la otra parte es dispersada por las propias moléculas del agua, así como por las partículas en suspensión o por los microorganismos que viven en ella.
La luz solar está formada por radiaciones de diferente longitud de onda que constituyen el espectro visible, también llamado arco iris. Estas radiaciones son absorbidas, de manera distinta, por el agua del mar. Así, las radiaciones rojas y anaranjadas del espectro son más rápidamente absorbidas que las verdes, las azules y las violetas. Esto provoca que en aguas profundas el extremo rojo del espectro esté ausente mientras el verde-azul se hace más visible.
Propagación de sonido en el océano. Por las características del agua del mar la velocidad de propagación del sonido cambia de acuerdo con las variaciones de temperatura, salinidad y presión. Cuantas más altas sean estas características del agua, tanto mayor será su velocidad. Por ejemplo, en agua dulce, a una temperatura de 30ºC, es de 1 509.6 metros por segundo, mientras que en el agua del mar, con la misma temperatura, pero con una concentración de sales de 35%, será de 1 546.2 metros por segundo.
Los oceanógrafos han estimado que cuando la temperatura aumenta en un grado centígrado, la velocidad del sonido lo hace en 2.5 metros por segundo; si la salinidad se incrementa en 1%, la velocidad presentará 1.4 metros por segundo de más; y si la presión sube 10 atmósferas, al bajar 100 metros de profundidad, el sonido registra 1.8 metros por segundo de ascenso.
DINÁMICA DE LAS AGUAS OCEÁNICAS


Las olas: movimientos provocados por el viento sobre la superficie del agua. (ver imagen de formación de olas más abajo).

Las mareas: movimientos de ascenso y descenso de las aguas del mar causados por la acción gravitacional de la Luna y el Sol. Hoy sabemos que las mareas son provocadas por las fuerzas de atracción que ejercen la Luna y el Sol sobre la Tierra. Como lo demostró Isaac Newton, los cuerpos ejercen una mayor atracción mientras más grandes sean y mientras más cerca se encuentren. Es por eso que a pesar de su menor tamaño, la Luna es responsable en mayor medida (70%) de las mareas debido a que está mucho más cerca de nosotros que el Sol.

Las corrientes marinas: desplazamiento de masas de agua con dirección fija y constante generadas por los vientos y por el movimiento de rotación de la Tierra.
•          Corrientes cálidas: Producen un aumento de la temperatura del aire. La mayor concentración de vapor de agua en la atmósfera produce es ascenso de la humedad.
•          Corrientes frías: Producen una disminución de la temperatura del aire. La menor concentración de vapor de agua en la atmósfera produce es descenso de la humedad.

Reflexión.
El aumento de población en el mundo, la falta de cultura del agua, las diferencias geográficas de nuestros hábitats que implican una distribución diferente de agua, son factores determinantes para el aprovechamiento de este recurso, desafortunadamente en mi comunidad es objeto de negocio por parte de los concesionarios que tratan las aguas para poderlas recuperar y hacerlas potables o para traerlas de los mantos acuíferos como el Lerma-Cutzamala que ya no es suficiente para abastecer la demanda de la población que habita en el valle de México. Hoy en día aún con el racionamiento amen de la escases de este vital líquido, mucha gente piensa que porque pueden pagar el servicio desperdician el agua.
Referencias  
Geo Enciclopedia. Recuperado el 3 de septiembre de 2017.  http://www.geoenciclopedia.com/propiedades-del-oceano/
Educarchile.2013. Artículo. Mareas, olas y Corrientes. Recuperado el 3 de septiembre de 2017. http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=76631