EL CICLO DEL AGUA

¿Que sucede  con el  agua  cae de la lluvia? ¿Por que  se  forman  las  nubes? ¿Como  es  posible  obtener  hielo? ¿Sabias  que  el  agua  siempre  está  en movimiento?

El ciclo del agua describe la presencia y el movimiento del agua en la Tierra y sobre ella. El agua de la Tierra está siempre en movimiento y cambia constantemente de estado: líquido, vapor, hielo y viceversa. El ciclo del agua ha estado ocurriendo por miles de millones de años, y la vida sobre la Tierra depende de él; este planeta sería un sitio inhóspito si el ciclo del agua no tuviese lugar.No toda el agua de lluvia fluye hacia los ríos, una gran parte es absorbida por el suelo como infiltración. Parte de esta agua permanece en las capas superiores del suelo y vuelve a los cuerpos de agua y a los océanos como descarga de agua subterránea. Otra parte del agua subterránea encuentra aperturas en la superficie terrestre y emerge como manantiales de agua dulce. El agua subterránea que se encuentra a poca profundidad es tomada por las raíces de las plantas y transpirada a través de la superficie de las hojas, regresando a la atmósfera. Otra parte del agua infiltrada alcanza las capas más profundas de suelo y recarga los acuíferos (roca subsuperficial saturada), que almacenan grandes cantidades de agua dulce por largos períodos. A lo largo del tiempo, esta agua continua moviéndose, y parte de ella retornará a los océanos, donde el ciclo del agua se cierra... para comenzar de nuevo.

15 componentes del ciclo del agua

El U.S. Geological Survey (USGS) ha identificado en el ciclo del agua 15 componentes

 Agua en los océanos

La cantidad de agua "almacenada" en los océanos por largos períodos de tiempo es mucho mayor a la que actualmente se encuentra en movimiento en el ciclo del agua. Se estima qu, de los 1,380,000,000 kilómetros cúbicos que hay de agua en la Tierra, alrededor de 1,338,000,000 están almacenados en los océanos. Esto es, alrededor de un 96.5%. También se estima que los océanos proveen un 90% del agua que se evapora hacia la atmósfera.

Evaporación: el agua cambia de estado líquido a gaseoso. ¿Por qué sucede?

La evaporación es el principal proceso mediante el cual el agua cambia de estado líquido a gaseoso. Es el proceso por el cual el agua líquida de los océanos ingresa a la atmósfera, en forma de vapor, regresando al ciclo del agua. Diversos estudios han demostrado que los océanos, mares, lagos y ríos proveen alrededor del 90% de humedad a la atmósfera vía evaporación; el restante 10% proviene de la transpiración de las plantas. El calor (energía) es necesario para que ocurra la evaporación. La energía rompe los enlaces que mantienen unidas a las moléculas de agua; es por esto que el agua se evapora más fácilmente en el punto de ebullición (100º C, 212º F), pero se evapora más lentamente en el punto de congelamiento. Cuando la humedad relativa del aire es del 100% —que es el punto de saturación—, la evaporación no puede continuar ocurriendo.

La evaporación conduce el ciclo del agua

La evaporación desde los océanos es el principal proceso por el cual el agua ingresa a la atmósfera. La gran superficie de los océanos (alrededor del 70% de la superficie terrestre esta cubierta por océanos) propicia la ocurrencia de la evaporación a gran escala. A escala global, la misma cantidad de agua que es evaporada vuelve a la Tierra como precipitación.

Almacenamiento de agua en la atmósfera en forma de humedad y nubes

La atmósfera está llena de agua

Si bien la atmósfera no es un importante almacenador de agua, sí es una vía rápida que el agua utiliza para moverse por el globo terráqueo. Siempre hay agua en la atmósfera. Las nubes son la forma más visible del agua en la atmósfera, pero hasta el aire contiene partículas de agua demasiado pequeñas para ser visibles. El volumen de agua en la atmósfera en cualquier momento es alrededor de 12,900 kilómetros cúbicos. Si toda el agua de la atmósfera cayera como lluvia al mismo tiempo, cubriría la superficie terrestre con una capa de agua de 2.5 cm de espesor.

Condensación: proceso por el cual el agua cambia de estado gaseoso a líquido

La condensación es el proceso por el cual el vapor de agua del aire se transforma en agua líquida. La condensación es importante para el ciclo del agua, ya que forma las nubes. Estas nubes pueden producir precipitación, la cual es la principal forma en que el agua regresa a la Tierra. La condensación es lo opuesto a la evaporación.

La condensación es responsable también de la niebla, de que se empañen tus lentes cuando pasas de un cuarto frío a uno más cálido, de la humedad del día, de las gotas que escurren por el lado de afuera de tu vaso y de las gotas que se forman del lado de dentro de las ventanas cuando el día esta frío.

¿Por qué hace más frío a medida que nos desplazamos hacia arriba en la atmósfera?

Las nubes se forman en la atmósfera porque el aire que contiene el vapor de agua se eleva y enfría. Lo crucial de este proceso es que el aire cercano a la Tierra es calentado por la radiación solar. La razón por la que el aire se enfría sobre la superficie terrestre es la presión de aire. El aire tiene peso; a nivel del mar, el peso de la columna de aire que esta encima de nuestra cabeza es de alrededor de 32 kilogramos por pulgada cuadrada. La presión, llamada presión barométrica, es resultado de la densidad del aire que está por encima nuestro. A mayores altitudes hay una menor cantidad de aire y, por eso, una menor cantidad de aire ejerciendo presión. A mayores altitudes, la presión barométrica es menor, y el aire es menos denso. Esto provoca el enfriamiento del aire.

Precipitación: caída del agua en forma líquida o sólida desde las nubes

La precipitación, es agua liberada desde las nubes en forma de lluvia, aguanieve, nieve o granizo. Es el principal proceso por el cual el agua retorna a la Tierra. La mayor parte de la precipitación cae como lluvia.

 Agua almacenada en los hielos y la nieve: los glaciares, campos de hielo y campos de nieve almacenan el agua dulce congelada

Capas de hielo en el mundo

El agua que es almacenada por largos períodos de tiempo en el hielo, la nieve o los glaciares, también forma parte del ciclo del agua. La mayor parte de la masa de hielo de la Tierra, alrededor del 90%, se encuentra en la Antártida, mientras que el 10% restante se encuentra en Groenlandia. La capa de hielo de Groenlandia es una interesante parte del ciclo del agua. La capa ha aumentado su tamaño, alrededor de 2.5 millones de kilómetros cúbicos, a lo largo del tiempo debido a que cae más nieve de la que se derrite. La capa de hielo presenta un grosor promedio de 1,500 metros, pero puede tener hasta 4,300 metros de grosor. El hielo es tan pesado que la tierra que está por debajo ha sido presionada hasta adquirir una forma curva.

El agua de deshielo fluye hacia los cursos de agua

A nivel mundial, la escorrentía producida por el derretimiento de la nieve es una parte importante del movimiento del agua en la Tierra. En los climas fríos, la mayor parte del caudal de los ríos durante la primavera proviene de la nieve y del hielo derretidos. Además de las inundaciones, el rápido derretimiento de la nieve puede causar deslizamientos de tierra y desplazamiento de materiales sólidos.

Escorrentía superficial

La escorrentía superficial es la lluvia que corre sobre el terreno hacia la corriente de agua más cercana

La mayor parte de las personas piensan que la lluvia cae sobre la tierra, fluye sobre ella y corre hacía los ríos, los cuales se descargan a los océanos. Esto es algo simplificado, ya que los ríos también ganan y pierden agua a través del suelo. Sin embargo, la mayor parte del agua de los ríos proviene directamente de la escorrentía que fluye por la superficie, que es denominada escorrentía superficial.Parte de la lluvia que cae es absorbida por el suelo pero, cuando cae sobre suelo saturado o impermeable, comienza a correr sobre la superficie siguiendo la pendiente de la misma. El agua corre por canales a medida que se dirige a los grandes ríos. Esta imagen muestra un ejemplo de cómo la escorrentía superficial entra en una pequeña cañada; en este caso, la escorrentía corre sobre suelo desnudo, arrastrando consigo gran cantidad de sedimento que es depositado en el río. El agua de escorrentía que está ingresando a esta cañada está comenzando su viaje de retorno al océano. Como sucede en todas las partes del ciclo del agua, la relación entre precipitación y escorrentía superficial varía de acuerdo al tiempo y a la geografía. Tormentas similares en la selva Amazónica y en el desierto del suroeste de Estados Unidos tendrán distintos efectos.

Corriente de agua

La Corriente de agua es el movimiento de agua en su canal natural, como un río. El U.S. Geological Survey utiliza el término para referirse a la cantidad de agua que corre en un río, arroyo o cañada.

Almacenamiento de agua dulce

El agua superficial incluye los arroyos, estanques, lagos, reservorios (lagos creados por el hombre) y humedales de agua dulce.

La cantidad de agua en los ríos y lagos está permanentemente cambiando debido a las entradas y salidas del agua al sistema. El agua que entra proviene de las precipitaciones, de la escorrentía superficial, del agua subterránea que se filtra hacia la superficie y de los ríos tributarios. La pérdida de agua de los lagos y ríos se debe a la evaporación y a la descarga hacia aguas subterráneas. Los seres humanos también usan el agua superficial para satisfacer sus necesidades.

Infiltración

El agua subterránea comienza como precipitación

La infiltración es el movimiento descendente del agua desde la superficie de la Tierra hacia el suelo o las rocas porosas. En cualquier parte del mundo, una porción del agua que cae como precipitación y nieve se infiltra hacia el suelo subsuperficial y hacia las rocas. La cantidad infiltrada depende de un gran número de factores. La infiltración de la precipitación que cae sobre la capa de hielo en Groenlandia puede ser muy pequeña mientras que, como muestra esta figura del arroyo desapareciendo dentro de un cueva en Georgia, un arroyo puede transformarse directamente en agua subterránea.

Descarga de agua subterránea: el movimiento del agua hacia afuera del suelo

El agua subterránea es, en muchos casos, el principal contribuyente de los cursos de agua. Las personas han utilizado el agua subterránea por cientos de años y lo continúan haciendo hasta el día de hoy, principalmente para beber y para riego. La vida en la Tierra depende del agua subterránea tanto como depende del agua superficial.

¿Qué es un manantial?

Un manantial resulta cuando un acuífero se llena hasta el punto en que el agua se desborda hacia la superficie de la tierra. Los manantiales varían en tamaño: hay desde pequeños manantiales -que únicamente fluyen después de grandes lluvias- hasta grandes piscinas -donde fluyen millones de litros de agua diariamente.

Los manantiales pueden formarse en cualquier tipo de roca pero se encuentran principalmente en las calizas y dolomitas. Este tipo de roca se disuelve fácilmente con la lluvia y se fractura.

Transpiración y las hojas de las plantas

La transpiración es el proceso por el cual el agua es llevada desde las raíces hasta pequeños poros que se encuentran en la cara inferior de las hojas, donde se transforma en vapor de agua y se libera a la atmósfera. La transpiración es esencialmente la evaporación del agua desde las hojas de las plantas. Se estima que alrededor de 10% de la humedad de la atmósfera proviene de la transpiración de las plantas.

Agua subterránea almacenada

El agua almacenada forma parte del ciclo del agua; el agua debajo de la tierra ha estado ahí por millones de años.

El suelo almacena randes cantidades de agua. Esta agua sigue moviéndose, aunque de manera muy lenta, y sigue siendo parte del ciclo del agua. La mayor parte del agua del suelo proviene de la lluvia que se infiltra a través de la superficie del suelo. La capa superior del suelo es la zona no saturada, donde las cantidades de agua varían con el tiempo pero no alcanzan a saturar el suelo. Por debajo de esta capa se encuentra la zona de saturación, donde todos los poros, grietas y espacios entre las partículas de roca se encuentran llenos de agua. El término agua subterránea seutiliza para describir esta zona. Otro término para el agua subterránea es "acuífero". Los acuíferos son los grandes almacenes de agua en la Tierra: muchas personas alrededor de todo el mundo dependen del agua subterránea en su diario vivir.