Hidrosfera

La hidrosfera (del griego antiguo ὕδωρ ( húdōr )  'agua' y σφαῖρα ( sphaîra )  'esfera') es la masa combinada de agua que se encuentra sobre, debajo y sobre la superficie de un planeta, un planeta menor o un satélite natural. Aunque la hidrosfera de la Tierra existe desde hace unos 4 mil millones de años, sigue cambiando de forma. Esto es causado por la expansión del lecho marino y la deriva continental, que reorganiza la tierra y el océano.

Se ha estimado que hay 1.386 mil millones de kilómetros cúbicos (333 millones de millas cúbicas) de agua en la Tierra.Esto incluye agua en forma gaseosa, líquida y congelada como humedad del suelo, agua subterránea y permafrost en la corteza terrestre (hasta una profundidad de 2 km); océanos y mares, lagos, ríos y arroyos, humedales, glaciares, hielo y nieve en la superficie de la Tierra; vapor, gotas y cristales en el aire; y parte de las plantas vivas, animales y organismos unicelulares de la biosfera. El agua salada representa el 97,5% de esta cantidad, mientras que el agua dulce representa solo el 2,5%. De esta agua dulce, el 68,9% se encuentra en forma de hielo y nieve permanente en el Ártico, la Antártida y los glaciares de montaña; el 30,8% es agua dulce subterránea; y solo el 0,3% del agua dulce de la Tierra se encuentra en lagos, embalses y sistemas fluviales de fácil acceso.

La masa total de la hidrosfera de la Tierra es de aproximadamente 1,4 × 10 toneladas, que es aproximadamente el 0,023% de la masa total de la Tierra. En un momento dado, unas 20 × 10 toneladas de esta cantidad se encuentran en forma de vapor de agua en la atmósfera terrestre (a efectos prácticos, 1 metro cúbico de agua pesa 1 tonelada). Aproximadamente el 71% de la superficie de la Tierra, un área de unos 361 millones de kilómetros cuadrados (139,5 millones de millas cuadradas), está cubierta por océanos. La salinidad promedio de los océanos de la Tierra es de aproximadamente 35 gramos de sal por kilogramo de agua de mar (3,5%).

Historia

Según Merriam Webster, la palabra hidrosfera se introdujo en inglés en 1887, traduciendo el término alemán hydrosphäre , introducido por Eduard Suess.

El ciclo del agua

El ciclo del agua se refiere a la transferencia de agua de un estado o depósito a otro. Los embalses incluyen la humedad atmosférica (nieve, lluvia y nubes), arroyos, océanos, ríos, lagos, aguas subterráneas, acuíferos subterráneos, casquetes polares y suelo saturado. La energía solar, en forma de calor y luz (insolación), y la gravedad provocan la transferencia de un estado a otro durante períodos que van desde horas hasta miles de años. La mayor parte de la evaporación proviene de los océanos y regresa a la tierra en forma de nieve o lluvia. La sublimación se refiere a la evaporación de la nieve y el hielo. La transpiración se refiere a la expiración del agua a través de los diminutos poros o estomas de los árboles. Evapotranspiración es el término utilizado por los hidrólogos en referencia a los tres procesos juntos, transpiración, sublimación y evaporación.

Marq de Villiers ha descrito la hidrosfera como un sistema cerrado en el que existe agua. La hidrosfera es intrincada, compleja, interdependiente, omnipresente, estable y "parece diseñada específicamente para regular la vida". De Villiers afirmó que, "En la tierra, la cantidad total de agua casi con certeza no ha cambiado desde los tiempos geológicos: lo que teníamos entonces todavía lo tenemos. El agua puede ser contaminada, abusada y mal utilizada, pero no se crea ni se destruye, solo migra No hay evidencia de que el vapor de agua se escape al espacio ".

Cada año la rotación de agua en la Tierra supone 577.000 km de agua. Es agua que se evapora de la superficie oceánica (502.800 km ) y de la tierra (74.200 km ). La misma cantidad de agua cae como precipitación atmosférica, 458.000 km en el océano y 119.000 km en tierra. La diferencia entre la precipitación y la evaporación de la superficie terrestre (119 000 − 74 200 = 44 800 km /año) representa la escorrentía total de los ríos de la Tierra (42 700 km /año) y la escorrentía directa de las aguas subterráneas al océano (2100 km /año). Estas son las principales fuentes de agua dulce para satisfacer las necesidades de la vida y las actividades económicas del hombre.

El agua es una necesidad básica para la vida. Dado que dos tercios de la Tierra están cubiertos por agua, la Tierra también se llama el planeta azul y el planeta acuoso.La hidrosfera juega un papel importante en la existencia de la atmósfera en su forma actual. Los océanos son importantes en este sentido. Cuando se formó la Tierra, solo tenía una atmósfera muy delgada, rica en hidrógeno y helio, similar a la atmósfera actual de Mercurio. Posteriormente los gases hidrógeno y helio fueron expulsados ​​de la atmósfera. Los gases y el vapor de agua liberados a medida que la Tierra se enfriaba se convirtieron en su atmósfera actual. Otros gases y vapor de agua liberados por los volcanes también ingresaron a la atmósfera. A medida que la Tierra se enfriaba, el vapor de agua de la atmósfera se condensaba y caía en forma de lluvia. La atmósfera se enfrió aún más cuando el dióxido de carbono atmosférico se disolvió en el agua de lluvia. A su vez, esto provocó que el vapor de agua se condensara y cayera en forma de lluvia. Esta agua de lluvia llenó las depresiones en la superficie de la Tierra y formó los océanos. Se estima que esto ocurrió hace unos 4000 millones de años. Las primeras formas de vida comenzaron en los océanos. Estos organismos no respiraban oxígeno. Más tarde, cuando las cianobacterias evolucionaron, comenzó el proceso de conversión de dióxido de carbono en alimento y oxígeno. Como resultado, la atmósfera de la Tierra tiene una composición claramente diferente a la de otros planetas y permitió que la vida evolucionara en la Tierra.

La actividad humana ha tenido un impacto en el ciclo del agua. La infraestructura, como las represas, tiene un impacto claro y directo en el ciclo del agua al bloquear y redirigir las vías del agua. La contaminación causada por el hombre ha cambiado los ciclos biogeoquímicos de algunos sistemas de agua, y el cambio climático ha alterado significativamente los patrones climáticos. Las extracciones de agua han aumentado exponencialmente debido a la agricultura, el uso estatal y doméstico y la infraestructura.

Depósitos de recarga

Según Igor A. Shiklomanov, se necesitan 2500 años para la recarga completa y el reabastecimiento de las aguas oceánicas, 10 000 años para el permafrost y el hielo, 1500 años para las aguas subterráneas profundas y los glaciares montañosos, 17 años en los lagos y 16 días en los ríos.

Disponibilidad específica de agua dulce

"La disponibilidad específica de agua es la cantidad residual (después del uso) per cápita de agua dulce". Los recursos de agua dulce están distribuidos de manera desigual en términos de espacio y tiempo y pueden pasar de inundaciones a escasez de agua en meses en la misma área. En 1998, el 76% de la población total tenía una disponibilidad específica de agua inferior a 5,0 mil m³ por año per cápita. Ya en 1998, el 35% de la población mundial padecía "suministros de agua muy bajos o catastróficamente bajos", y Shiklomanov predijo que la situación se deterioraría en el siglo XXI con "la mayor parte de la población de la Tierra viviendo en condiciones de escasez o catastróficamente bajas de agua". bajo suministro de agua" para 2025. Solo el 2,5% del agua en la hidrosfera es agua dulce y solo el 0,25% de esa agua es accesible para nuestro uso.

Impacto humano

Las actividades de los humanos modernos tienen efectos drásticos en la hidrosfera. Por ejemplo, el desvío de agua, el desarrollo humano y la contaminación afectan la hidrosfera y los procesos naturales internos. Los seres humanos están extrayendo agua de los acuíferos y desviando ríos a un ritmo sin precedentes. El Acuífero Ogallala se utiliza para la agricultura en los Estados Unidos; si el acuífero se seca, más de 20.000 millones de dólares en alimentos y fibras desaparecerán de los mercados mundiales. El acuífero se está agotando mucho más rápido de lo que se repone que, eventualmente, el acuífero se secará. Además, solo un tercio de los ríos fluyen libremente debido al uso extensivo de represas, diques, energía hidroeléctrica y degradación del hábitat.El uso excesivo de agua también ha provocado que los arroyos intermitentes se sequen más, lo cual es peligroso porque son extremadamente importantes para la purificación del agua y el hábitat. Otras formas en que los humanos impactan la hidrosfera incluyen la eutrofización, la lluvia ácida y la acidificación de los océanos. Los seres humanos también dependen de la salud de la hidrosfera. Se utiliza para el abastecimiento de agua, la navegación, la pesca, la agricultura, la energía y la recreación.