La Hidrosfera: Ciclo del Agua, Composición y Características de los Océanos
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1) Hidrosfera
La hidrosfera es la capa de agua que rodea la Tierra. El agua circula continuamente de unos sitios a otros, cambiando su estado físico en una sucesión cíclica de procesos que constituyen el ciclo hidrológico, que es la causa fundamental de la constante transformación de la superficie terrestre.
La energía necesaria para que puedan realizarse esos cambios de estado del agua y el ciclo hidrológico procede del Sol.
La hidrosfera es una cubierta dinámica con continuos movimientos y cambios de estado que regula el clima, participa en el modelado del relieve y hace posible la vida sobre la Tierra. También es responsable de riesgos geológicos externos como inundaciones y deslizamientos de terreno.
La hidrosfera se formó por la condensación y solidificación del vapor de agua contenido en la atmósfera primitiva.
El agua cubre casi las 3/4 partes de la superficie de la Tierra. La mayoría (97%) es agua salada (mares y océanos), y el 3% es agua dulce, presente en la atmósfera y en contenedores (hielo, agua subterránea, lagos, embalses, pantanos, ríos, atmósfera, etc.).
Composición del agua marina y continental
La salinidad media de mares y océanos es del 3,5%. Las sales principales son el Cl⁻, Na⁺, SO₄²⁻, Mg²⁺ y otros iones.
La salinidad de las aguas continentales varía dependiendo de las rocas por donde pase el agua. Su composición química puede variar según la naturaleza de los terrenos que atraviesan. En las aguas continentales predominan los aniones CO₃²⁻, HCO₃⁻, SO₄²⁻ y Cl⁻, y los cationes Na⁺, K⁺, Ca²⁺ y Mg²⁺.
Características del agua oceánica (salinidad, temperatura, termoclina, densidad, contenido en oxígeno)
Salinidad
Es la concentración total de iones disueltos presentes en el agua. La salinidad media de mares y océanos es de 35 g/l, aunque existen variaciones de unos mares a otros debido a la mayor evaporación, que concentra las sales, o al aporte de aguas dulces como las procedentes de la fusión glaciar.
Temperatura
Varía en los océanos con la profundidad y la latitud. En latitudes bajas hay aguas cálidas y en latitudes altas, aguas frías. En latitudes medias y bajas es típica la presencia de 3 capas en profundidad con diferentes características térmicas:
Capa superficial
Afectada por la temperatura exterior y la radiación solar. Tiene una profundidad de unos 200 m y una temperatura de 12-30 ºC según la latitud. Suele ser uniforme por la mezcla que produce el oleaje.
Capa de transición (termoclina)
Debajo de la capa cálida superior se produce un descenso brusco de temperatura con la profundidad. Su límite es muy variable según la latitud y la estación del año, y puede llegar a 1000 m de profundidad. Esta agua, más fría y densa, se sitúa debajo de la cálida, que es menos densa, lo que impide la mezcla del agua cálida con las aguas profundas.
Capa profunda
Presenta temperaturas frías y constantes, ya que la capa anterior impide la mezcla con las aguas cálidas superficiales. El oxígeno disuelto disminuye y puede llegar a desaparecer. Esta diferenciación térmica se aprecia durante todo el año en zonas tropicales, en verano en zonas templadas, y no existe en regiones frías.
Densidad
La densidad del agua oceánica es mayor que la del agua pura y varía en proporción directa con la salinidad (más sales, más densidad). De estos dos factores, la temperatura tiene mayor incidencia, por lo que el agua más densa es la de los mares polares. La distinta densidad de masas de agua provoca su desplazamiento tanto horizontal como vertical: las más densas se sitúan por debajo de las más ligeras. Las variaciones de densidad constituyen un factor determinante en la dinámica oceánica.
Contenido en O₂
Los gases disueltos en el agua son los mismos que componen el aire libre, pero en diferentes proporciones, condicionadas por la aportación atmosférica de diversos factores. La temperatura y la salinidad influyen reduciendo la solubilidad de estos gases cuando cualquiera de estos dos parámetros aumenta. Otros factores son la actividad metabólica de los seres vivos.
El O₂ abunda sobre todo en la superficie, donde predomina la fotosíntesis sobre la respiración. Suele presentar su mínimo hacia los 400 m de profundidad, donde los efectos de la difusión desde el aire libre y la fotosíntesis ya no alcanzan, pero donde todavía es alta la densidad de organismos consumidores que lo agotan. Las aguas más agitadas, frías y con abundantes organismos fotosintéticos tienen más O₂.
Distribución del agua en la Tierra
- 97% salada (océanos y mares)
- 3% dulce (hielo, agua subterránea, lagos, embalses, pantanos, ríos, atmósfera y biosfera)
Ciclo hidrológico
Es posible que mediante procesos el agua pase de unos compartimentos de la hidrosfera a otros. Estos procesos son la evaporación, evapotranspiración, condensación, precipitación, infiltración y escorrentía. El agua de escorrentía y la infiltrada en el terreno (subterránea) vuelven al mar, cerrando el ciclo. Para que se produzcan estos procesos se necesita energía del Sol y la fuerza de la gravedad.
El balance en los océanos es negativo: se evapora más cantidad de agua de la que precipita en ellos. En los continentes precipita más agua de la que se evapora. Por tanto, los continentes tienen un balance positivo de agua y los océanos un balance negativo. Esta diferencia es compensada por el agua que regresa a los océanos desde los continentes. El balance global del ciclo está equilibrado.