|
La hidrosfera en la capa terrestre formada
por agua en sus tres estados
- Líquida
. Océanos, aguas suberráneas, ríos lagos
- Sólida
. Glaciares , hielo marino, nieva
- Gaseosa
disuelta en la atmósfera
En otras
definiciones no se considera la capa sólida (criosfera)
o la gaseosa que forma parte de la atmósfera. A veces
se considera sólo los océanos como hidrosfera.
Las moléculas de agua tienen propidades
especiales debido a la estructura de su molécula. Las
más destacables desde el punto de vista geológico
u ambiental son:
- Alto calor específico 1 cal/g
- Elevado calor latente de fusión y vaporización
- Máxima densida a 4ºC
- Disolvente de sustancias polares e iónicas
|
|
- Origen
- Características
- Ciclo hidrológico
- Dinámica de las agua oceánicas
- Dinámica de las aguas continentales
- Dinámica de las aguas subterráneas
- Dinámica glaciar
|
|
6.1
- Origen
El agua que presenta
la Tierra se supone procedente de las rocas que formaron el
planeta que fue surgiendo por emanaciones volcánicas
La cantidad de agua del planeta parece no haber cambiado de
manaera importante desde su origen
Formación
en las primeras etapas de la tierra
Agua de las rocas solidificadas y de posibles cometas |
|
6.2
- Características del agua en la Tierra
- Océanos
- Glaciares. Continentales, no más de 5 metros en polos
- Subterránea
- Lagos
- Ríos
- Atmósfera
 |
Localización |
Volumen
(km3) |
%
|
| Océanos |
1
313 600 000 |
97.2
|
| Casquetes
polares y glaciares |
29
000 000 |
2.15 |
| Aguas
subterráneas: |
| Humedad
del suelo |
65
000 |
0.005 |
| Agua
a 0.5 km de profundidad |
3
660 000 |
0.31 |
| Agua
profundas (+ de 0.5 km) |
3
360 000 |
0.31 |
| Aguas
superficiales: |
| Lagos
de agua dulce |
125
000
|
0.009
|
| Lagos
salados. mares interiores |
104
000 |
0.008 |
| Ríos
y torrentes |
1
250
|
0.0001
|
|
Atmósfera
|
15
000 |
0.001 |
| Seres
vivos |
600 |
0.00005 |
|
| Total
|
1
350 230 250 |
|
- Salinidad
- Los
océanos tienen una considerable cantidad de iones
disueltos. La composición es semejante en todos
ellos pero la cantida varía según la evaporación
que se produzca en ellos Variable
del 34%º zonas muy lluviosas y mares cerrados 35,5%º
mares cerrados secos
- Las
aguas continentales tienen menos sales y van acumulando
durante su recorrido. Desde muy puras a aslinas en lagos
con intensa evaporación
Las sales presenetes son variables CO3= y CO3H-, SO4=
y Cl- de Na+ K+ Ca++ Mg++
- Las
aguas subterráneas son también muy variabeles
en las sales que llevan
- Los
glaciares son muy pobres en sales
- El
agua de lluvi es agua destilada que puede tomar partículas
y gases
- Acidez
- Las
aguas continentales y oceánicas son generalmente
neutras o algo ácidas pH aproximadamente 6 aunque
varía según el terreno.
- Temperatura
- Océanos
de 30ª a -2º . Consolida en los polos en invierno
- Densidad
Densidad 1 g /cm3 pura. Varía con solutos y temperatura
Estratificación por densidades debidas a tempertura.
Superficial caliente. Fría profunda
Composición
: Agua con solutos 3,5 %
|
Compuesto |
%º |
|
|
Na
Cl |
230 |
|
Mg
Cl |
50 |
|
Na2
SO4 |
40 |
|
Ca
Cl2 |
10 |
|
K
Cl |
7 |
|
| |
|
6.3 - Ciclo
hidrológico
El
agua en la Tierra es muy móvil y variable en estado
físico y localuzación el la superficie

|
|
| |
|
6.4
- Dinámica de las aguas oceánicas
Corrientes
superficiales
Movidas por el viento. A veces intensas (m/s)
Importantes intercambiadoras de calor a nivel planetario
Importante influencia en climas actuales y pasados

En
general van de este a oeste en zonas ecuatoriales
Giran hacia los polos al ser interrumpidas por los continentes
situados al ecuador
Viajan hacia el este en latitudes medias.

|
Corrientes
oceánicas profundas
El agua fría y densa de hunde en las zonas polares
Viaja de polos al ecuador a una velocidad menor que las superficiales.
Pueden acelerarse en taludes continentales
Se produce un afloramiento muy lento en determinadas zonas

Consecuencia de estas corrientes es la baja temperatura y
la oxigeneción de los fondos oceánicos
|
Mareas
|
 |
Subidas
y bajadas periódicas del nivel del mar que se
producen cada 6 horas y unos minutos.
Cuando el nivel del mar asciende hay marea alta o pleamar
. Cuando desciende hay marea baja o bajamar.
Son mayores en grandes océanos y en determinadas
zonas costeras
Las subidas y bajadas pueden suponer varios metros
Son
debidas a la atracción que ejercen sobre la masa
de agua de los océanos la Luna y, en menor medida,
el Sol
La
intensidad no es siempre la misma en el mismo lugar.
Depende de la alineación o no de la luna u el
sol y de la distancia a la Tierra de estos astros
Cuando amplitud entre la pleamar y bajamar es máxima,
las mareas son vivasl, cuando es menor, de mareas muertas.
Hay marea viva cuando el Sol, la Tierra y la Luna están
alineados. La Luna estará en fases de Luna Nueva
y Luna Llena. Las mareas son muertas cuando el Sol,
la Tierra y la Luna están situados en ángulo
recto. La Luna estará en fases de cuarto menguante
y cuarto creciente.
El
ascenso y descenso del nivel del mar da lugar, sobre
todo en mares abiertos y océanos, a corrientes
de agua llamados corrientes de marea.
Las
mareas amplían el área afectada por la
erosión del oleaje así como las áreas
de sedimentación marina (playas, marismas, etc)
|
|
|
Mapa
de mareas en la Tierra |
|
Olas
|
|
Son
ondulación en la superficie del agua producida
habitualmente por el viento .
Las
olas transportan energía desde la zona donde
se origina hasta la costa, no transfiere masa, con lo
cual una partícula situada en una ola describe
un movimiento circular pero no se desplaza.
Este movimiento circular disminuye progresivamente en
la vertical de modo que en aguas más profundas
no se aprecia el oleaje.
Cuando
la ola se acerca a la costa, su movimiento ondulatorio
se ve frenado por el fondo, se deforma, disminuye la
longitud de onda, aumenta la amplitud de la ola, la
cresta se hace inestable y rompe en la costa con acción
erosiva y de transporte.
Por tanto, el oleaje estacionario pasa a ser de desplazamiento,
con avance del agua hacia la costa (flujo) y posterior
retorno (reflujo).
|
Las
olas son más importantes en mayores masas de
agua y en zonas con más viento.
Las grandes borrascas y ciclones pueden generar olas
de varios metros de altura que se desplazan lejos de
la zona donde se produjeron: Mar de fondo
Los
impactos de las olas con la costa son los principales
agentes erosivos de estas zonas.
El
flujo y reflujo crea una corriente litoral
|
|

Mapa de intensidad y dirección de las olas |
|
Olas
sísmicas
|
|
Olas
producidas a causa de movimientos sísmicos.
Tiene
longitudes de onda muy amplias 100-200 Km.
Son muy veloces 500 - 800 Km/h en mar abierto.
La altura es escasa en mar abierto (0.3-0.6 m) pero
crecen al llegar a la costa 15-30m
Son
importantes sobre todo en el pacífico por sus
gran cantidad de terremotos costeros y submarinos pero
no están exentos de estas olas ningún
océano, ni siquiera grandes lagos.

Mapa de la propagación del tsunami
ocurrido en Sumatra en el diciembre de 2004
|
Mapa
del tiempo que tarda en llegar un tsunami originado en
la costa chilena hasta las costas asiáticas |
Mayores
aún que las producidas por terremotos pueden
ser las producidas por grandes deslizamnientos de tierras
en islas volcánicas
Las olas podrían alcanzar cientos de metros
Son muy infrecuentes. Cada varios miles de años
|
|
|
6.5
- Dinámica de las aguas continentales
Son las
aguas que se encuentran en la superficie terrestre.
Su circulación está relacionada con las precipitaciones
atmosféricas, las aguas subterráneas y la nieve
y los glaciares
Dentro
de las aguas superficiales podemos distinguir:
- Las
aguas de escorrentía o aguas salvajes
Son las aguas que fluyen por la superficie sin cauce fijo.
El agua procede de la lluvia o del deshielo y erosionan el
terreno por el que descienden. Su acción depende, de
la cantidad de agua, de la pendiente, de la naturaleza de
la roca y de la presencia o no de vegetación.
- Los
torrentes
Son corrientes de agua de cauce fijo pero corto y de fuerte
pendiente porque se encuentran en zonas montañosas.
El agua proviene de las lluvias o del deshielo.
- Los
ríos
Son cursos de agua de cauce fijo y caudal más o menos
regular dependiendo del clima de la zona. En climas áridos,
a los cauces fijos, de fondo plano y márgenes verticales,
con caudal esporádico pero torrencial, se denominan
ramblas, guadi o uadi. El cauce de un río presenta
tres tramos: alto, medio y bajo en los que predominan respectivamente
la erosión, el transporte y la sedimentación
- Los
lagos
Son masas de agua de profundidad y extensión diversa
según su origen. El agua puede ser salada o dulce.
Su origen puede ser Kárstico, glaciar, tectónico
o volcánico.
- Los
humedales.
Son extensiones de terreno cubiertas por aguas poco profundas.
Las aguas continentales ejercen una intensa labor de erosión,
transporte y sedimentación modelando el relieve de
los continentes.
La energía para el proceso la obtienen de la energía
potencial gravitatoria
La energía de una masa de agua para realizar erosión
y transporte depende del caudal y la velocidad del agua y
la viscosidad
La erosión
la realizan por el arrastre de partículas sueltas o
por la abrasión de partículas que lleva el agua
es más importante en:
- Rocas blandas o materiales sueltos,
- Grandes volúmenes de agua
- Pendientes importantes
- Escasez de vegetación
El transporte de
materiales es importante al tener el agua una densidad de
1g/cm3, muy superior al aire
Es importante en grandes volúmenes de agua y a grandes
velocidades
Se puede realizar por arrastre de fondo, saltación
o en suspensión
La sedimentación
se produce cuando la capoacidad del agua para transportar
meteriales no es suficiente para los que lleva
Se produce cuando la velocidad deal agua disminuye
Se sedimentan partículas por tamaños
Las
aguas continentales suelen formar cuencas hidrográficas
en las que los ríos confluyen creando habitualmente
corrientes de caudal cada vez mayores
Es importante
el régimen de alimentación de las corrioentes
de agua superficiales
Todas tienen cambios importantes de caudal y velocidad de
agua pero existen extremos
- Zonas
de flujo constante. Alimentación por lluvias constantes
o aguas subterráneas
- Zonas
torrenciales periódicas. Lluvias periódicas,
deshielos
- Torrenciales
esporádicas. Lluvias excepcionales, deshielos volcánicos

|
|
|
| 6.6
- Dinámica de las aguas subterráneas
Circulan
en el interior de la tierra
Las velocidades suelen ser más bajas
Dependen
de la porosidad de las rocas
Circulan por rofas fisuradas o formadas por materiales
que dejan poros (sedimentarias)
la velocidad máxima de flujo en un material depende
de los espacios que deje. En sedimentos muy finos (arcillas)
el flujo puede ser nulo a pesar de estar empapadas en
agua
La
zona del terreno empapada en agua se conoce como
acuífero
Las zonas por las que no circula en agua subterránea
reciben el nombre de acucluido
El nivel que alcanza en superficie nivel freático
Los acuíferos pueden contener volúmenes
muy grandes de agua
El nivel freático puede cambiar si el acuífero
pierde agua (baja) o se recarga, sube el nivel freático
Realizan
recorridos ...
Se alimentan o recargan a partir de precipitaciones,
aguas superficiales o glaciares
El agua vuelve a aguas superficiales
(surgencias o manantiales) o vuelve al mar
En ocasiones puede quedar almacenada largos periodos
de tiempo
En áreas volcánicas pueden alcanzar grandes
temperaturas
|
|
| |
Esquema
general de circulación de aguas subterráneas
y algunos problemas de contaminación o salinización |
|
|
6.7
- Dinámica glaciar
Los glaciares
son grandes masas de hielo que se encuentran sobre la superficie
terrestre.
Se localizan en regiones donde las precipitaciones sólidas
son superiores a las pérdidas por fusión y sublimación.
En estas circunstancias la nieve se acumula y forma la neviza,
que se va compactando al expulsar el aire, formándose
el hielo. Este hielo es capaz de fluir lentamente de zonas altas
a zonas bajas, por acción de la gravedad. El hielo en
los glaciares es plástico en la parte inferior y rígido
en la superficie, por lo que es capaz de desplazarse, pero en
su movimiento se fragmenta formando bloques, los seracs
y grietas o crevasses .
La velocidad de avance del glaciar es pequeña, del orden
de metros por año.
Los glaciares
se encuentran en de latitudes altas (polos) y altitudes de miles
de metros en el nivel de nieves perpetuas.
Hay diferentes
tipos de glaciares:
- Alpinos,
de montaña o de circo
Se forman en zonas montañosas. Tienen una depresión
central, el circo glaciar , una elevación o umbral,
y una zona por la que el hielo se desborda y desplaza, la
lengua glaciar . Cuando el hielo de la lengua glaciar se funde,
quedan los depósitos de la carga que transportaba el
glaciar, las morrenas . Dependiendo de donde se sitúe
la morrena se distinguen: morrena de fondo, lateral, central
y frontal. Cuando se retira el hielo el valle que deja el
glaciar tiene un típico perfil en U y normalmente sobre
él se situará un valle fluvial. Además,
aparecen lagunas o lagos en el circo glaciar. Cuando confluyen
varios circos, la erosión del hielo de sus lenguas,
dejan picos montañosos en forma piramidal llamados
horn.
- De meseta
o escandinavos
Son glaciares continentales frecuentemente clasificados como
un subtipo de los de casquete, pero con dimensiones menores
a 50.000 km 2 . Tienen forma cupuliforme por encontrarse condicionados
a las mesetas sobre las que se desarrollan. El desplazamiento
del hielo es centrífugo. En los bordes del glaciar
se forman lenguas que quedan confinadas en valles. accidentadas
- De casquete
o inlandsis
O cupan las regiones polares y circumpolares. Tienen un espesor
de 2.000 a 3.000 m. El movimiento del hielo es radial desde
zonas de acumulación del hielo en la parte central
a zonas de ablación o de fusión del hielo, en
las áreas más externas. Como formas de erosión
aparecen depresiones o cubetas que al retirarse el hielo forman
lagos, como ocurre en Finlandia y Suecia. Como formas de depósito
aparecen: morrenas de fondo muy extensas; till y una morrena
frontal de miles de kilómetros.
Los glaciares
ejercen o han ejercido acciones geológicas muy importantes
Erosionan
por arrastre de materiales rocosos al congelarse el agua o por
la abrasión de las partículas que arrastra el
hielo. Esta abrasión unida a la presión que ejerce
la gran masa de hielo arrasa el terreno.Según se desplaza
el hielo del glaciar, erosiona las rocas por las que fluye,
dejando en ellas estrías de erosión.
Transportan
materiales de todos los tamaños sin clasificar debido
a su gran masa.
Estos materiales
no seleccionados, cuando dejan de ser transportados, forman
depósitos de sedimentos como los till , que
es una mezcla heterogénea de rocas de distinto tamaño,
desde la arcilla a cantos; las morrenas que son acumulaciones
de rocas que forman franjas deposicionales; y las varvas que
son bandas anuales con alternancia de colores claros y oscuros
que se corresponden con depósitos de materiales finos
en los lagos glaciares.
Los glaciares
no han tenido siempre la misma importancia en la Tierra
Los periodos
en que los glaciares abundan y se extienden se conocen como
peruiodos glaciares o glaciaciones y los periodos en los que
retroceden o desaparecen periodos interglaciares
Las glaciaciones
provocan la extensión de los glaciares y de los fenómenos
erosivos y sedimentarios causados por ellos. Producen procesos
geológicos a escalas muy diversas desde locales como
la instalación de un glaciar en un valle hasta continentales
con casquetes polares de miles de metros de espesor y miles
de Km de extensión.
En la
historia de la Tierra ha habido varios periodos glaciares
en los que los hielos se han expandido desde zonas próximas
a los polos y altas cordilleras a latitudes y altitudes considerablemente
menores. Las glaciaciones han tenido diferente duración
e intensidad y en ocasiones se han producido periodos glaciares
intensos e interglaciares más atenuados periódicos
como los ocurridos durante los últimos 3 millones de
años en los que se han sucedido glaciaciones con una
periodicidad de unos 80.000 a 100.000 años.
Existen
registrados cinco grandes periodos glaciares:
- El
actual, Pleistoceno-Cuaternario que se inició hace
3 millones de años y en el que aun nos encontramos
(aunque en un periodo interglaciar)
- El Carbonífero-Pérmico de hace unos 250 a
350 millones de años
- El Ordovícico-Silúrico de 420 a 450 millones
de años
- Dos Precámbricos ocurridos uno hace entre 580 y 750
y otro sobre los 2.300 millones de años.
El periodo
en que los glaciares tuvieron su máxima extensión
fue la última glaciación precámbrica
en la que existen pruebas de varias congelaciones totales
de la superficie del planeta. El resto de los periodos glaciares
no alcanzaron nunca la congelación de continentes y
océanos tropicales.
Los factores
que desencadenan una glaciación son de varios tipos
y de orígenes diferentes.
Favorecen las glaciaciones determinadas disposiciones de las
masas continentales como son aquellas que interrumpen la circulación
oceánica ecuatorial o sitúan grandes masas continentales
en los polos aumentando el albedo y la acumulación
de nieve.
También las que crean supercontinentes dado que la
mayor estacionalidad que provocan propicia la acumulación
de nieve continental.
Los periodos orogénicos también favorecen el
enfriamiento del planeta al elevar cordilleras, que acumulan
nieve y desarrollar el vulcanismo con inyección de
polvo a la atmósfera, fenómenos ambos que aumentar
el albedo.
El secuestro de CO2 de origen biológico o geológico
disminuye el efecto invernadero enfriando el planeta. La producción
de este gas en periodos de intensa actividad de las dorsales
oceánicas tiene el efecto contrario: el calentamiento
del planeta.
Efectos a menor escala temporal tienen la órbita terrestre
que cambia periódicamente su excentricidad e inclinación
del eje. Estos cambios orbitales parecen ser los responsables
de los ciclos menores, 50.000 a 100.000 dentro de una glaciación
general que puede durar muchos millones de años.
Por último cabe la posibilidad de que la cantidad de
radiación emitida por el sol tenga variaciones o de
que parte de ella sea interceptada por nubes de polvo que
atraviese el sol en su recorrido galáctico.
Las glaciaciones
provocan fenómenos geológicos importantes que
afectan a grandes áreas del planeta como son el descenso
del nivel del mar a escala global con la consiguiente desaparición
de las plataformas continentales, la abrasión general
de grandes regiones continentales por el desplazamiento de
los casquetes polares, la excavación en zonas montañosas
de valles en U, el hundimiento de grandes masas continentales
por el peso de la masa de hielo acumulada, el enfriamiento
del océano profundo en todo el planeta, la acumulación
de depósitos morrénicos (tillitas) y la extensión
de procesos periglaciares como la solifluxión, gelifracción
y los depósitos de loess.
|
|