HIDROSFERAHIDROSFERA

ESQUEMAESQUEMA

• Distribución y composiciónDistribución y composición

• Características físicas de los medios Características físicas de los medios acuáticosacuáticos

• El ciclo del aguaEl ciclo del agua

• Dinámica oceánicaDinámica oceánica

• Dinámica de las aguas continentalesDinámica de las aguas continentales

DISTRIBUCIÓN Y COMPOSICIÓNDISTRIBUCIÓN Y COMPOSICIÓN

• OcéanosOcéanos 97.2 %97.2 %• HieloHielo 2.152.15• A.subterráneasA.subterráneas 0.620.62• A.superficialesA.superficiales 0.0170.017• AtmósferaAtmósfera 0.0010.001• BiosferaBiosfera 0.00050.0005

– Distribución no uniformeDistribución no uniforme– Cubre el 71% de la superficie terrestreCubre el 71% de la superficie terrestre– Cantidad constante (1,4 x 10Cantidad constante (1,4 x 102121 kg) kg)

Composición químicaComposición químicaSalinidad del agua del marSalinidad del agua del mar:35000 ppm :35000 ppm (mg/l)(mg/l)

Composición de solutos sólidos del agua Composición de solutos sólidos del agua de mar:de mar:AnionesAniones %%Cloruro (Cl-)Cloruro (Cl-) 55,29 55,29 Sulfato (SOSulfato (SO44--)--) 7,757,75Bicarbonato(HCOBicarbonato(HCO33-)-) 0,410,41Bromuro (Br-)Bromuro (Br-) 0,19 0,19 Potasio (K+)Potasio (K+) 1,14 1,14 Flúor (F-)Flúor (F-)

0,0037 0,0037

Molécula no disociadaMolécula no disociadaÁcido bórico(HÁcido bórico(H33BOBO33) 0,076) 0,076

Cationes Cationes %%Sodio (Na+)Sodio (Na+)

30,75 30,75 Calcio (Ca++)Calcio (Ca++)

1,18 1,18 Magnesio(Mg++)Magnesio(Mg++)

3,703,70Estroncio (Sr++)Estroncio (Sr++)

0,0220,022

Composición químicaComposición químicaAguas continentalesAguas continentales

Desde Desde < 10 mg/l< 10 mg/l

Hasta > salinidad marinaHasta > salinidad marina

Iones más abundantesIones más abundantes

Carbonato (COCarbonato (CO33-) -) Calcio (Ca++)Calcio (Ca++)

Bicarbonato (HCOBicarbonato (HCO33-)-) Magnesio (Mg++)Magnesio (Mg++)

Sulfato (SOSulfato (SO44--) --) Potasio (K+)Potasio (K+)

Cloruro (Cl-) Cloruro (Cl-) Sodio (Na+)Sodio (Na+)

Composición químicaComposición químicaGasesGases

• Diferente solubilidad de los gases Diferente solubilidad de los gases atmosféricosatmosféricos

• Temperatura Temperatura Solubilidad Solubilidad

CARACTERÍSITICAS FÍSICAS DE CARACTERÍSITICAS FÍSICAS DE LOS MEDIOS ACUÁTICOSLOS MEDIOS ACUÁTICOS• Parámetros físicosParámetros físicos

Punto de ebulliciónPunto de ebullición 100ºC100ºCPunto de solidificaciónPunto de solidificación 0ºC0ºCCalor de fusiónCalor de fusión 79.7 cal/g79.7 cal/gCalor de vaporizaciónCalor de vaporización 539 cal/g539 cal/gCalor específicoCalor específico 11

• ConsecuenciasConsecuenciasMecanismo de transporte de calor más eficaz que la Mecanismo de transporte de calor más eficaz que la

atmósferaatmósferaEstabilidad térmica: Océanos reguladores del climaEstabilidad térmica: Océanos reguladores del clima

• Parámetros físicosParámetros físicosDensidadDensidad depende de depende de

Temperatura: máxima Temperatura: máxima δδ a 4ºC a 4ºCSalinidadSalinidad

RadiaciónRadiaciónUV e IR son rápidamente absorbidasUV e IR son rápidamente absorbidasVisible llega a más profundidad (máxima Visible llega a más profundidad (máxima

penetración el azul)penetración el azul)

CARACTERÍSTICAS FÍSICASCARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Distribución de la luz con la Distribución de la luz con la profundidadprofundidad

• Zona fóticaZona fótica: : Océanos muy claros 150 – 200 mOcéanos muy claros 150 – 200 m

Lagos turbios Lagos turbios <<20 m20 m

• Zona afóticaZona afótica

CARACTERÍSTICAS FÍSICASCARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Distribución de la temperaturaDistribución de la temperatura

• EpilimnionEpilimnion: Capa superficial. Agua más : Capa superficial. Agua más caliente y menos densacaliente y menos densa

• TermoclinaTermoclina: zona donde la temperatura : zona donde la temperatura desciende bruscamente. Separa aguas de desciende bruscamente. Separa aguas de distinta tª y por tanto de distinta densidad, distinta tª y por tanto de distinta densidad, que no se mezclan. La luz está en la zona que no se mezclan. La luz está en la zona fótica, los nutrientes se hunden hacia le fótica, los nutrientes se hunden hacia le fondo, el O2 se disuelve desde la atm. en la fondo, el O2 se disuelve desde la atm. en la parte superficialparte superficial

• HipolimnionHipolimnion: Capa profunda. Agua más fría : Capa profunda. Agua más fría y densay densa

Gráfica de la termoclinaGráfica de la termoclina

Consecuencias de la existencia Consecuencias de la existencia de la termoclinade la termoclina

• Impide la mezcla de las capas de aguaImpide la mezcla de las capas de agua

• EpilimnionEpilimnion: :

Zona con luz, por tanto con fitoplanctonZona con luz, por tanto con fitoplancton

Escasez de nutrientesEscasez de nutrientes

Abundancia de oxígenoAbundancia de oxígeno

• HipolimnionHipolimnion::

Acumulación de nutrientesAcumulación de nutrientes

Escasez de oxígenoEscasez de oxígeno

La termoclina en distintos La termoclina en distintos océanosocéanos

• Océanos tropicalesOcéanos tropicalesTermoclina constante y muy acusadaTermoclina constante y muy acusada

• Océanos polaresOcéanos polaresTemperatura baja y constante todo el añoTemperatura baja y constante todo el añoApenas hay termoclinaApenas hay termoclina

• Océanos templadosOcéanos templadosTermoclina sólo en veranoTermoclina sólo en verano

EL CICLO DEL AGUAEL CICLO DEL AGUA

EL CICLO DEL AGUAEL CICLO DEL AGUA

• Parte internaParte interna– Salida: desde el manto Salida: desde el manto

por las dorsalespor las dorsales

por los volcanes asociados a zonas de subducciónpor los volcanes asociados a zonas de subducción– Entrada: desde el agua del mar a la corteza y al Entrada: desde el agua del mar a la corteza y al

manto por las zonas de subducciónmanto por las zonas de subducción

• Parte externaParte externa– Movimiento ascendente: Movimiento ascendente: Evaporación Evaporación (E. (E.

solar)solar)– Movimiento descendente:Movimiento descendente: PrecipitaciónPrecipitación

(Gravedad)(Gravedad)EscorrentíaEscorrentía

EL CICLO DEL AGUAEL CICLO DEL AGUA

Continentes33.6x1015m3

Océanos1350x1015m3

Atmósfera0.013x1015m3

Precipitación

99x1012m3/año

Escorrentía

37x1012m3/año

Evaporación

361x1012m3/año

Océanos

AtmósferaContinentes

Evap. 62x1012

Precip. 324x1012

EL CICLO DEL AGUAEL CICLO DEL AGUATiempo medio de residenciaTiempo medio de residenciat = Vol (Kmt = Vol (Km33) / E (Km) / E (Km33/años)/años)

Seres vivosSeres vivos 7 días7 días

AtmósferaAtmósfera 9-10 días9-10 días

RíosRíos 12-20 días12-20 días

LagosLagos 1-100 años1-100 años

AcuíferosAcuíferos 300-5000300-5000 a.a.

GlaciaresGlaciares 8000 años8000 años

OcéanosOcéanos 3000 años3000 años

DINÁMICA DE LOS OCÉANOSDINÁMICA DE LOS OCÉANOS

• Agua superficialAgua superficial– Movimientos debidos al vientoMovimientos debidos al viento

•OlasOlas

•Corrientes superficialesCorrientes superficiales

• Agua profundaAgua profunda– Movimientos por diferencias de Movimientos por diferencias de

densidaddensidad

•Corrientes profundas lentasCorrientes profundas lentas

DINÁMICA DE LOS OCÉANOSDINÁMICA DE LOS OCÉANOSCorrientes superficialesCorrientes superficiales

• Vientos alisiosVientos alisios Corrientes Corrientes ecuatorialesecuatoriales

• Vientos del oesteVientos del oeste Corriente del GolfoCorriente del GolfoCorriente Kuro ShivoCorriente Kuro Shivo

La fuerza de Coriolis desvía las corrientesLa fuerza de Coriolis desvía las corrientesLa presencia de continentes desvía las corrientesLa presencia de continentes desvía las corrientesLas corrientes transportan calorLas corrientes transportan calor de latitudes bajas a altasde latitudes bajas a altas

Corrientes superficialesCorrientes superficiales

DINÁMICA DE LOS OCÉANOSDINÁMICA DE LOS OCÉANOSCorrientes superficialesCorrientes superficialesLa fuerza de Coriolis desvía las corrientesLa fuerza de Coriolis desvía las corrientesLa presencia de continentes desvía las corrientesLa presencia de continentes desvía las corrientesLas corrientes transportan calorLas corrientes transportan calor de latitudes bajas a altasde latitudes bajas a altas

Corriente del GolfoCorriente del Golfo

DINÁMICA DE LOS OCÉANOSDINÁMICA DE LOS OCÉANOSAfloramientos (Up-welling)Afloramientos (Up-welling)• En las zonas orientales de los océanos tropicales En las zonas orientales de los océanos tropicales

el agua es desplazada por los alisios y el agua es desplazada por los alisios y reemplazada por agua profundareemplazada por agua profunda

• Es agua rica en nutrientesEs agua rica en nutrientes

DINÁMICA DE LOS OCÉANOSDINÁMICA DE LOS OCÉANOSCorrientes profundasCorrientes profundas• Corrientes termohalinasCorrientes termohalinasDebidas a diferencias de densidad porDebidas a diferencias de densidad por

– Diferencias de temperaturaDiferencias de temperatura– Diferencias de salinidadDiferencias de salinidad

Corrientes profundasCorrientes profundasLa cinta transportadora oceánicaLa cinta transportadora oceánica

Corrientes profundasCorrientes profundas

• Son más lentas que las corrientes Son más lentas que las corrientes superficialessuperficiales

• Al emerger llevan gran cantidad de Al emerger llevan gran cantidad de nutrientes y son muy productivasnutrientes y son muy productivas

• El motor atmosférico y oceánico funciona El motor atmosférico y oceánico funciona con energía solar pero al revés:con energía solar pero al revés:

Atmósfera: calentamiento superficial del aire Atmósfera: calentamiento superficial del aire que origina su ascensoque origina su ascenso

Océano: enfriamiento invernal de la Océano: enfriamiento invernal de la superficie que origina su descensosuperficie que origina su descenso

Corrientes profundas Corrientes profundas

• YouTubeYouTube - CORRIENTES MARINAS - CORRIENTES MARINAS

• YouTubeYouTube - Corrientes marinas - Corrientes marinas

DINÁMICA DE LOS OCÉANOSDINÁMICA DE LOS OCÉANOS

El niñoEl niñoInfografíaInfografía

: Los fenómenos de El Niño y de La Niña | EROSKI : Los fenómenos de El Niño y de La Niña | EROSKI CONSUMERCONSUMER

El NiñoEl Niño es un fenómeno climático, erráticamente es un fenómeno climático, erráticamente cíclico (ciclos entre tres y ocho años) cíclico (ciclos entre tres y ocho años)

El nombre del "El Niño" se debe a pescadores del El nombre del "El Niño" se debe a pescadores del norte de Perú que observaron que las aguas norte de Perú que observaron que las aguas frente a las costas se calentaban en la época de frente a las costas se calentaban en la época de las fiestas navideñas y los bancos de peces huían las fiestas navideñas y los bancos de peces huían hacia el sur. A este fenómeno le dieron el nombre hacia el sur. A este fenómeno le dieron el nombre de de Corriente de El NiñoCorriente de El Niño, por su asociación con , por su asociación con la época de la Navidad y el Niño Jesús. la época de la Navidad y el Niño Jesús.

El nombre científico del fenómeno es El nombre científico del fenómeno es Oscilación Oscilación del Sur El Niñodel Sur El Niño ( (El Niño-Southern OscillationEl Niño-Southern Oscillation, , ENSOENSO, por sus siglas en inglés). , por sus siglas en inglés).

El niñoEl niño

EfectosEfectos

• En América del SurEn América del Sur– Disminución de la intensidad de la Corriente de Humboldt. Disminución de la intensidad de la Corriente de Humboldt. – Pérdidas pesqueras en ciertas especies e incremento en Pérdidas pesqueras en ciertas especies e incremento en

otras. otras. – Periodos muy húmedos. Periodos muy húmedos. – Baja presión atmosférica. Baja presión atmosférica. – Inundaciones Inundaciones – Pérdidas agrícolas.Pérdidas agrícolas.

• En el sudeste de AsiaEn el sudeste de Asia– Lluvias escasas. Lluvias escasas. – Enfriamiento del océano. Enfriamiento del océano. – Periodos muy secos. Periodos muy secos. – Alta presión atmosférica. Alta presión atmosférica. – Escasez de alimentos marinos Escasez de alimentos marinos – Cultivos arruinadosCultivos arruinados

El niñoEl niño

EfectosEfectos

• En América CentralEn América Central– El fenómeno se ha asociado a mayor incidencia de frentes El fenómeno se ha asociado a mayor incidencia de frentes

fríos, aumento del número de huracanes en el Pacífico fríos, aumento del número de huracanes en el Pacífico mientras que disminuyen en el Atlántico, Caribe y golfo de mientras que disminuyen en el Atlántico, Caribe y golfo de México, tal como se ha venido observando en los últimos México, tal como se ha venido observando en los últimos añosaños..

• En el MundoEn el Mundo– Consecuencias globales:Consecuencias globales:– Cambio de circulación atmosférica. Cambio de circulación atmosférica. – Cambio de la temperatura oceánica. Cambio de la temperatura oceánica. – Pérdida económica en actividades primariasPérdida económica en actividades primarias..

DINÁMICA DE LOS OCÉANOSDINÁMICA DE LOS OCÉANOS

OlasOlas

• Las Las olasolas son ondas que se desplazan son ondas que se desplazan por la superficie de los mares por la superficie de los mares

Ola - Ola - WikipediaWikipedia, la enciclopedia libre, la enciclopedia libre

DINÁMICA DE LOS OCÉANOSDINÁMICA DE LOS OCÉANOS

MareasMareas

• YouTubeYouTube - Las mareas - Las mareas

• MareaMarea es el cambio periódico del es el cambio periódico del nivel del mar, producido nivel del mar, producido principalmente por las fuerzas principalmente por las fuerzas gravitacionales que ejercen la Luna y gravitacionales que ejercen la Luna y el Sol el Sol

DINÁMICA DE LAS AGUAS DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESCONTINENTALES

• PrecipitaciónPrecipitación InfiltraciónInfiltración

EscorrentíaEscorrentía

Infiltración depende deInfiltración depende de::

Tipo de precipitacionesTipo de precipitaciones

Tipo de sueloTipo de suelo

VegetaciónVegetación

PendientePendiente

DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESDINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALES

Agua subterráneaAgua subterránea

• AcuíferoAcuífero: área bajo la superficie de la tierra : área bajo la superficie de la tierra donde el agua se almacenadonde el agua se almacenaCircula por los poros y fisuras lentamenteCircula por los poros y fisuras lentamentePorosidad eficazPorosidad eficaz: volumen de poros conectados: volumen de poros conectados

• Partes de un acuíferoPartes de un acuífero– Zona de aireaciónZona de aireación: poros parcialmente llenos de agua. : poros parcialmente llenos de agua.

Desplazamiento verticalDesplazamiento vertical– Zona de saturaciónZona de saturación: poros totalmente saturados de : poros totalmente saturados de

agua. Desplazamiento horizontal. Está por encima de agua. Desplazamiento horizontal. Está por encima de una capa impermeableuna capa impermeable

– Nivel freáticoNivel freático: límite superior de la zona de aireación: límite superior de la zona de aireación

Estructura de un acuíferoEstructura de un acuífero

• río o lagorío o lago (a)(a)• suelo poroso no suelo poroso no

saturado (b)saturado (b). . • suelo poroso suelo poroso

saturadosaturado (c)(c). . • suelo impermeablesuelo impermeable

(d)(d). . • acuífero no acuífero no

confinadoconfinado (e)(e). . • manantial (f)manantial (f); ; • pozopozo que capta agua que capta agua

del acuífero no del acuífero no confinado confinado (g)(g). .

• pozo que alcanza el pozo que alcanza el acuífero acuífero confinado,confinado, pozo artesiano pozo artesiano (h)(h). .

AcuíferosAcuíferos• Entrada de aguaEntrada de agua InfiltraciónInfiltración

Río influenteRío influente

• Salida de aguaSalida de agua EvaporaciónEvaporaciónPozosPozosManantialesManantialesRío efluenteRío efluente

DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESDINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALES

RíosRíos

• Cuenca hidrográficaCuenca hidrográfica: : Territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, Territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río río

Cuencas hidrográficas de la Península Cuencas hidrográficas de la Península ibéricaibérica

DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESDINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESRíosRíos

• Balance hídricoBalance hídrico::Balance entre los aportes de agua por precipitación y su Balance entre los aportes de agua por precipitación y su salida por evapotranspiración, recarga subterránea y salida por evapotranspiración, recarga subterránea y corrientes superficialescorrientes superficiales

P=ETR+ES+P=ETR+ES+ΔΔH+H+ΔΔS+CSS+CS

PP precipitaciónprecipitaciónETRETR evapotranspiraciónevapotranspiraciónESES escorrentía superficialescorrentía superficialΔΔHH cambios de humedad en el suelocambios de humedad en el sueloΔΔSS cambios en almacenamiento de agua subterráneacambios en almacenamiento de agua subterráneaCSCS corrientes subterráneascorrientes subterráneas

DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESDINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESRíosRíos

• Evapotranspiración potencial y Evapotranspiración potencial y realreal

ETP: agua devuelta a la atmósfera como ETP: agua devuelta a la atmósfera como vapor desde un suelo completamente vapor desde un suelo completamente cubierto de vegetación y sin limitación de cubierto de vegetación y sin limitación de aguaagua

ETR ETR <= ETP<= ETP

DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESDINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESRíosRíos

• Diagrama de balance hídricoDiagrama de balance hídricoRepresenta precipitaciones, ETP y ETRRepresenta precipitaciones, ETP y ETR

SuperávitSuperávit PP>ETP >ETP y reservas del y reservas del suelo llenassuelo llenas

ETP>PETP>P No hay déficit cuando se utilizan No hay déficit cuando se utilizan las las reservas del sueloreservas del suelo

DéficitDéficit ETP>P ETP>P agotadas las reservasagotadas las reservas

PP>ETP>ETP No hay superávit cuando se están No hay superávit cuando se están rellenando las reservasrellenando las reservas

Zona áridaZona árida: déficit de agua todo el año o la mayor : déficit de agua todo el año o la mayor parteparte

Diagrama de balance hídricoDiagrama de balance hídrico

DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESDINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESRíosRíos

Régimen y perfil de un ríoRégimen y perfil de un río

• Régimen fluvial: Régimen fluvial: fluctuación del caudal de un río a lo largo fluctuación del caudal de un río a lo largo del añodel año

• Existe una correspondencia bastante estrecha entre el Existe una correspondencia bastante estrecha entre el registro de los aforos y los registros de lluviasregistro de los aforos y los registros de lluvias– El régimen fluvial será mucho más irregular en las cuencas con El régimen fluvial será mucho más irregular en las cuencas con

climas secos (las crecidas e inundaciones serán mucho más climas secos (las crecidas e inundaciones serán mucho más violentas).violentas).

– Por el contrario, en las regiones de clima lluvioso, el régimen Por el contrario, en las regiones de clima lluvioso, el régimen fluvial mostrará menos altibajos y un caudal relativamente fluvial mostrará menos altibajos y un caudal relativamente abundante.abundante.

– La regularidad del caudal es mayor en los ríos de cuenca muy La regularidad del caudal es mayor en los ríos de cuenca muy extensa.extensa.

– El régimen fluvial seguirá al pluviométrico, con un cierto desfase El régimen fluvial seguirá al pluviométrico, con un cierto desfase en el que intervendrán múltiples factores (extensión de la en el que intervendrán múltiples factores (extensión de la cuenca, relieve y pendiente, vegetación, etc.).cuenca, relieve y pendiente, vegetación, etc.).

Régimen fluvialRégimen fluvial

HidrogramaHidrograma Gráfico que representa el caudal frente al tiempoGráfico que representa el caudal frente al tiempo

Régimen fluvialRégimen fluvial

• Tiempo de respuestaTiempo de respuestaTiempo entre la mitad de las precipitaciones Tiempo entre la mitad de las precipitaciones y el máximo caudal en un puntoy el máximo caudal en un punto

Depende de Depende de la vegetación la vegetación el tipo de sueloel tipo de suelo

Su conocimiento permite prevenir riesgosSu conocimiento permite prevenir riesgos

Régimen fluvialRégimen fluvial

Coeficiente de caudal mensualCoeficiente de caudal mensual (CCM)=(CCM)=Caudal medio mensual/Caudal medio anualCaudal medio mensual/Caudal medio anual

• CCM=1CCM=1 caudal igual todo el añocaudal igual todo el año

• CCMCCM<1<1 aguas bajasaguas bajas

• CCM>1CCM>1 aguas sueltasaguas sueltas

Régimen fluvialRégimen fluvial

DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESDINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALESRíosRíos

Perfil longitudinalPerfil longitudinal• Línea ideal que dibuja un río desde su nacimiento Línea ideal que dibuja un río desde su nacimiento

hasta su desembocadurahasta su desembocadura• La curva ideal se alcanzaría en un La curva ideal se alcanzaría en un perfil en perfil en

equilibrioequilibrio, es decir en un río en el que no hubiese , es decir en un río en el que no hubiese ni erosión ni sedimentaciónni erosión ni sedimentación

• El El nivel de basenivel de base es la parte inferior del río. Se es la parte inferior del río. Se alcanza, siempre, en la desembocaduraalcanza, siempre, en la desembocadura

• Un cambio en el nivel de base implica la Un cambio en el nivel de base implica la modificación del perfil, que cuando llega a la modificación del perfil, que cuando llega a la cabecera da lugar a un retroceso de la misma. cabecera da lugar a un retroceso de la misma.

Perfil longitudinalPerfil longitudinal

Perfil longitudinalPerfil longitudinal