Los sistemas fluidos terrestres

LA HIDROSFERA

Concepto y distribución en el

planeta

• La hidrosfera es el conjunto de toda el agua que existe en el sistema Tierra.

• El agua de la hidrosfera no está distribuida uniformemente, se pueden considerar seis compartimentos o subsistemas acuáticos: océanos, hielo, aguas subterráneas, aguas superficiales, atmósfera y biosfera.

• Su distribución es la

siguiente:

% de agua en el

Planeta

Océanos y

mares

97,5

Vapor de agua

atmosférico

0,001

Ríos 0,0002

Lagos de agua

dulce

0,007

Lagos salinos 0,006

Aguas

subterráneas

0,76

Hielo polar y

glaciares

1,74

CICLO DEL AGUA

– La cantidad de agua de la hidrosfera se puede considerar constante.

– El agua se mueve se unos subsistemas a otros dando lugar al ciclo del agua, que se mantiene en funcionamiento gracias al aporte de la energía solar y a la fuerza de la gravedad.

– El ciclo hidrológico es el mecanismo que regula térmicamente la superficie del globo transportando materia y energía desde las zonas más calientes a las más frías,erosiona las rocas, traslada los sedimentos hasta las cuencas sedimentarias y los deposita en ellas.

– Este ciclo comprende tres partes:

1. el mar y la cobertera vegetal (evaporación y evapotranspiración

2. las nubes (transferencia, condensación, precipitación)

3. el agua continental superficial (fuentes, ríos, lagos) y subterránea, que termina por retornar al mar después de un tiempo más o menos largo, según el recorrido realizado.

BALANCE HÍDRICO

Es la relación entre las entradas (precipitaciones…) y las salidas

(evapotranspiración , escorrentía…).

AGUA DISPONIBLE = AGUA EXISTENTE + APORTES – AGUA QUE SALE(embalses, acuíferos) (precipitaciones, (evaporación, ríos,

ríos) consumo)

La cantidad de agua evaporada de los océanos es mayor que la que reciben

por precipitaciones, lo contrario ocurre en los continentes, es decir, que existe

un déficit de precipitaciones en los océanos (con respecto al agua evaporada) y

un superávit en los continentes.

Este exceso (37000 km3 anuales) es devuelto al océano mediante

escorrentía superficial (ríos) y subterránea o en forma de hielo aportado por

algunos glaciares.

El ciclo del agua ( evaporación - condensación - congelación y fusión )

representa un mecanismo de segregación de sales que mantienen a nivel

químico las diferencias entre aguas continentales y marinas

RECURSOS HÍDRICOS Y LA

GESTIÓN DEL AGUA

• Aguas

superficiales:

– Embalses

– Trasvases

– Desaladoras

• Aguas

subterráneas

Aguas superficiales

• El agua de las

precipitaciones que

caen sobre los

continentes pueden

seguir dos caminos:

infiltración (pasa al

suelo) o escorrentía

(fluye sobre la

superficie)

La cantidad de agua que

se infiltra

depende de:

• del tipo de

precipitaciones

• Del tipo de suelo

• De la vegetación

• De la pendiente del

terreno

• Ríos: corrientes permanentes de agua superficial que se inician por la surgencia de agua subterránea, por fusión de glaciares, por flujo de suelos saturados por agua, o al reunirse las aguas de escorrentía superficial, torrentes y arroyos. La desembocadura más frecuente es en el mar.

• Arroyos: cuando los cauces son permanentes, lleven siempre agua o no, se habla de arroyos o ríos, siendo la diferencia entre ambos de escala

• Las aguas de los ríos proceden de las lluvias, de los glaciares o de ambos y están estrechamente relacionadas con los acuíferos subterráneos, de modo que pueden cederles agua (río influente) o recibirlas de ellos (río efluente).

Aguas superficiales

• CUENCAS

HIDROGRÁFICAS

Superficie del terreno

que incluye un río y

todas sus afluentes

desde su nacimiento

hasta su

desembocadura

• RED HIDROGRÁFICA O RED DE DRENAJE

Es el conjunto de cauces, con caudal permanente o no, que drenan una región.

Aguas superficiales

EMBALSES , TRASVASES, PLANTAS

DESALADORAS. PROBLEMA DEL AGUA

EMBALSES

Retención de agua

de los ríos para el

abastecimiento de la

población, industrias

explotaciones

agrícolas, producción

de electricidad y

actividades

recreativas.

Suponen una

alteración el régimen

natural de los ríos.

TRASVASES

Se utilizan para transportar el

agua de cuencas hidrográficas

con excedentes a otra con

déficit.

Medida bastante problemática

por el coste ecológico,

económico y político

PLANTAS

DESALADORAS

Se trata de la

obtención de agua

potable o para uso

agrícola a partir

del agua del mar.

Se realiza

mediante:

-destilación

térmica

-Ósmosis inversa

NUEVA CULTURA DEL AGUA

CONSIDERAR AGUAS

SUBTERRÁNEAS Y

SUPERFICIALES COMO EL

MISMO RECURSO. SU

GESTIÓN, POR TANTO, DEBE

SER CONJUNTA.

• ENERGÍA HIDROELÉCTRICA

• Esta energía se obtiene gracias a la transformación de la energía potencial contenida en el agua embalsada.

• Consiste en retener mediante embalses el agua que circula por los ríos. Al abrir las compuertas el agua mueve una serie de turbinas que están conectadas con un generador de corriente eléctrica

Ventajas:

Es renovable, limpia y autóctona.

No es contaminante.

Alto rendimiento energético

Bajo coste de explotación. Combustible

gratuito.

Se puede almacenar

Regula el cauce fluvial

Inconvenientes:

Dependencia de la disponibilidad de agua

La pérdida de suelo y de bosques de ribera,

así como el desplazamiento de las

poblaciones.

Impide el transporte de nutrientes y

sedimentos fluviales

Riesgo de eutrofización en el embalse.

Dificultan la recarga de los acuíferos aguas

abajo

• ENERGÍA MAREAL

El mar representa una fuente de energía

renovable y limpia, pero poco aprovechada.

La energía maremotriz se origina por el

movimiento de pleamar y bajamar, que hace

funcionar una turbina que genera energía

eléctrica

Aguas Subterráneas

• El origen principal del agua subterránea es la infiltración.

• En el interior del terreno, esta agua se desplaza o se acumula en la grietas y en los poros

• El agua subterránea tiene una capacidad lenta de renovación, por lo que es necesario evitar su sobreexplotación.

• Se considera un recurso renovable cuando el volumen de agua extraída no supera al de la infiltrada.

Cuando el agua en su percolación encuentra una capa impermeable o de una baja permeabilidad se va acumulando, formando un acuífero.

La velocidad de circulación del agua por el terreno depende de la permeabilidad y de la porosidad La primera capa del suelo se llama zona de aireación, donde los poros están llenos de aire .El agua desciende hasta encontrar una capa de roca impermeable y se acumula en los poros, formando la zona de saturación.El contacto entre las dos zonas se llama nivel freático.

– ACUÍFEROS: Son rocas porosas y permeables o formaciones geológicas que pueden almacenar agua.

– Según la topografía y la geología de una zona determinada, los posibles acuíferos adoptan nombres diferente:

• acuíferos libres a aquellos en los que el nivel freático sólo está sometido a la presión atmosférica.

• acuíferos confinados son aquellos en los que los poros están a presión mayor que la atmosférica, por lo que si se perfora un pozo el agua subirá por encima del terreno (pozos artesianos y surgentes ).

• acuíferos colgados son los que están desconectados por capas impermeables del nivel freático regional.

AGUAS SUBTERRÁNEAS

• Usos consuntivos: Son aquellos que reducen su cantidad y/o su calidad, de manera que el agua después de ser utilizada, no puede usarse de nuevo con el mismo fin, ya que su calidad ha variado.

• Usos no consuntivos: Son los que no reducen su cantidad ni su calidad, y el agua puede volver a ser utilizada diversas veces.

USOS Y CONSUMOS DEL AGUA

TIPOS DE USOS DEL AGUA

• USO URBANO

• USO AGRÍCOLA Y GANADERO

• USO INDUSTRIAL Y MINERO

• USO RECREATIVO

• USO COMO HÁBITAT

• USO ENERGÉTICO

• USO PARA TRANSPORTE

IMPACTOS SOBRE LA HIDROSFERA

(Contaminación)

• Definición de contaminación del agua: introducción

materias o formas de energía o inducir condiciones en el

agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una

alteración perjudicial de su calidad en relación con los

usos posteriores o con su función ecológica.

• Según su origen puede ser:– Contaminación natural

– Contaminación de origen humano

– Contaminación de origen agrícola o ganadero

– Contaminación de origen industrial

– Otras actividades antrópicas (vertederos, residuos,

transporte, accidentes,…)

IMPACTOS SOBRE LA HIDROSFERA

(Contaminación)

• Según su

localización: • Difusa

• Puntual

• Según su evolución: • Biodegradable

• No biodegradable

FACTORES Y NIVEL DE

CONTAMINACIÓN VAN A

DEPENDER DE:

• Tipo de receptor

• cantidad y calidad del receptor

• características dinámicas o

estáticas del mismo

• características de la biocenosis

• tipo de contaminante

TIPOS DE CONTAMINANTES

A.- Contaminantes físicos; son aquellos que

van a producir efectos sobre la temperatura,

turbidez del agua, color y la radioactividad.

B.- Contaminantes químicos;

- orgánicos (grasas, aceites, pesticidas).

- inorgánicos (sales, metales pesados,

nutrientes inorgánicos).

- gases (metano)

C.- Contaminantes biológicos

(microorganismos patógenos)

EUTROFIZACIÓN DE LAS AGUAS• La eutrofización es un proceso producido por un

exceso de nutrientes.

• Se produce sobre todo es aguas estáticas como lagos, lagunas o embalses, aunque también puede aparecer en ríos con régimen lento o incluso en zonas portuarias del litoral.

Fuentes de eutrofización :

• Eutrofización natural: la eutrofización es un proceso que se va produciendo lentamente de forma natural en todos los lagos del mundo, porque todos van recibiendo nutrientes.

• Eutrofización de origen humano: los vertidos humanos aceleran el proceso hasta convertirlo, muchas veces, en un grave problema de contaminación.

EUTROFIZACIÓN DE LAS AGUAS• Los nutrientes que mas afectan son aquellos para los que existe

limitación natural, básicamente el nitrógeno y el fósforo .

• El uso abusivo de fertilizantes (nitratos y fosfatos) que son arrastrados por la lluvia y el exceso de detergentes con fosfatos vertidos a los cauces a partir de las aguas residuales contribuye a este proceso.

• Da como resultado:– PROLIFERACIÓN DEL FITOPLANCTON

– DEGRADACIÓN AEROBIA DE LA MATERIA ORGÁNICA

– DEGRADACIÓN ANAEROBIA DE LA MATERIA ORGÁNICA

MEDIDAS PARA EVITARLA:– Disminuir la cantidad de fosfatos y nitratos en los vertidos

– Usar detergentes con baja proporción de fosfatos

– No abonar en exceso los campos

– Usar los desechos agrícolas y ganaderos como fertilizantes, en vez de verterlos, etc

Contaminación de ríos

Los ríos tienen una cierta capacidad de autodepuración, pero en mucha

ocasiones no pueden con todos estos productos y sus efectos son:

• Restricciones en el uso del agua

• Alteraciones en la flora y fauna

• Apariencia y olores desagradables

La contaminación va a consistir en un aporte de mucha materia

orgánica en los ríos. El proceso de autodepuración depende del tipo y

cantidad de Materia Orgánica que tenga, de la cantidad de oxígeno

disuelto y del tipo de microoganismos que lo habiten.

Se pueden distinguir tres zonas en un río en función de los indicadores

biológicos que encontremos y que a su vez dependen de las características

fisico-químicas del agua:

• Zona oligosapróbica: Rio sin contaminar

• Zona mesosapróbica: Mas contaminada

• Zona polisapróbica: Muy contaminada

CONTAMINACIÓN AGUAS SUBTERRÁNEAS• Las aguas subterráneas van a suponer un recurso hídrico

importante, pero actualmente se ven sometidos a un problema de sobreexplotación y de contaminación. La contaminación de las aguas subterráneas son muy difíciles de eliminar.

• El origen de la contaminación se encuentra:

– vertidos de residuos urbanos o industriales

– fugas de las aguas residuales e infiltraciones de las mismas

– uso de fertilizantes y pesticidas y por los vertidos de granjas ganaderas.

La sobreexplotación de acuíferos costeros se ocasiona al extraer agua en cantidad superior a su capacidad de recarga, lo que puede provocar un descenso del nivel freático. Si la sobreexplotación tiene lugar en acuíferos costeros, se origina la intrusión salina. El agua del mar ( salada y más densa ), invade el espacio libre en el acuífero y desaloja el agua dulce, produciendo una salinización del agua subterránea.

CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS

MARINAS

• El vertedero final para una gran parte de

nuestros desechos es el océano. A él van

a parar gran parte de los vertidos urbanos

e industriales. No sólo recibe las aguas

residuales, sino que, en muchas

ocasiones, se usa para arrojar las basuras

o, incluso, los residuos radiactivos.

• MAREAS NEGRAS

MEDIDAS CONTRA LA

CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS

• Protección de los acuíferos

• Control de los sistemas de desagüe y de los residuos industriales vertidos a los cauces, al mar, al suelo o inyectados en pozos.

• Tratamiento apropiado de los residuos

• Empleo de tecnologías que permitan el reciclado de las aguas en las mejores condiciones.

• Uso racional de pesticidas, herbicidas y nitratos en la agricultura.

• Utilización de productos de uso común biodegradables.

• Depuración de las aguas residuales

• Descontaminación de acuíferos, medida muy costosa, que suele consistir en bombear el agua contaminada e inyectar agua limpia.

• Sanciones económicas

GESTIÓN DEL AGUA• Las prácticas actuales de consumo de agua, nos

conducen a una situación insostenible cuya consecuencia será la escasez de este elemento.

• Con una adecuación del consumo de los recursos hídricos disponibles, como el empleo adecuado de sistemas de riego, se pueden solucionar los desequilibrios en la distribución espacial.

• Sin embargo las acciones humanas más destacadas en la actualidad son (algunas de dudosos beneficios):

- Construcción de presas y embalses

- Explotación y rellenado de acuíferos

- Trasvases

- Desalación

Medidas de carácter general• Reducción del consumo en el sector agrícola

- Cambios en el sistema de riego

- Mejora en las prácticas de la gestión del agua

• Reducción de consumo en la industria

• Reducción del consumo humano

Medidas de carácter técnico

• Embalses y presas

• Trasvases

• Desalación del agua del mar

• Control en la explotación de los acuíferos

Medidas de carácter político

• Medidas sostenibles sobre el uso del recurso

• Nueva cultura del Agua