2. LA TIERRA DESDE EL ESPACIO
Mirando la fotografía de
nuestro planeta,
• ¿dónde podemos
encontrar agua en él?;
• ¿en qué se diferencian el
agua de los océanos del
agua de los ríos y los lagos?;
• ¿qué es el “ciclo del
agua”?, ¿podrías
describirlo?;
• ¿por qué es importante no
despilfarrar agua?;
• ¿conoces alguna manera
de ahorrar agua?
3. El agua en la Tierra se
encuentra como…
AGUA SÓLIDA. Se encuentra
en los glaciares en forma de
nieve y de hielo.
AGUA LÍQUIDA. Se encuentra
en los océanos, en los mares,
en los lagos, en los ríos, en las
aguas subterráneas.
AGUA GASEOSA. Se encuentra
como vapor de agua en la
atmósfera.
4. Cuando la Tierra se empezó a
formar, hace unos 4.600 millones
de años, las altas temperaturas
hacían que toda el agua estuviera
en forma de vapor.
Al enfriarse por debajo del punto
de ebullición del agua, gigantescas
precipitaciones llenaron de agua
las partes más bajas de la
superficie formando los océanos.
Se calcula que unas decenas o
cientos de millones de años
después de su formación ya
existirían los primeros océanos.
El origen del agua en la Tierra
Para que el agua haya podido
permanecer en la Tierra el
agua líquida ha sido preciso
que se dieran tres
circunstancias:
- la composición de la propia
atmósfera;
- la distancia al Sol, que
permite unas temperaturas en
las cuales el agua pueda
permanecer en cualquiera de
sus tres estados;
- la gravedad terrestre, que
mantiene el agua atrapada en
el campo gravitatorio terrestre.
5. ¿El único planeta con agua?
Aunque todos los planetas del Sistema Solar tuvieron un origen similar
al de la Tierra y, por tanto, también en ellos se debería haber formado
agua, sólo en éste sigue existiendo esta substancia. Pero no ha sido así
en todos los casos.
Si Mercurio y Venus carecen de agua, por su proximidad al Sol y por
tanto estar a elevadas temperaturas, el agua no ha tenido posibilidad de
condensarse para precipitar y formar océanos. Marte, en la actualidad,
no tiene agua «visible», pero sí formaciones geológicas semejantes a las
producidas por el agua en la Tierra: valles y otras evidencias de erosión
semejante a la fluvial; incluso es probable que haya una cierta cantidad
de agua en forma de hielo en sus casquetes polares.
El resto de planetas, los gigantes gaseosos Júpiter, Saturno, Urano...,
podrían tener vapor de agua mezclado con los otros gases. Uno de los
astros con más probabilidades de albergar agua es Europa, satélite de
Júpiter, cuya superficie parece la parte superior helada de un gran
océano.
6. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA (1)
Casi la totalidad del agua se encuentra en los mares y
océanos en forma de agua salada. De las aguas dulces la
mayor parte está en forma de hielo y en aguas subterráneas.
El agua situada sobre los continentes y la que está en la
atmósfera son las cantidades proporcionalmente menores,
aunque su importancia biológica es grande.
Distribución del agua:
Agua líquida oceánica 1322·106 km3 97 %
Agua dulce1 225.000 km3 3 %
Agua sólida oceánica 26·106 km3
En la atmósfera 12.000 km3
Aguas subterráneas2 2 a 8 ·106 km3
1. En “Agua dulce” se incluyen el mar Caspio, el Aral y el mar
Muerto, además de lagos, ríos, etc.
2. Se da una de las muchas estimaciones que se suelen hacer
para estas aguas, porque calcular su cantidad es muy difícil.
9. EL AGUA SALADA
• El agua en la Tierra siempre tiene una carga de substancias
disueltas en menor o en mayor grado.
• La salinidad es la concentración o cantidad de sales
disueltas en el agua.
• El agua que se encuentra en los mares y en los océanos es
agua salada, pues presenta una media de 35 g/L de agua.
• Estas sales disueltas proceden de las rocas de los
continentes, que sufren la acción erosiva de los ríos, que
las disuelve, y transporta los materiales arrancados hasta
su desembocadura en un mar.
• En mares cerrados –Mediterráneo-, las escasas
precipitaciones y la fuerte evaporación hacen que la
evaporación sea mayor.
10. EL AGUA EN LOS CONTINENTES
Menos del 3%
del agua de la
Tierra es agua
dulce, y la mayor
parte de ella se
encuentra como
hielo o como
agua líquida
sobre los
continentes, y
sólo una
pequeñísima
parte se
encuentra como
vapor de agua en
la atmósfera.
11. EL AGUA DULCE
• Es el agua cuya salinidad sea igual o menor de 0,2
g/L.
• Se encuentra básicamente en dos estados:
a) Líquida: en ríos, lagos y aguas subterráneas.
b) Sólida: en los glaciares, que constituyen la
mayor reserva de agua dulce de la Tierra. Se
encuentra formando casquetes en las zonas
polares, y en zonas montañosas formando
glaciares de valle.
12. El agua subterránea (1)
• Es la segunda mayor reserva
de agua dulce en la Tierra.
• Se distribuye entre poros y
fisuras de las rocas del
interior terrestre.
• Su salida a la superficie da
lugar a manantiales y
fuentes.
• Otra manera de sacar a la
superficie el agua
subterránea es mediante
pozos.
13. El Agua subterránea (2)
Es el agua superficial
una vez que se
infiltra por entre los
poros y grietas de la
tierra.
Este agua se mueve
lentamente debido a
la gravedad hasta que
aparezca una roca
impermeable que
detiene el flujo
descendente de agua.
La zona subterránea
con poros y grietas
llenos de agua
forman el acuífero.
Una parte de esta
agua puede aparecer
de nuevo en la
superficie; se trata de
dos tipos diferentes:
15. Aguas subterráneas
(4)
1. Natural. Cuando la
topografía (el relieve) corta
un acuífero, se forma una
fuente. Desde aquí, puede
nacer un río o alimentar a un
lago.
2. Artificial. Cuando aparece
agua en la superficie del
suelo por medio de pozos.
1
2
¿Cómo retorna el
agua subterránea a
la superficie?
16. Las aguas
superficiales
• Son las aguas
dulces más
escasas del
planeta.
• Forma lagos y
lagunas.
• Forma ríos y
torrentes.
• Forma
humedales.
Río Borosa
Lagunas de
Ruidera.
Marismas de
Doñana
17. El agua dulce se encuentra en:
Arroyos o torrentes. Son corrientes de
agua alimentadas por la lluvia. El flujo de
agua varía mucho de una temporada a
otra.
Humedales. Son zonas de marismas y
pantanos, donde el suelo se inunda todo
el año.
Glaciares. Se forman a partir de la
acumulación de nieve en las cimas de las
montañas.
Ríos. Son cursos de agua permanentes.
El agua subterránea. Es el agua se
encuentra por debajo de la superficie del
suelo.
Lagos. Son masas de agua de diferentes
tamaños contenidos en un cuerpo de
tierra.
18. LAS PROPIEDADES DEL AGUA (1)
1. Es incolora. Si bien, tiene un cierto color azul cuando se concentra en
grandes masas (mares y océanos) debido a la dispersión de la luz que lo
atraviesa.
2. Es inodora e insípida. No obstante, puede adquirir el olor y el sabor de las
substancias disueltas.
3. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de fusión del
agua pura es de 0ºC y el punto de ebullición es de 100ºC. Al congelarse,
forma nieve o hielo según se presente de forma esponjosa o compacta.
4. Se expande al congelarse, es decir aumenta de volumen, de ahí que la
densidad del hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo flota en el
agua líquida. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de
4ºC, que es de 1g/cc.
El agua es una sustancia líquida que tiene propiedades únicas que
le permiten jugar un papel importante en los procesos que
ocurren en el planeta y ser esencial para los seres vivos. Algunas
de sus propiedades son las siguientes:
19. La anómala dilatación del agua
Una de las propiedades físicas más curiosas e importantes del agua es su
dilatación anómala. Si bien cuando calentamos un cuerpo se dilata y, cuando lo
enfriamos, se contrae, con el agua esto no sucede así. Cuando el agua se congela,
se dilata. Es decir, aumenta de volumen: una masa de hielo tiene mayor volumen
que la misma masa de agua.
La densidad del agua varía con la temperatura, de forma que la densidad máxima
(1 g/cm3) corresponde al agua líquida a una temperatura de 3,98 ºC. El hielo es
menos denso. También es menos densa el agua más caliente.
Esta dilatación anómala del agua es muy importante en los ecosistemas
acuáticos. En un lago de montaña, por ejemplo, al llegar el invierno, el agua se
congela. Pero como el hielo flota, solamente se congela una delgada capa de agua,
que queda en la superficie. El agua por debajo está muy fría, pero el hielo la aísla
de las bajas temperaturas del exterior y, así, no llega a congelarse.
Gracias a esto, las plantas y los animales acuáticos pueden sobrevivir en invierno.
En la hidrosfera, normalmente, siempre hay agua líquida bajo el hielo.
20. ¿Por qué el
hielo flota
sobre el
agua?
El agua sólida, es decir,
el hielo, flota sobre el
agua líquida. Esta es
una propiedad muy
extraña en la
naturaleza, pero que es
crucial en un planeta
cubierto de agua como
el nuestro.
21. La congelación del agua y su
importancia para la biosfera
A la izquierda, densidad del agua frente a la temperatura; a la derecha, el
hielo flota sobre el agua y actúa a modo de aislante, permitiendo la vida
acuática en las lagunas cuya superficie permanece congelada.
Imágenes, modificadas, tomadas de
http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/agua.htm
22. LAS PROPIEDADES DEL AGUA (2)
5. Posee un gran poder de disolución. Esto le
permite disolver una gran cantidad de
sustancias, entre otras, gran cantidad de los
componentes de las rocas –sales minerales-,
gases –oxígeno y dióxido de carbono-. Si se
evapora, las sustancias disueltas precipitan y
permite formar gran cantidad de depósitos de
minerales.
6. Su comportamiento calorífico le permite que
una masa de agua pueda absorber o
desprender grandes cantidades de calor sin
experimentar apenas cambios de temperatura,
lo que tiene gran influencia en el clima de la
Tierra, absorbiendo calor en verano y
emitiéndolo en invierno (las grandes masas de
agua de los océanos tardan más tiempo en
calentarse y enfriarse que el suelo terrestre).
Imagen tomada y adaptada de
www.kalipedia.com
23. LAS PROPIEDADES DEL AGUA (3)
7.Cohesión y adhesión. El
agua es atraída por agua
(cohesión), de modo que se
pega a sí misma y puede de
ese modo atravesar los vasos
de las plantas y transportar el
alimento a las hojas. El agua
transporta sustancias a través
del cuerpo de los seres vivos.
Además, las moléculas de
agua también son atraídas
por otros materiales:
adhesión; de este modo el
agua humedece la superficie
de las rocas y de los suelos.
Adhesión de la
tela de araña al
agua.
La cohesión de las moléculas de
agua.
24. LAS PROPIEDADES DEL AGUA (4)
8.Gran capacidad de
reaccionar
químicamente. El agua
interviene en una gran
cantidad de reacciones
químicas, pudiendo
unirse con otras
substancias, separar
éstas de sus
componentes, formar
nuevas substancias
químicas o ser soporte
para que otras muchas
reacciones ocurran en
su seno.
El agua interviene activamente en
las reacciones químicas de la
fotosíntesis.
25. Los cambios de estado del agua
Punto de
fusión. Es la
temperatura a la
que el hielo se
convierte en
agua líquida.
Ocurre a los
0ºC.
Punto de
ebullición: Es la
temperatura a la
que el agua
líquida se
convierte en
vapor. Ocurre a
los 100ºC.
26. El ciclo del agua:
¿Cómo se mueve el
agua en la Tierra?
El agua está presente en
el conjunto de los
diferentes ambientes
naturales de la Tierra.
El ciclo del agua
representa los caminos
de agua de agua a través
de ellos. Así, se
compone de los
siguientes procesos:
• Evaporación,
• Evapotranspiración
(ETP),
• Condensación,
• Precipitación,
• Escorrentía
superficial,
• Infiltración,
• Escorrentía
subterránea.
27. 1. Evaporación.
2. Movimiento de las nubes.
3. Escorrentía superficial.
4. Superficies rocosas.
5. Evapotranspiración.
6. Evaporación.
7. Vapor de agua.
8. Infiltración.
9. Precipitación.
10.Condensación en forma
de nubes.
11.Precipitación en forma de
nieve.
12.Agua subterránea
Completa el diagrama poniendo nombre a las etiquetas en blanco (es
posible que puedas usas un mismo concepto varias veces):
28. EL AGUA EN LOS OCÉANOS
El agua de los océanos tiene las siguientes
propiedades:
1. Es salada. Contiene alrededor de 35 gr. de
substancias disueltas por litro. Estas sales
proceden de la disolución de las rocas de los
continentes a lo largo de la historia.
2. Contiene gases disueltos, principalmente
nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono. Estos
gases se disuelven en el agua por dos procesos:
Substancias disueltas g/l
Cloruro de sodio 23
Cloruro de magnesio 5
Sulfato de sodio 4
Cloruro cálcico 1
Otros 2
TOTAL 35
- El movimiento de las olas, que mezcla agua y
aire.
- La actividad de los seres vivos acuáticos. El
oxígeno es producido por la fotosíntesis de las
plantas acuáticas; los seres vivos expulsan
dióxido de carbono.
3. La temperatura del agua del mar varía con la
profundidad: es mayor en superficie y menor en
profundidad (de 4 a -2ºC).
29. EL MOVIMIENTO DEL AGUA EN EL MAR (1)
Las aguas de los mares y
océanos se mueven de tres
maneras:
1. Oleaje.
Es el resultado del arrastre del
viento sobre las aguas
superficiales de los océanos.
Permite mezclar el aire con el
agua del mar, disolviendo una
gran cantidad de oxígeno en
esta zona. Además, las olas
originan erosión en las costas
(acantilados) y forman playas
donde depositan las arenas y
demás sedimentos que
transportan.
30. 2. Corrientes
oceánicas.
Son masas de
agua que se
mueven como
grandes ríos a
través del mar.
Son producidas
por el viento,
por diferencias
de temperatura
y por
diferencias de
salinidad.
EL MOVIMIENTO DEL AGUA EN EL MAR (2)
31. 3. Mareas
Son los movimientos periódicos de ascenso y descenso del nivel del mar. Se
producen por la atracción gravitacional de la Luna y del Sol.
EL MOVIMIENTO DEL AGUA EN EL MAR (3)
32. Mareas
Niveles de marea en
la rocas de la Bahía
Fundy, Canada.
Figuras de: http://www.gma.org
NOTAS:
High tide: Marea alta.
Low Tide: Marea baja.
Tidal range: Rango u oscilación mareal.
Flood current: flujo o corriente entrante.
Ebb current: reflujo o corriente saliente.
33. La importancia de los océanos
• Son los principales depósitos de agua en la Tierra.
• Constituyen el hábitat de muchas especies.
• Moderan el clima: la superficie de los continentes se
calienta rápida e intensamente bajo la radiación
solar; mientras tanto, la superficie de los océanos lo
hace lenta y moderadamente.
• Mares y océanos son útiles para el transporte y el
entretenimiento, para obtener recursos naturales
(alimentos, sal común, agua fresca tras
desalinización), y, por desgracia, como vertedero de
basura.
Los océanos tienen un papel importante en
nuestro planeta:
34. El ciclo del agua y la atmósfera
• El agua está en forma de vapor.
• Cuando se concentra en la atmósfera en
forma de vapor, mantiene más constante su
temperatura (hay menos cambios extremos
de temperatura).
35. El ciclo del agua y la geosfera
• El agua participa del modelado de la
superficie terrestre : es un importante
agente erosivo, de transporte y de
sedimentación.
• Lo hace tanto en la forma líquida, como en
forma de hielo, en la superficie de los
continentes o en sus márgenes (costas).
36. El ciclo del agua y la biosfera
• Es imprescindible para los seres vivos: éstos
están compuestos esencialmente por agua y
las reacciones vitales ocurren en medio
acuoso.
• El equilibrio de los ecosistemas viene
controlado por el propio ciclo hidrológico,
que puede ser alterado por el ser humano.
• Cualquier alteración del ciclo hidrológico
tiene consecuencias en los seres vivos y en
el clima y, por tanto, los ecosistemas.
37. El sistema de las aguas superficiales y subterráneas
Imagen tomada de (véase al pie de la misma la fuente original):
http://hidrico.webnode.es/products/el-ciclo-hidrologico/
38. El ciclo hidrológico:
¿cómo se mueve el agua
en la Tierra?
El agua está presente en
el conjunto de los
diferentes ambientes
naturales de la Tierra. El
ciclo del agua representa
los caminos de agua de
agua a través de ellos.
Así, se compone de los
siguientes procesos :
• Evaporación,
• Evapotranspiración
(ETP),
• Condensación,
• Precipitación,
• Escorrentía
superficial,
• Infiltración,
• Escorrentía
subterránea.Imagen de http://llevandolaculturaecologica.blogspot.com.es/2013/06/ciclo-hidrologico.html
39. Ciclo del agua: definiciones
1. La evaporación. El agua cambia de líquido a gas (vapor de agua).
El agua pasa desde la hidrosfera a la atmósfera.
2. La transpiración. El vapor de agua se incorpora a la atmósfera
desde las hojas de las plantas.
3. La evapotranspiración. Es la combinación de evaporación y la
transpiración.
4. La condensación. Es la transformación del vapor de agua de las
nubes en gotas de agua que caen a la superficie como
precipitación o como rocío.
5. Precipitación. El agua en las nubes cae al suelo en forma de
lluvia, nieve o granizo.
6. La escorrentía superficial. Las aguas superficiales se mueven a
favor de la pendiente a través de ríos y arroyos.
7. Infiltración. Las aguas superficiales se filtran en el subsuelo. Esto
ocurre más fácilmente si el suelo es poroso.
40. 1. Evaporación.
2. Movimiento de las nubes.
3. Escorrentía superficial.
4. Rocas de la superficie.
5. Evapotranspiración.
6. Evaporación.
7. Vapor de agua.
8. Infiltración.
9. Precipitación.
10. Condensación para la
formación de nubes.
11. Precipitación de nieve.
12. Agua subterránea.
Etiquetar esta foto usando
los siguientes conceptos (es
posible que dos o más
conceptos pueden ser
utilizados):
EL CICLO DEL AGUA
41. Uso del agua
Si bien el uso del agua
varía de unos países a
otros, en nuestro país,
donde es un bien escaso
y estamos obligados a
utilizarla racionalmente,
la mayor parte del agua
consumida se dedica a la
agricultura, cerca de un
79%, para regar unas
3.500.000 Ha. El resto, un
21%, lo usamos en
nuestras industrias y en
nuestros hogares.
Las reservas de agua para consumo humanos se limitan a las aguas
superficiales y subterráneas. Su extracción implica tomar el agua de una
de estas fuentes y transportarla al lugar de uso.
Hablamos de usos consuntivos del agua (recurso
que no es inagotable) cuando, una vez utilizada, no la
devolvemos al medio, al ciclo del agua.
42. Potabilización del agua (1)
Potabilizar el agua supone
hacerla apta para el consumo
humano. Para ello se hace
necesario someterla a una serie de
procesos que la limpien de
cualquier material insalubre
(eliminación de microorganismos,
substancias tóxicas) y que no
tenga ni olor ni color.
1. Filtración. Consiste en hacer
pasar el agua a través de filtros
para eliminar las partículas
sólidas.
2. Sedimentación. Dejando
reposar el agua para que se
separen las fracciones más
finas.
3. Desinfección. Suele añadirse
cloro para eliminar los micro-
organismos.
4. Almacenamiento. El agua se
almacena en grandes tanques
para su distribución.
44. Abastecimiento y saneamiento
En el uso del agua hay que separar dos grandes etapas:
abastecimiento y saneamiento. El primero corresponde a ese
conjunto de procesos que hace llegar el agua desde el lugar de
captación hasta el lugar de consumo; el segundo, a ese otro
conjunto de procesos que devuelve el agua residual (junto con el
agua de lluvia no aprovechada) a los medios de recepción.
45. ¿Cómo podemos ahorrar agua?
Dado que el agua es un recurso escaso, es necesario reducir su consumo doméstico,
agrícola e industrial.
• En los usos domésticos: tomar
una ducha, no un baño; apagar
los grifos al cepillarse los
dientes o enjabonado nuestro
cuerpo; cargar completamente
lavavajillas y lavadoras antes de
su uso; instalación de
dispositivos de ahorro de agua
en el aseo, ...
• En los usos agrícolas: cambio
de los modelos de riego (sin
surco inundación, por el de
riego por goteo).
• En los usos industriales:
mejorar los métodos de
consumo de agua, reciclaje de
agua, etc.
Irrigación por goteo.
46. La contaminación del agua: concepto
El agua, al ser usada, se
deteriora, se ensucia y pierde
calidad. Decimos que el agua
está contaminada cuando al
ser usada puede causar daño
a los seres vivos y al medio
ambiente en general y no es
apta para determinados usos.
Los productos que
contaminan el agua se
denominan contaminantes y
son diferentes, en función del
uso dado al agua.
48. CONTAMINACIÓN AGRÍCOLA
Los agricultores utilizan
abonos y pesticidas para
fertilizar sus tierras,
defenderlas de las plagas
y aumentar su
producción.
El agua de riego o de
lluvia vuelve a los cauces
de los ríos y a los
acuíferos con restos de
estos productos.
Las granjas producen una
gran cantidad de residuos
orgánicos, como los
excrementos de los
animales (purines), que
contaminan las aguas a
las que se vierten.
49. CONTAMINACIÓN INDUSTRIAL
Los productos químicos
industriales más
contaminantes son los que
contienen compuestos de
plomo, mercurio, cadmio y
otros metales tóxicos, así
como los vertidos de
petróleo o de aceites usados
que intencionada o
accidentalmente derraman
vehículos, industrias, etc.
Un tipo de contaminación
industrial es el calor
procedente de las plantas
refrigeradoras de centrales
energéticas.
1
2
50. CONTAMINACIÓN DOMÉSTICA
Las aguas residuales
domésticas están cargadas
de residuos fecales y
detergentes. La materia
orgánica que contienen las
aguas fecales favorece el
desarrollo de las bacterias.
Estos microorganismos
consumen el oxígeno
disuelto en el agua y
provocan la desaparición del
resto de los organismos que
allí habiten.
Además, algunas bacterias
son patógenas y provocan
enfermedades (cólera,
botulismo,…).
Imágenes tomadas de:
- kalipedia (1),
- bioaguachile (2),
- Wikimedia (3) y
- Jcausape (4).
1 2
3 4
52. DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES (1)
Antes del vertido de las aguas
residuales (cualquiera que
haya sido su uso), éstas deben
haber sido desprovistas de su
carga contaminante, esto es,
tienen que haber sido
limpiadas, pues la naturaleza,
que tiene capacidad de
depurarlas por sí misma
(autodepuración), suele
verse impotente para llevarlo
a cabo debido a la gran
cantidad de agua
contaminada que
normalmente se vierte en ríos
y mares. Para ello se
construyen plantas
depuradoras (8 y 9 en la
figura).
55. Vistas de la maqueta de la E.D.A.R. de Venta de Baños (Palencia; izquierda) y de la
planta de Frieres (Asturias; derecha): ¿parecidas?
DEPURACIÓN DE AGUAS
RESIDUALES (4)