La mayor parte del agua en la atmósfera y la corteza terrestre proviene del agua de mar salina , mientras que el agua dulce representa casi el 1% del total. Debido a que los océanos que cubren aproximadamente el 71% del área de la Tierra reflejan la luz azul, la Tierra parece azul desde el espacio y, a menudo, se la conoce como el planeta azul y el Punto azul pálido . Se estima que entre 1,5 y 11 veces la cantidad de agua en los océanos se puede encontrar a cientos de kilómetros de profundidad en el interior de la Tierra, aunque no en forma líquida.
La corteza oceánica es joven, delgada y densa, y ninguna de las rocas que contiene es más antigua que la desintegración de Pangea . Debido a que el agua es mucho más densa que cualquier gas , esto significa que el agua fluirá hacia las "depresiones" formadas como resultado de la alta densidad de la corteza oceánica (en un planeta como Venus , sin agua, las depresiones parecen formar una vasta llanura por encima de las cuales se elevan mesetas). Dado que las rocas de baja densidad de la corteza continental contienen grandes cantidades de sales fácilmente erosionadas de los metales alcalinos y alcalinotérreos , la sal se ha acumulado , durante miles de millones de años , en los océanos como resultado de la evaporación.devolviendo el agua dulce a la tierra en forma de lluvia y nieve .
Como resultado, la mayor parte del agua en la Tierra se considera salina o agua salada , con una salinidad promedio de 35 ‰ (o 4.5%, aproximadamente equivalente a 34 gramos de sales en 1 kg de agua de mar), aunque esto varía ligeramente según la cantidad de escorrentía recibida de la tierra circundante. En total, el agua de los océanos y mares marginales, el agua subterránea salina y el agua de los lagos cerrados salinos representan más del 97% del agua de la Tierra, aunque ningún lago cerrado almacena una cantidad de agua globalmente significativa. El agua subterránea salina rara vez se considera, excepto cuando se evalúa la calidad del agua en regiones áridas.
El resto del agua de la Tierra constituye el recurso de agua dulce del planeta . Por lo general, el agua dulce se define como agua con una salinidad inferior al 1 por ciento de la de los océanos , es decir, por debajo de alrededor de 0,35 ‰. El agua con una salinidad entre este nivel y 1 ‰ se denomina típicamente agua marginal porque es marginal para muchos usos por parte de humanos y animales. La proporción de agua salada a agua dulce en la Tierra es de alrededor de 50 a 1.
El agua dulce del planeta también se distribuye de manera muy desigual. Aunque en períodos cálidos como el Mesozoico y el Paleógeno, cuando no había glaciares en ningún lugar del planeta, toda el agua dulce se encontraba en ríos y arroyos, hoy en día la mayor parte del agua dulce existe en forma de hielo, nieve, agua subterránea y humedad del suelo, con solo 0.3 % en forma líquida en la superficie. Del agua dulce superficial líquida, el 87% está contenido en lagos, el 11% en pantanos y solo el 2% en ríos. También existen pequeñas cantidades de agua en la atmósfera y en los seres vivos. De estas fuentes, solo el agua del río es generalmente valiosa.
La mayoría de los lagos se encuentran en regiones muy inhóspitas, como los lagos glaciares de Canadá , el lago Baikal en Rusia , el lago Khövsgöl en Mongolia y los Grandes Lagos africanos . Los Grandes Lagos de América del Norte , que contienen el 21% del agua dulce del mundo en volumen, [2] [3] [4] son la excepción. Están ubicados en una región hospitalaria, que está densamente poblada. La Cuenca de los Grandes Lagos alberga a 33 millones de personas. [5] Las ciudades canadienses de Toronto , Hamilton , St. Catharines, Niagara , Oshawa , Windsor , Barrie y Kingston y las ciudades estadounidenses de Duluth , Milwaukee , Chicago , Gary , Detroit , Cleveland , Buffalo y Rochester , están todas ubicadas a orillas de los Grandes Lagos.
Aunque se sabe que el volumen total de agua subterránea es mucho mayor que el de la escorrentía de los ríos, una gran proporción de esta agua subterránea es salina y, por lo tanto, debe clasificarse con el agua salina de arriba. También hay una gran cantidad de agua subterránea fósil en las regiones áridas que nunca se ha renovado durante miles de años; esto no debe verse como agua renovable.
Sin embargo, el agua subterránea dulce es de gran valor, especialmente en países áridos como India. Su distribución es muy similar a la del agua de río superficial, pero es más fácil de almacenar en climas cálidos y secos porque los depósitos de agua subterránea están mucho más protegidos de la evaporación que las represas . En países como Yemen , el agua subterránea de las precipitaciones irregulares durante la temporada de lluvias es la principal fuente de agua de riego .
Debido a que la recarga de agua subterránea es mucho más difícil de medir con precisión que la escorrentía superficial , el agua subterránea generalmente no se usa en áreas donde están disponibles incluso niveles bastante limitados de agua superficial. Incluso hoy en día, las estimaciones de la recarga total de agua subterránea varían mucho para la misma región dependiendo de la fuente que se utilice, y los casos en los que el agua subterránea fósil se explota más allá de la tasa de recarga (incluido el acuífero de Ogallala [6] ) son muy frecuentes y casi siempre no se consideran seriamente. cuando se desarrollaron por primera vez.
Distribución de agua dulce y salina [ editar ]
El volumen total de agua en la Tierra se estima en 1.386 billones de km³ (333 millones de millas cúbicas), siendo el 97,5% agua salada y el 2,5% agua dulce. Del agua dulce, solo el 0,3% se encuentra en forma líquida en la superficie. [7] [8] [9] Además, el manto inferior de la tierra interior puede contener hasta 5 veces más agua que toda el agua superficial combinada (todos los océanos, todos los lagos, todos los ríos). [10]
| Fuente de agua | Volumen de agua en km³ (cu mi) | % agua total | % agua salada | % agua dulce | % agua dulce superficial líquida |
|---|---|---|---|---|---|
| Océanos | 1,338,000,000 (321,000,000) | 96,5 | 99,0 | ||
| océano Pacífico | 669,880,000 (160,710,000) | 48,3 | 49,6 | ||
| océano Atlántico | 310,410,900 (74,471,500) | 22,4 | 23,0 | ||
| océano Indio | 264.000.000 (63.000.000) | 19,0 | 19,5 | ||
| Oceano del Sur | 71,800,000 (17,200,000) | 5.18 | 5.31 | ||
| océano Ártico | 18,750,000 (4,500,000) | 1,35 | 1,39 | ||
| Hielo y nieve | 24,364,000 (5,845,000) | 1,76 | 69,6 | ||
| Glaciares | 24,064,000 (5,773,000) | 1,74 | 68,7 | ||
| Capa de hielo antártica | 21.600.000 (5.200.000) | 1,56 | 61,7 | ||
| Capa de hielo de Groenlandia | 2,340,000 (560,000) | 0,17 | 6,68 | ||
| Islas árticas | 83.500 (20.000) | 0,006 | 0,24 | ||
| Cadenas montañosas | 40,600 (9,700) | 0,003 | 0,12 | ||
| Hielo molido y permafrost | 300.000 (72.000) | 0.022 | 0,86 | ||
| Agua subterránea | 23,400,000 (5,600,000) | 1,69 | |||
| Agua subterránea salina | 12,870,000 (3,090,000) | 0,93 | 0,95 | ||
| Agua subterránea dulce | 10,530,000 (2,530,000) | 0,76 | 30,1 | ||
| Humedad del suelo | 16.500 (4.000) | 0,0012 | 0.047 | ||
| Lagos | 176,400 (42,300) | 0.013 | |||
| Lagos salinos | 85.400 (20.500) | 0,0062 | 0,0063 | ||
| Mar Caspio | 78.200 (18.800) | 0,0056 | 0,0058 | ||
| Otros lagos salinos | 7.200 (1.700) | 0,00052 | 0,00053 | ||
| Lagos de agua dulce | 91.000 (22.000) | 0,0066 | 0,26 | 87,0 | |
| Grandes lagos africanos | 30.070 (7.210) | 0,0022 | 0,086 | 28,8 | |
| lago Baikal | 23.615 (5.666) | 0,0017 | 0,067 | 22,6 | |
| Grandes Lagos de América del Norte | 22,115 (5,306) | 0,0016 | 0,063 | 21,1 | |
| Otros lagos de agua dulce | 15.200 (3.600) | 0,0011 | 0,043 | 14,5 | |
| Atmósfera | 12,900 (3,100) | 0,00093 | 0,037 | ||
| Pantanos | 11,470 (2,750) | 0,00083 | 0.033 | 11,0 | |
| Ríos | 2,120 (510) | 0,00015 | 0,0061 | 2,03 | |
| Agua biológica | 1,120 (270) | 0,000081 | 0,0032 |
Distribución del agua del río [ editar ]
El volumen total de agua en los ríos se estima en 2.120 km³ (510 millas cúbicas), o el 0,49% del agua dulce superficial de la Tierra. [7] Los ríos y las cuencas a menudo se comparan no de acuerdo con su volumen estático, sino con su flujo de agua o escorrentía superficial . La distribución de la escorrentía de los ríos a través de la superficie de la Tierra es muy desigual.
| Continente o región | Escorrentía fluvial (km³ / año) | Porcentaje del total mundial |
|---|---|---|
| Asia (excluyendo Oriente Medio) | 13,300 | 30,6 |
| Sudamerica | 12.000 | 27,6 |
| América del norte | 7.800 | 17,9 |
| Oceanía | 6.500 | 14,9 |
| Africa Sub-sahariana | 4000 | 9.2 |
| Europa | 2,900 | 6,7 |
| Australia | 440 | 1.0 |
| Medio Oriente y África del Norte | 140 | 0,3 |
Puede haber grandes variaciones dentro de estas regiones. Por ejemplo, hasta una cuarta parte del limitado suministro de agua dulce renovable de Australia se encuentra en la casi deshabitada península de Cape York . [11] Además, incluso en continentes bien regados, hay áreas que tienen una escasez extrema de agua, como Texas en América del Norte, cuyo suministro de agua renovable totaliza solo 26 km³ / año en un área de 695,622 km², o Sudáfrica , con sólo 44 km³ / año en 1.221.037 km². [11] Las áreas de mayor concentración de agua renovable son:
- Las cuencas del Amazonas y el Orinoco (un total de 6.500 km³ / año o el 15 por ciento de la escorrentía mundial)
- este de Asia
- Cuenca del Yangtze - 1.000 km³ / año
- Asia meridional y sudoriental , con un total de 8.000 km³ / año o el 18% de la escorrentía mundial
- Cuenca Brahmaputra - 900 km³ / año
- Cuenca del Irrawaddy - 500 km³ / año
- Cuenca del Mekong - 450 km³ / año
- Canadá , con más del 10 por ciento del agua de los ríos del mundo y un gran número en lagos
- Río Mackenzie : más de 250 km³ / año
- Río Yukón : más de 150 km³ / año
- Siberia
- Yenisey : más del 5% del agua dulce del mundo en la cuenca, la segunda más grande después del Amazonas
- Río Ob - más de 500 km³ / año
- Río Lena : más de 450 km³ / año
- Nueva Guinea
- Ríos Fly y Sepik : totalizan más de 300 km³ / año en solo unos 150.000 km² de área de la cuenca.
Área, volumen y profundidad de los océanos [ editar ]
| Cuerpo de agua | Superficie (10 6 km 2 ) | Volumen (10 6 km 3 ) | Profundidad media (m) |
|---|---|---|---|
| océano Pacífico | 165,2 | 707,6 | 4.282 |
| océano Atlántico | 82,4 | 323,6 | 3.926 |
| océano Indio | 73,4 | 291.0 | 3.963 |
| Todos los océanos y mares | 361 | 1370 | 3.796 |
Variabilidad de la disponibilidad de agua [ editar ]
La variabilidad de la disponibilidad de agua es importante tanto para el funcionamiento de las especies acuáticas como para la disponibilidad de agua para uso humano: el agua que solo está disponible en unos pocos años húmedos no debe considerarse renovable. Debido a que la mayor parte de la escorrentía global proviene de áreas de muy baja variabilidad climática, la escorrentía global total es generalmente de baja variabilidad.
De hecho, incluso en la mayoría de las zonas áridas, tiende a haber pocos problemas con la variabilidad de la escorrentía porque la mayoría de las fuentes de agua utilizables provienen de regiones de alta montaña que proporcionan un deshielo de glaciares altamente confiable como la principal fuente de agua, que también ocurre en el período pico de verano. de alta demanda de agua. Esto ayudó históricamente al desarrollo de muchas de las grandes civilizaciones de la historia antigua, y aún hoy permite la agricultura en áreas tan productivas como el Valle de San Joaquín .
Sin embargo, en Australia y África del Sur , la historia es diferente. Aquí, la variabilidad de la escorrentía es mucho mayor que en otras regiones continentales del mundo con climas similares. [12] Los ríos de clima típicamente templado ( clasificación climática C de Köppen ) y árido (clasificación climática B de Köppen) en Australia y África del Sur tienen hasta tres veces el coeficiente de variación de la escorrentía de los de otras regiones continentales. [13] La razón de esto es que, mientras que todos los demás continentes han tenido sus suelos en gran parte moldeados por la glaciación cuaternaria y la formación de montañas, los suelos de Australia y el sur de África se han mantenido prácticamente inalterados desde al menos el Cretácico temprano y, en general, desde la edad de hielo anterior en el Carbonífero . En consecuencia, los niveles de nutrientes disponibles en los suelos de Australia y el sur de África tienden a ser órdenes de magnitud más bajos que los de climas similares en otros continentes, y la flora nativa lo compensa mediante densidades de enraizamiento mucho más altas (por ejemplo, raíces proteoides ) para absorber el mínimo de fósforo.y otros nutrientes. Debido a que estas raíces absorben tanta agua, la escorrentía en los ríos típicos de Australia y África del Sur no ocurre hasta que se han producido aproximadamente 300 mm (12 pulgadas) o más de lluvia. En otros continentes, la escorrentía se producirá después de lluvias bastante ligeras debido a las bajas densidades de enraizamiento.
| Tipo de clima (Köppen [14] ) | Precipitación media anual | Tasa de escorrentía típica para Australia y África del Sur | Tasa de escorrentía típica para el resto del mundo |
|---|---|---|---|
| BWh | 250 mm (10 pulgadas) | 1 por ciento (2,5 mm) | 10 por ciento (25 mm) |
| BSh (en la franja mediterránea ) | 350 mm (14 pulgadas) | 3 por ciento (12 mm) | 20 por ciento (80 mm) |
| Csa | 500 mm (20 pulgadas) | 5 por ciento (25 mm) | 35 por ciento (175 mm) |
| Coste y flete | 900 mm (36 pulgadas) | 15 por ciento (150 mm) | 45 por ciento (400 mm) |
| Cb | 1100 mm (43 pulgadas) | 25 por ciento (275 mm) | 70 por ciento (770 mm) |
La consecuencia de esto es que muchos ríos en Australia y el sur de África (en comparación con muy pocos en otros continentes) son teóricamente imposibles de regular porque las tasas de evaporación de las presas significan que un almacenamiento lo suficientemente grande como para regular teóricamente el río a un nivel dado en realidad sería permita que se utilice muy poco calado. Ejemplos de tales ríos incluyen los de la cuenca del lago Eyre . Incluso para otros ríos australianos, se necesita un almacenamiento tres veces mayor para proporcionar un tercio del suministro de un clima comparable en el sureste de América del Norte o el sur de China. También afecta la vida acuática, favoreciendo fuertemente a aquellas especies capaces de reproducirse rápidamente después de grandes inundaciones para que algunas sobrevivan a la próxima sequía.
Por el contrario, los ríos de clima tropical (clasificación climática A de Köppen) en Australia y África del Sur no tienen índices de escorrentía marcadamente más bajos que los de climas similares en otras regiones del mundo. Aunque los suelos de la Australia tropical y el sur de África son incluso más pobres que los de las zonas áridas y templadas de estos continentes, la vegetación puede utilizar fósforo orgánico o fosfato disuelto en el agua de lluvia como fuente de nutrientes. En climas más fríos y secos, estas dos fuentes relacionadas tienden a ser virtualmente inútiles, por lo que se necesitan medios tan especializados para extraer el mínimo de fósforo.
Hay otras áreas aisladas de alta variabilidad de la escorrentía, aunque estas se deben básicamente a precipitaciones irregulares más que a una hidrología diferente. Estos incluyen: [13]
- Sudoeste de Asia
- El nordeste brasileño
- Las Grandes Llanuras de los Estados Unidos
Posibles reservas de agua dentro de la Tierra [ editar ]
Se ha planteado la hipótesis de que el agua está presente en la corteza terrestre , el manto e incluso el núcleo e interactúa con la superficie del océano a través del " ciclo del agua de toda la Tierra ". Sin embargo, la cantidad real de agua almacenada en el interior de la Tierra aún permanece en debate.
Agua en el manto de la Tierra [ editar ]
La cantidad de agua almacenada en el interior de la Tierra puede ser igual o superior a la de todos los océanos superficiales [15]. Algunos investigadores propusieron que el balance total de agua del manto puede ascender a decenas de masas oceánicas. [16] El agua en el manto de la Tierra se disuelve principalmente en minerales nominalmente anhidros como hidroxilos (OH). [17] Estas impurezas de OH en rocas y minerales pueden lubricar la placa tectónica, influir en la viscosidad de las rocas y los procesos de fusión y ralentizar las ondas sísmicas. [15] Las dos fases del manto en la zona de transición entre el manto superior e inferior de la Tierra, wadsleyita y ringwoodita, potencialmente podrían incorporar hasta un pequeño porcentaje en peso de agua en su estructura cristalina. [18] En 2014 se encontró evidencia directa de la presencia de agua en el manto de la Tierra basada en una muestra de ringwoodita hidratada incluida en un diamante de Juína, Brasil . [19] Las observaciones sísmicas sugieren la presencia de agua derretida por deshidratación en la parte superior del manto inferior debajo de los Estados Unidos continentales. [20] El agua molecular (H 2 O) no es la o las fases principales portadoras de agua en el manto, pero su forma de alta presión, hielo-VII , también se ha encontrado en diamantes súper profundos .
Agua en el núcleo de la Tierra [ editar ]
La densidad del núcleo de la Tierra es un pequeño porcentaje menor que la del hierro puro (Fe) a la misma presión y temperatura, lo que generalmente se interpreta como que implica una cantidad sustancial de elementos ligeros en el núcleo, incluido el hidrógeno . Por lo tanto, el agua puede estar presente en el núcleo de la Tierra en forma de aleaciones de hierro e hidrógeno .
Ver también [ editar ]
- Riego deficitario
- Manejo de recursos hídricos
- Agua magmática
- Origen del agua en la Tierra
Referencias [ editar ]
- ^ USGS - Distribución del agua de la Tierra
- ^ "Grandes Lagos - EPA de Estados Unidos" . Epa.gov. 2006-06-28 . Consultado el 19 de febrero de 2011 .
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