La hidrosfera (del griego antiguo ὕδωρ ( húdōr ) 'agua' y σφαῖρα ( sphaîra ) 'esfera') [1] [2] es la masa combinada de agua que se encuentra sobre, debajo y sobre la superficie de un planeta , planeta menor. , o satélite natural . Aunque la hidrosfera de la Tierra existe desde hace unos 4 mil millones de años, [3] [4] continúa cambiando de forma. Esto es causado por la expansión del fondo marino y la deriva continental , que reordena la tierra y el océano. [5]
Se ha estimado que hay 1.386 millones de kilómetros cúbicos (333 millones de millas cúbicas) de agua en la Tierra. [6] [7] [8] Esto incluye agua en forma gaseosa, líquida y congelada como humedad del suelo, agua subterránea y permafrost en la corteza terrestre (hasta una profundidad de 2 km); océanos y mares , lagos , ríos y arroyos , humedales , glaciares , capas de hielo y nieve en la superficie de la Tierra; vapores, gotas y cristales en el aire; y parte de plantas, animales y organismos unicelulares vivos de la biosfera. El agua salada representa el 97,5% de esta cantidad, mientras que el agua dulce representa sólo el 2,5%. De esta agua dulce, el 68,9% se encuentra en forma de hielo y nieve permanente en el Ártico, la Antártida y los glaciares de montaña ; el 30,8% se encuentra en forma de agua dulce subterránea; y sólo el 0,3% del agua dulce de la Tierra se encuentra en lagos, embalses y sistemas fluviales de fácil acceso. [9]
La masa total de la hidrosfera de la Tierra es de aproximadamente 1,4 × 10 18 toneladas , que es aproximadamente el 0,023% de la masa total de la Tierra. En un momento dado, alrededor de 2 × 10 13 toneladas de esta cantidad se encuentran en forma de vapor de agua en la atmósfera terrestre (a efectos prácticos, 1 metro cúbico de agua pesa 1 tonelada). Aproximadamente el 71% de la superficie de la Tierra, un área de unos 361 millones de kilómetros cuadrados (139,5 millones de millas cuadradas), está cubierta por océanos . La salinidad media de los océanos de la Tierra es de unos 35 gramos de sal por kilogramo de agua de mar (3,5%). [10]
Según Merriam Webster, la palabra hidrosfera fue llevada al inglés en 1887, traduciendo el término alemán hydrosphäre , introducido por Eduard Suess . [11]
El ciclo del agua se refiere al traslado de agua de un estado o embalse a otro. Los reservorios incluyen la humedad atmosférica (nieve, lluvia y nubes), arroyos, océanos, ríos, lagos, aguas subterráneas, acuíferos subterráneos , casquetes polares y suelos saturados. La energía solar , en forma de calor y luz ( insolación ), y la gravedad provocan la transferencia de un estado a otro en períodos que van desde horas hasta miles de años. La mayor parte de la evaporación proviene de los océanos y regresa a la tierra en forma de nieve o lluvia. [12] : 27 La sublimación se refiere a la evaporación de la nieve y el hielo. La transpiración se refiere a la expiración del agua a través de los diminutos poros o estomas de los árboles. Evapotranspiración es el término utilizado por los hidrólogos en referencia a los tres procesos juntos, transpiración, sublimación y evaporación. [12]
Marq de Villiers ha descrito la hidrosfera como un sistema cerrado en el que existe agua. La hidrosfera es intrincada, compleja, interdependiente, omnipresente, estable y "parece construida específicamente para regular la vida". [12] : 26 De Villiers afirmó que "en la Tierra, es casi seguro que la cantidad total de agua no ha cambiado desde los tiempos geológicos: lo que teníamos entonces todavía lo tenemos. El agua puede ser contaminada, abusada y mal utilizada, pero tampoco se crea". ni se destruye, sólo migra. No hay evidencia de que el vapor de agua se escape al espacio." [12] : 26
Cada año, el volumen de agua en la Tierra supone 577.000 km 3 de agua. Se trata de agua que se evapora de la superficie oceánica (502.800 km 3 ) y de la tierra (74.200 km 3 ). La misma cantidad de agua cae en forma de precipitación atmosférica, 458.000 km 3 en el océano y 119.000 km 3 en la tierra. La diferencia entre precipitación y evaporación de la superficie terrestre (119.000 − 74.200 = 44.800 km 3 /año) representa la escorrentía total de los ríos de la Tierra (42.700 km 3 /año) y la escorrentía directa de aguas subterráneas al océano (2100 km 3 /año). . Estas son las principales fuentes de agua dulce para satisfacer las necesidades vitales y las actividades económicas del hombre. [9]
El agua es una necesidad básica de la vida. Dado que dos tercios de la Tierra están cubiertos de agua, a la Tierra también se le llama planeta azul y planeta acuoso. [notas 1] La hidrosfera juega un papel importante en la existencia de la atmósfera en su forma actual. Los océanos son importantes en este sentido. Cuando se formó la Tierra tenía sólo una atmósfera muy delgada, rica en hidrógeno y helio, similar a la atmósfera actual de Mercurio. Posteriormente los gases hidrógeno y helio fueron expulsados de la atmósfera. Los gases y el vapor de agua liberados cuando la Tierra se enfrió se convirtieron en su atmósfera actual. Otros gases y vapor de agua liberados por los volcanes también entraron a la atmósfera. A medida que la Tierra se enfrió, el vapor de agua de la atmósfera se condensó y cayó en forma de lluvia. La atmósfera se enfrió aún más a medida que el dióxido de carbono atmosférico se disolvía en el agua de lluvia. A su vez, esto provocó que el vapor de agua se condensara y cayera en forma de lluvia. Esta agua de lluvia llenó las depresiones de la superficie terrestre y formó los océanos. Se estima que esto ocurrió hace unos 4000 millones de años. Las primeras formas de vida comenzaron en los océanos. Estos organismos no respiraban oxígeno. Posteriormente, cuando evolucionaron las cianobacterias , comenzó el proceso de conversión de dióxido de carbono en alimento y oxígeno. Como resultado, la atmósfera de la Tierra tiene una composición claramente diferente a la de otros planetas y permitió que la vida evolucionara en la Tierra .
La actividad humana ha tenido un impacto en el ciclo del agua. La infraestructura, al igual que las represas, tiene un impacto claro y directo en el ciclo del agua al bloquear y redirigir los caminos del agua. La contaminación causada por el hombre ha cambiado los ciclos biogeoquímicos de algunos sistemas hídricos y el cambio climático ha alterado significativamente los patrones climáticos. [13] Las extracciones de agua han aumentado exponencialmente debido a la agricultura, el uso estatal y doméstico y la infraestructura. [14]
Según Igor A. Shiklomanov , se necesitan 2.500 años para la recarga y reposición completa de las aguas oceánicas, 10.000 años para el permafrost y el hielo, 1.500 años para las aguas subterráneas profundas y los glaciares montañosos, 17 años en los lagos y 16 días en los ríos. [9]
"La disponibilidad específica de agua es la cantidad residual (después de su uso) de agua dulce per cápita". [9] Los recursos de agua dulce están distribuidos de manera desigual en términos de espacio y tiempo y pueden pasar de inundaciones a escasez de agua en cuestión de meses en la misma zona. En 1998, el 76% de la población total tenía una disponibilidad específica de agua inferior a 5,0 mil m³ por año per cápita. Ya en 1998, el 35% de la población mundial padecía "un suministro de agua muy escaso o catastróficamente bajo", y Shiklomanov predijo que la situación se deterioraría en el siglo XXI, cuando "la mayor parte de la población de la Tierra viviría en condiciones de bajo o catastrófico suministro de agua". "Bajo suministro de agua" para 2025. Sólo el 2,5% del agua de la hidrosfera es agua dulce y sólo el 0,25% de esa agua es accesible para nuestro uso.
Las actividades de los humanos modernos tienen efectos drásticos en la hidrosfera. Por ejemplo, la desviación del agua, el desarrollo humano y la contaminación afectan la hidrosfera y los procesos naturales internos. Los seres humanos están extrayendo agua de los acuíferos y desviando ríos a un ritmo sin precedentes. El acuífero Ogallala se utiliza para la agricultura en los Estados Unidos; Si el acuífero se seca, más de 20 mil millones de dólares en alimentos y fibras desaparecerán de los mercados mundiales. [15] El acuífero se está agotando mucho más rápido de lo que se repone que, eventualmente, se secará. Además, sólo un tercio de los ríos fluyen libremente debido al uso extensivo de represas, diques, energía hidroeléctrica y la degradación del hábitat. [16] El uso excesivo de agua también ha provocado que los arroyos intermitentes se sequen más, lo cual es peligroso porque son extremadamente importantes para la purificación del agua y el hábitat. [17] Otras formas en que los humanos impactan la hidrosfera incluyen la eutrofización , la lluvia ácida y la acidificación de los océanos . Los seres humanos también dependen de la salud de la hidrosfera. Se utiliza para el suministro de agua, la navegación, la pesca, la agricultura, la energía y la recreación. [18]
