Tema 4 - Biokosmos
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IES Pedro de Tolosa. San Martín de Valdeiglesias 1º ESO Tema 4 LA HIDROSFERA La hidrosfera H i d r o s f e r a (Hidros, en griego, vapor): es la esfera de agua del planeta. Aunque no es una esfera continua porque no cubre toda la litosfera (esfera rocosa superior) y hay tierras emergidas, constituye más del 75% de la superficie del planeta. La mayoría de las tierras emergidas se encuentran en el hemisferio norte. Esta esfera se originó a partir de la condensación del vapor de agua de la atmósfera. Gracias a las condiciones creadas por el efecto invernadero, el agua se encuentra en su mayoría en estado líquido, lo cual es fundamental para la vida. Propiedades del agua Los estados del agua El agua se encuentra en nuestro planeta en los tres estados de la materia: E s t a d o g a s e o s o : el agua en forma de vapor constituye parte de la atmósfera (ver Tema 3). E s t a d o l í q u i d o : el agua en estado líquido es la más abundante. Como pequeñas gotitas forma las nubes y da lugar a los océanos, ríos, lagos y aguas subterráneas. También se encuentra en la litosfera, formando parte de las rocas y minerales y ocupando los espacios que quedan entre las partículas del suelo. Forma parte de la biota (los seres vivos) y en algunos en una proporción muy considerable (más del 90%). E s t a d o s ó l i d o : el agua en estado sólido tiene sus moléculas fuertemente unidas. La densidad del agua en este estado es menor, por lo que el hielo flota sobre el agua líquida. 1 IES Pedro de Tolosa. San Martín de Valdeiglesias 1º ESO Molécula de agua ESTADO GASEOSO ESTADO LÍQUIDO ESTADO SÓLIDO Las moléculas se mueven libremente Las moléculas están unidas por enlaces débiles Las moléculas se encuentran unidas fuertemente SUBLIMACIÓN ESTADO LÍQUIDO FUSIÓN SOLIDIFICACIÓN SUBLIMACIÓN INVERSA CONDENSACIÓN ESTADO GASEOSO VAPORIZACIÓN El esquema de cambios de estado es: ESTADO SÓLIDO Propiedades del agua La vida surgió en el agua líquida del planeta y todos los seres vivos dependemos de ella ya que estamos formados por una gran proporción de agua. Es una sustancia fundamental para la vida y nos es tan habitual que muchas veces no percibimos lo singular qué es. Vamos a ver algunas de estas singularidades: 2 IES Pedro de Tolosa. San Martín de Valdeiglesias 1º ESO El agua es un disolvente. Todas las reacciones químicas biológicas necesitan del agua. El agua se adhiere con gran facilidad a las superficies. Es la capilaridad, que permite que el agua se ascienda por tubitos finos como los vasos leñosos de las plantas. El agua tiene una gran capacidad de absorber el calor. Los océanos captan el calor durante el día y lo ceden a la atmósfera por la noche. Así regulan la temperatura en las zonas costeras. El agua sólida es menos densa que el agua líquida. El hielo flota. El agua más densa es la que se encuentra a 4ºC, por ello esta agua desciende al fondo de los océanos antes de que estos puedan congelarse. El ciclo del agua El agua se mueve por el planeta cambiando de estado. El agua de mares, océanos, lagos y ríos se evapora a la atmósfera. Igualmente se evapora el agua de los seres vivos y las plantas evapotranspiran el agua para permitir el transporte de sustancias por su interior. Este vapor de agua se condensa cuando el aire se enfría, formando las nubes. El agua líquida o sólida precipita sobre los mares o los continentes. En este caso, discurre por la superficie (escorrentía superficial) o se filtra en el suelo, originando ríos subterráneos y acuíferos. El agua de los continentes se evapora o llega hasta los mares y océanos. CONDENSACIÓN PRECIPITACIÓN EVAPOTRANSPIRACIÓN EVAPORACIÓN EVAPORACIÓN ESCORRENTÍA FILTRACIÓN 3 IES Pedro de Tolosa. San Martín de Valdeiglesias 1º ESO Distribución del agua en la hidrosfera Las aguas de la hidrosfera se clasifican según la cantidad de sales disueltas que contienen. Así distinguimos aguas saladas que forman los mares y océanos, aguas dulces que forman glaciares, ríos, lagos y acuíferos, y aguas salobres que forman desembocaduras, marismas y manglares. Mares y océanos Las aguas saladas de mares y océanos constituyen el 97% de la hidrosfera. Zonificación de las aguas oceánicas Desde la costa y hacia mar adentro podemos distinguir distintas zonas marinas con unas condiciones diferentes para la vida. La zona litoral: es una zona muy rica, afectada por el oleaje y las mareas. En ella encontramos organismos que pueden sobrevivir fuera del agua cuando la marea baja. La zona nerítica: en ella viven aquellos seres que son sésiles (fijos al suelo) como algas, plantas, esponjas, corales, moluscos… o con poca movilidad, como las estrellas, así como aquellos nadadores que se mueven, alimentan y viven cerca del fondo. La zona pelágica: es la zona de los nadadores libres u organismos que flotan libremente. En profundidad podemos distinguir dos zonas principales: Zona fótica: hasta donde llega la luz solar (unos 200 metros de profundidad, según la turbidez del agua). En esta zona las algas y el fitoplancton pueden realizar fotosíntesis. Es la zona más rica del mar, sobre todo en las plataformas continentales porque las algas y corales pueden desarrollarse sobre los fondos marinos. Zona afótica: es la zona donde no llega la luz solar. Las zonas abisales son las más profundas. 4 IES Pedro de Tolosa. San Martín de Valdeiglesias 1º ESO Movimientos de las aguas marinas Olas: son movimientos del agua causados por el viento. Corrientes marinas: son movimientos de aguas Superficiales: creadas por los vientos dominantes. Profundas: originadas por los cambios de salinidad y temperatura del agua. El agua salina y fría es más densa y baja. El agua cálida y dulce es menos densa y asciende. Mareas: son los movimientos periódicos ascendentes y descendentes del nivel del mar debido a la fuerza de atracción de la Luna y el Sol (ver tema 2). Aguas continentales Las aguas continentales se distribuyen formando en su mayor parte glaciares (79%) y aguas subterráneas (20%). El resto (1%) se encuentra en los lagos, ríos y arroyos, y en la biota (los seres vivos). Glaciares Los glaciares son masas de hielo en movimiento. Se forman por acumulación y compactación de la nieve que cae en las zonas frías del planeta. Podemos encontrar varios tipos de glaciares: Islandis: son los casquetes polares de la Antártida y Groenlandia. Cuando se desplazan al borde de los continentes que cubren se rompen en forma de icebergs (masa de hielo flotantes) Glaciares alpinos: son los glaciares de las zonas de montaña. Presentan un circo (donde se acumula la nieve) y una lengua que discurre por el valle. Glaciares de circo: son glaciares de montañas de zonas más cálidas donde no se forma lengua. Ríos y arroyos Los ríos, arroyos y torrentes son las corrientes de agua dulce que discurren por la superficie (escorrentía superficial) a favor de la pendiente del terreno. En nuestras latitudes muchos de estos ríos tienen un caudal variable y se quedan sin agua durante el estío. Las ramblas son los torrentes mediterráneos. Ríos, arroyos y aguas salvajes se diferencian en su caudal y cauce. El caudal es la cantidad de agua que lleva una corriente de agua. El cauce es el lugar por el que discurre esa corriente. Los ríos tienen un cauce fijo y un caudal constante (siempre existe). Los arroyos tienen un cauce fijo y un caudal variable. Las aguas salvajes no tienen cauce fijo y el caudal sólo existe cuando llueve o deshiela. Las corrientes de agua se dividen en tramos: El tramo alto corresponde a la cabecera o nacimiento del río, el agua es fría, discurre con rapidez y está más oxigenada. El tramo medio tiene un cauce más ancho, el agua discurre más lentamente formando curvas o meandros. En el tramo bajo el cauce es mucho más ancho, el agua discurre lentamente y está poco oxigenada pues el río transporta muchos más sedimentos. 5 IES Pedro de Tolosa. San Martín de Valdeiglesias 1º ESO TRAMO ALTO TRAMO MEDIO TRAMO BAJO Lagos Los lagos son acumulaciones de agua dulce en depresiones del terreno (zonas hundidas). Al igual que los mares y océanos, tienen una zona fótica (donde llega la luz solar) y una zona afótica (sin luz). Aguas subterráneas Las aguas que discurren por la superficie se filtran por el interior del terreno formando ríos y lagos subterráneos. Las rocas porosas pueden acumular el agua formando acuíferos. Las rocas que se disuelven fácilmente (como las calizas y los yesos) dan lugar a paisajes subterráneos con cuevas, estalactitas, estalagmitas, túneles y simas. Este es el proceso geológico del karst. 6 IES Pedro de Tolosa. San Martín de Valdeiglesias 1º ESO DOLINAS CAÑÓN SUMIDERO SIMA CUEVA LAPIAZ RÍO SUBTERRÁNEO Impactos en la hidrosfera Los impactos o cambios en la hidrosfera, como los de la atmósfera, no tienen fronteras. Sea cual sea el lugar donde se produce la contaminación, las sustancias contaminantes se mueven por la hidrosfera cuando llegan a los mares y océanos por las corrientes marinas. La calidad de las aguas El agua se define como un líquido incoloro, inodoro e insaboro. La calidad del agua se puede medir por muchos índices y debe tener en cuenta muchos factores, además del destino final de su uso. Una medida muy importante es mediante los índices biológicos, en los cuales la presencia o no de determinados organismos nos muestran la calidad del agua. La contaminación del agua Los ríos han sido y son los lugares a donde vertemos las aguas después de su uso, llevando consigo todo tipo de contaminantes que alteran su calidad y, en muchos casos, impiden la vida de los organismos. Las sales y la materia orgánica favorecen el crecimiento de las algas produciendo eutrofización de las aguas. Si la materia orgánica es abundante proliferan las bacterias descomponedoras que agotan el oxígeno impidiendo el desarrollo de plantas y animales. Los ríos pueden autodepurarse pero en los lagos y embalses el proceso es más difícil por el estancamiento. En el proceso de eutrofización, el crecimiento de las algas es masivo, al morirse caen al 7 IES Pedro de Tolosa. San Martín de Valdeiglesias 1º ESO fondo y se descomponen, aportando nuevos nutrientes y acidificando los sedimentos, que liberan al medio metales pesados. Los mares y océanos son contaminados directamente por los ríos, los accidentes marítimos, los procesos industriales y el vertido intencionado durante años (basuras, incineración de productos tóxicos en alta mar y vertidos nucleares altamente peligrosos). Las mareas negras causadas por accidentes o por la limpieza de las refinerías y de los barcos son una de las peores catástrofes para el medio. Es una contaminación sin fronteras que destroza la costa con graves consecuencias medioambientales y económicas. La depuración de las aguas La mayoría de los vertidos de aguas residuales que se hacen en el mundo no son tratados. Simplemente se descargan en el río, mar o lago más cercano y se deja que los sistemas naturales, con mayor o menor eficacia, degraden los desechos de forma natural. En los países desarrollados una proporción, cada vez mayor, de los vertidos es tratada antes de que lleguen a los ríos o mares en las EDAR (estaciones depuradoras de aguas residuales). El agua: un bien escaso El agua tiene muchos usos: agua potable, riego, baño, navegación, energía hidráulica, energía mareomotriz… Pero es además el medio de vida para los organismos acuáticos, dando lugar a ecosistemas de alto valor ecológico. El agua potable no es accesible para todos los seres humanos y aunque es un recurso renovable, el uso excesivo y la contaminación, hace que se convierta en un bien escaso que debemos cuidar y no malgastar. El Mediterráneo es una zona que se caracteriza por presentar varios meses de sequía al año. Muchas zonas de España sufren este fenómeno, pero el mal uso del agua está incrementando las consecuencias. La deforestación, con el incremento de escorrentía y erosión del suelo, dificulta la infiltración del agua en los acuíferos; la mala planificación agrícola basada en el regadío y en la agricultura intensiva en un país donde las temperaturas son altas; la urbanización desmesurada y la construcción de campos de golf que produce la sobreexplotación de los acuíferos... son todas ellas causas y agravantes del problema. Son muchas las medidas correctoras pero la más importante de ellas es la gestión de un recurso escaso e imprescindible para la vida. Ahorro, eficencia, retorno, reciclado y explotación sostenible. 8
