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Introducción
La hidrología es la ciencia que estudia la distribución del agua en la Tierra,
sus reacciones físicas y químicas con otras sustancias existentes en la naturaleza, y
su relación con la vida en el planeta. El movimiento continuo de agua entre la
Tierra y la atmósfera se conoce como ciclo hidrológico. Se produce vapor de agua
por evaporación en la superficie terrestre y en las masas de agua, y por
transpiración de los seres vivos. Este vapor circula por la atmósfera y precipita en
forma de lluvia o nieve.
Agua, nombre común que se aplica al estado líquido del compuesto de
hidrógeno y oxígeno H2O. Los antiguos filósofos consideraban el agua como un
elemento básico que representaba a todas las sustancias líquidas. Los científicos
no descartaron esta idea hasta la última mitad del siglo XVIII. En 1781 el químico
británico Henry Cavendish sintetizó agua detonando una mezcla de hidrógeno y
aire. Sin embargo, los resultados de este experimento no fueron interpretados
claramente hasta dos años más tarde, cuando el químico francés Antoine Laurent
de Lavoisier propuso que el agua no era un elemento sino un compuesto de
oxígeno e hidrógeno. En un documento científico presentado en 1804, el químico
francés Joseph Louis Gay-Lussac y el naturalista alemán Alexander von
Humboldt demostraron conjuntamente que el agua consistía en dos volúmenes
de hidrógeno y uno de oxígeno, tal como se expresa en la fórmula actual H2O.
Casi todo el hidrógeno del agua tiene una masa atómica de 1. El químico
estadounidense Harold Clayton Urey descubrió en 1932 la presencia en el agua
de una pequeña cantidad (1 parte por 6.000) de lo que se denomina agua pesada
u óxido de deuterio (D2O); el deuterio es el isótopo del hidrógeno con masa
atómica 2. En 1951 el químico estadounidense Aristid Grosse descubrió que el
agua existente en la naturaleza contiene también cantidades mínimas de óxido de
tritio (T2O); el tritio es el isótopo del hidrógeno con masa atómica 3.
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La Hidrosfera
Generalidades de la Hidrósfera
La Hidrósfera es una capa discontinua de agua que ocupa la mayor parte de
la superficie del planeta. Se compone principalmente de océanos, pero en sentido
estricto comprende todas las superficies acuáticas del mundo, como mares
interiores, lagos ríos y agua subterráneas. La profundidad media de los océanos es
de 3.794 m., más de cinco veces la altura media de los continentes. La masa de los
océanos es de 1,35 x 1018 toneladas, que equivale al 1/4 .400 de la masa total de la
tierra.La hidrosfera engloba la totalidad de las aguas del planeta, incluidos los
océanos, mares, lagos, ríos y las aguas subterráneas. Este elemento juega un papel
fundamental al posibilitar la existencia de vida sobre la Tierra, pero su cada vez
mayor nivel de alteración puede convertir el agua de un medio necesario para la
vida en un mecanismo de destrucción de la vida animal y vegetal.
A) El agua salada: océanos y mares: El agua salada ocupa el 71% de la superficie de
la Tierra y se distribuye en los siguientes océanos:
El océano Pacífico, el de mayor extensión, representa la tercera parte de la
superficie de todo el planeta. Se sitúa entre el continente americano y Asia y
Oceanía.
El océano Atlántico ocupa el segundo lugar en extensión. Se sitúa entre América y
los continentes europeo y africano.
El océano Índico es el de menor extensión. Queda delimitado por Asia al Norte,
África al Oeste y Oceanía al Este.
El océano Glacial Ártico se halla situado alrededor del Polo Norte y está cubierto
por un inmenso casquete de hielo permanente.
El océano Glacial Antártico rodea la Antártida y se sitúa al Sur de los océanos
Pacífico, Atlántico e Índico.
Los márgenes de los océanos cercanos a las costas, más o menos aislados por la
existencia de islas o por penetrar hacia el interior de los continentes, suelen recibir
el nombre de mares.
B) El agua dulce: El agua dulce, que representa solamente el 3% del agua total del
planeta, se localiza en los continentes y en los Polos. En forma líquida en ríos, lagos
y acuíferos subterráneos y en forma de nieve y hielo en los glaciares de las cimas
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más altas de la Tierra y en las enormes masas de hielo acumuladas entorno al Polo
Norte y sobre la Antártica.
Características o propiedades físicas del agua
Las características del agua hacen que sea un líquido idóneo para la vida. La
elevada polaridad de la molécula de agua tiene especial interés porque de ella se
derivan otras importantes propiedades.
a) Polaridad: Las moléculas de agua son polares. Por esta polaridad el agua es un
buen disolvente de sales y otras sustancias polares pero un mal disolvente de gases
y otras sustancias apolares como las grasas y aceites.
Polaridad de las moléculas del agua
Una molécula está polarizada cuando situada en un
campo eléctrico se orienta con un lado hacia el polo
positivo y con otro hacia el negativo. Sucede esto porque
aunque la molécula en conjunto no tiene carga, en cambio
la distribución de cargas dentro de la molécula no es
homogénea y una zona tiene un incremento de carga
positiva mientras otra zona lo tiene de carga negativa.
En el caso de la molécula de agua sucede así porque el
átomo de oxígeno se une con dos de hidrógeno por enlaces
polarizados que forman entre sí un ángulo de
aproximadamente 105º. Como el átomo de oxígeno es más electronegativo que los
de hidrógeno, en el lado del oxígeno se sitúa la zona negativa y en el lado de los
hidrógenos la positiva, con su centro de acción en el punto medio entre los dos
hidrógenos.
Se llama enlace de puente de Hidrógeno al que une a una molécula de agua con las
que están a su alrededor. Este enlace entre moléculas de agua vecinas se produce
por la atracción entre la zona positiva de una molécula y la negativa de la vecina.
Su influencia es tan notoria que si no fuera por esta atracción el agua sería una
sustancia gaseosa a la temperatura ordinaria ya que su tamaño es muy pequeño.
Como son gases, por ejemplo, otras moléculas de tres o cuatro átomos como el CO2,
el NH3, el H2S, el CH4, similares al agua en tamaño.
b) Calores específicos, de vaporización y de fusión: Las cantidades de calor
necesarias para evaporar, fundir o calentar el agua son más elevadas que en otras
sustancias de tamaño parecido al estar las moléculas unidas por fuerzas eléctricas
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entre las zonas positivas de unas y las negativas de otras. Esto hace que el agua sea
un buen almacenador de calor y así ayuda a regular la temperatura del planeta y
de los organismos vivos.
c) Cohesividad: Otra repercusión importante de la polaridad es que las moléculas,
al estar atraídas entre sí, se mantienen como enlazadas unas con otras, lo que tiene
gran interés en fenómenos como el ascenso de la savia en los vegetales o el
movimiento del agua en el suelo. Esta cohesividad de las moléculas de agua entre
sí explica también la tensión superficial que hace que la superficie del agua
presente una cierta resistencia a ser traspasada.
d) Densidad y estratificación: La densidad del agua es de 1kg/l, pero varía
ligeramente con la temperatura y las sustancias que lleve disueltas, lo que tiene
una considerable importancia ecológica. La densidad aumenta al disminuir la
temperatura hasta llegar a los 4º C en los que la densidad es máxima. A partir de
aquí disminuye la densidad y el hielo flota en el agua. Esto hace que cuando un
lago o el mar se congelan, la capa de hielo flote en la superficie y aísle al resto de la
masa de agua impidiendo que se hiele. Los seres vivos pueden seguir viviendo en
el agua líquida por debajo del hielo.
Las capas de agua de distintas densidades se colocan en estratos que
funcionan como partes independientes. Al no haber intercambio entre ellas,
algunos nutrientes, como el oxígeno o los fosfatos, se pueden ir agotando en
algunas capas mientras son abundantes en otras.
Solubilidad.
a) Salinidad: Los iones que dan la salinidad al agua tienen dos orígenes. Los
arrastrados por el agua que llega desde los continentes y los que traen los magmas
que surgen en las dorsales oceánicas.
En un litro de agua del mar típico suele haber unos 35 g de sales, de los
cuales las dos terceras partes, aproximadamente, son cloruro de sodio. Hay lugares
en los que la salinidad es distinta (por ejemplo es proporcionalmente alta en el
Mediterráneo y baja en el Báltico), pero siempre se mantiene una proporción
similar entre los iones, aunque las cantidades absolutas sean diferentes. En algunos
mares interiores la salinidad llega a ser muy alta, como es el caso del Mar Muerto
con 226 g de sal por litro. En las aguas dulces continentales encontramos
cantidades mucho menores de iones. El componente principal es el bicarbonato
cálcico (unos decigramos por litro), cuya mayor o menor presencia indica el grado
de dureza de las aguas.
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b) Presión osmótica: La membrana celular es semipermeable, lo que quiere decir
que permite el paso de moléculas pequeñas, pero no el de moléculas grandes o
iones. Esto hace que en los seres vivos haya que tener muy en cuenta los procesos
de ósmosis que provocan, por ejemplo, que una célula desnuda que se encuentra
en un líquido de menor concentración que la intracelular va llenándose cada vez
más de agua hasta que explota. Los distintos organismos, según vivan en aguas
dulces o saladas, o en zonas de salinidad variable, han tenido que desarrollar
eficaces mecanismos para la solución de estos problemas osmóticos. La salinidad
es, de hecho, una importante barrera que condiciona la distribución ecológica de
los organismos acuáticos.
c) Gases disueltos: El oxígeno disuelto en el agua supone una importante
limitación para los organismos que viven en este medio. Mientras en un litro de
aire hay 209 ml de oxígeno, en el agua, de media, la cantidad que se llega a
disolver es 25 veces menor.
Otro problema es que la difusión del oxígeno en el agua es muy lenta. La
turbulencia de las aguas, al agitarlas y mezclarlas, acelera el proceso de difusión
miles de veces y es por eso fundamental para la vida.
La temperatura influye en la solubilidad. Mientras que los sólidos se
disuelven mejor a temperaturas más elevadas, en los gases sucede lo contrario. Las
aguas frías disuelven mejor el oxígeno y otros gases que las aguas cálidas porque
mayor temperatura significa mayor agitación en las moléculas lo que facilita que el
gas salga del líquido.
La solubilidad del gas en agua disminuye mucho con la disminución de presión.
En un lago situado a 5.500 m de altura, por ejemplo, con una presión atmosférica,
por tanto, de 0,5 atmósferas el oxígeno que se puede disolver es mucho menos que
si estuviera a nivel del mar.
Solubilidad de gases (ml/l) a 1 atmósfera
agua dulce
agua del mar
12°
24° C
C
0° C 12° C 24° C
Nitrógeno 23
18
15
14
11
9
Oxígeno
47
35
27
38
28
22
CO2
1715 1118 782
0° C
1438 947
677
Ciclo Hidrológico
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El ciclo hidrológico es una serie de sucesivas transformaciones del estado
físico del agua que se produce en la naturaleza. El agua no es un elemento estático,
sino que sufre un continuo trasvase recíproco entre continentes y océanos dentro
de la hidrosfera. El proceso del ciclo hidrológico comienza con la energía que se
recibe del Sol. Los continentes y océanos pierden agua por evaporación, pasando
ese vapor de agua a la atmósfera y condensándose en forma de nubes. La
saturación del vapor del agua en las nubes conduce a las precipitaciones, las cuales
se manifiestan en forma de lluvia, nieve o granizo, que alcanzan de nuevo los
continentes y por tanto los ríos y océanos.
Del total de agua de las precipitaciones, un parte circula por la superficie,
otra se evapora y una tercera se infiltra en la tierra para formar las aguas
subterráneas. También aportan al ciclo los ríos, lagos, aguas costeras, e incluso
algunas erupciones volcánicas. Las aguas que tienen su destino en las corrientes
subterráneas procedentes de la lluvia, se infiltran por gravedad a través de los
huecos hasta una profundidad límite, en la cual los poros rocosos están tan
anegados o saturados que el agua no puede penetrar más. En el subsuelo se
forman entonces dos zonas: una profunda (saturada) y otra llamada de aireación o
vadosa (no saturada). En la zona de aireación se producen fenómenos de
transpiración, por una lado debido a las raíces de las plantas, y por otro a causa del
ascenso del agua por capilaridad desde la zona saturada hacia la superficie.
A la superficie que separa la zona saturada de la zona de aireación se le
denomina nivel hidrostático o nivel freático. Dependiendo del volumen de
precipitación y evacuación del agua, este nivel puede variar a lo largo del tiempo.
Cuando ese nivel freático se aproxima a la superficie horizontal del terreno, origina
zonas encharcadas o pantanosas, convirtiéndose en manantiales si aflora por un
corte en el terreno. El nivel freático puede permanecer permanentemente a gran
profundidad, dependiendo de las características climatológicas de la región, por
ejemplo en los desiertos, en los cuales solamente salen a la superficie cuando existe
un desnivel topográfico formando los oasis.
Cuando las aguas consiguen asomar a la superficie, sea por capilaridad,
presión, etc., pueden quedar bajo los efectos de la energía del Sol, y por tanto
seguirán de nuevo el ciclo hidrológico en otro estado físico.
Corrientes Marinas
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Las corrientes marinas transportan grandes cantidades de agua y energía
calórica de un lugar a otro, recorriendo a veces distancias apreciables, desempeñan
un papel activo en la distribución de la temperatura, de las sales y de los
organismos, ejerciendo sus influencias sobre el clima, el estado del tiempo, el
fondo y la productividad de las aguas. Las mediciones directas de corrientes se
pueden realizar utilizando equipos electrónicos (correntómetros), boyas a la deriva,
etc.
Definir:
Oleaje: Ondas de gran amplitud formada en la superficie de las aguas.
Marea: Movimiento periódico y alternativo de ascenso y descenso de las aguas
del mar debido a las atracciones combinadas del Sol y de la Luna.
Erosión Marina: La erosión marina es una acción realizada principalmente por
el movimiento de las olas, cuyo origen se encuentra en la energía cinética del
viento. La erosión que ejercen las olas es debida al choque de las aguas contra
las rocas costeras, así como por la abrasión que el agua imprime a las rocas
cuando transporta o arrastra materias o fragmentos, que pueden provenir de
la meteorización terrestre y posterior arrastre al medio marino, o de la propias
rocas erosionadas.
Bahía: Entrante abierto y curvo hecho por un mar o un lago en su línea de costa.
Playas: Ribera del mar o de un río grande, formada por arenas en superficies
casi planas.
Cordón Litoral: ó Restinga, depósito de arena y grava dispuesto a modo de
barrera paralela a la línea de costa, de la que está separado por una laguna
apenas profundo, y que sobresale por encima de la marea alta. Constituye el
límite superior del estrán, es decir, el espacio comprendido entre el nivel de la
pleamar y el de la bajamar. Algunos de los cordones litorales más significativos
se han formado durante periodos de fuertes tormentas, siendo las partículas
depositadas por las olas. Otros, se pueden contemplar frente a las playas
costeras, constituyendo restos de antiguas flechas litorales, líneas de dunas o
barras litorales. A estos cordones a menudo se les denomina bermas o restingas.
Tómbolo: lengua de tierra que comunica la tierra firme con un islote y convirete
a éste en una península. Se forma cuando dos corrientes paralelas a la costa que
discurren en direcciones opuestas se encuentran en el estrecho o brazo de mar
que separa un silote del litoral.
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Acantilado: fondo del mar que forma escalones o cantiles. Costa cortada
verticalmente. Escarpa casi vertical en un terreno.
Pleamar: fin de la marea creciente del mar.
Bajamar: fin del reflujo del mar.
Aguas Subterráneas: aguas que se encuentran bajo la superficie terrestre. Se
encuentran en el interior de poros entre partículas sedimentarias y en las
fisuras de las rocas más sólidas. En las regiones árticas el agua subterránea
puede helarse. En general mantiene una temperatura muy similar al promedio
anual en la zona. El agua subterránea más profunda puede permanecer oculta
durante miles o millones de años.
Nivel freático: nivel superior de la zona de saturación en las rocas permeables.
Este nivel varía estacionalmente en función de la precipitación, aunque también
influyen otros factores como la evado-transpiración y la cantidad de agua
infiltrada a través del suelo. La pendiente del nivel freático es inversamente
proporcional a la permeabilidad del acuífero. Cuando un nivel freático alcanza
la superficie terrestre puede dar lugar a fuentes, infiltraciones, pantanos ó lagos.
Costas: tierras que bordean la orilla del mar.
Manantial: flujo natural de agua que surge del interior de la tierra desde un solo
punto ó por un área restringida. Pueden aparecer en tierra firme ó ir a dar a
cursos de agua, lagunas ó lagos. Su localización está en relación con la
naturaleza de las rocas, la disposición de los estratos permeables e
impermeables y el perfil del relieve, ya que un manantial tiene lugar allí donde
un nivel freático se corta con la superficie.
Olas
Movimiento de las moléculas de agua, en la zona superficial del mar,
provocado por la acción del viento. En este movimiento, que es originariamente
circular, no hay desplazamiento horizontal de dichas moléculas ni de la masa de
agua por ellas constituida, aunque sí lo hay del movimiento ondulatorio generado
por ese movimiento molecular. Este tipo de olas, que se originan en alta mar, se
conocen con el nombre de 'olas libres' u 'olas estacionarias'. Pero la acción de
corrientes marinas o atmosféricas sobre estas olas hace que los movimientos de
unas moléculas de agua se superpongan con los de las contiguas, añadiendo, a los
movimientos circulares, un empuje de traslación en el sentido de la fuerza de
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empuje dominante. A este nuevo tipo de olas se las denomina generalmente con el
nombre de 'olas progresivas' u 'olas forzadas'
Cuando una ola se aproxima a la costa, el movimiento típico del mar libre,
movimiento circular, se transforma, por rozamiento con el fondo, en un
movimiento elíptico; la cresta de la ola avanza por este motivo más deprisa que su
punto opuesto en la vertical y se produce un desplazamiento horizontal de la masa
de agua que provoca la ruptura de la ola al llegar a la costa. Otros mecanismos que
las producen pueden ser movimientos sísmicos, derrumbamientos, actividad
volcánica submarina, etc.
Geológicamente, las Olas tienen un papel muy importante ya que
constituyen un agente geológico de gran magnitud, sobre todo a nivel costero.
Tienen también una enorme energía Cinética (unas 30Tm/m2) debido a la gran
masa de agua que se pone en movimiento. Por este motivo se idearon métodos
para el aprovechamiento de esta Energía (básicamente para la obtención de energía
eléctrica).
Elementos que definen una ola
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Crestas: zonas de superficie del mar que alcanzan en un momento dado la
mayor altura.
Senos: igual, pero la menor altura.
Longitud de onda: distancia que hay entre dos crestas sucesivas.
Frecuencia: número de ondulaciones por unidad de tiempo.
Velocidad: tiempo entre el paso de dos crestas sucesivas por un mismo
punto.
Vientre: parte inferior de la ola que permanece dentro de la masa de agua.
Base: parte de la ola que se liga con la línea de agua.
Tipos de olas
Las olas se generan en las regiones oceánicas de vientos violentos y
constantes, a estas olas provocadas por el viento se les llama olas forzadas. La
caída de estas olas sobre el agua genera ondulaciones llamadas olas libres u oleaje,
que son las que llegan hasta las costas. Sin embargo sus características dependen
del viento.
Al alcanzar la costa las olas cambian de dirección, disminuye su velocidad, y
se transforman, debido a la topografía marina, principalmente a la reducción de la
lámina de agua. Cuando la profundidad es inferior a la mitad de la longitud de
onda se producen tres fenómenos: el de refracción, el de reflexión y el de difracción.
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La refracción se produce cuando las crestas de las olas se orientan en paralelo a las
isobatas. Las olas rompen, prácticamente, en paralelo a la línea de la costa. La
reflexión se produce cuando la ola se topa con un obstáculo. Cuando la incidencia
es perpendicular se agita el sistema de ondas estacionarias reemplazándose unas
por otras, pero si es oblicua se provoca una ola aún más marcada. La difracción se
produce cuando la ola se topa con un obstáculo que parte la cresta de ola (cabo, isla)
y que provoca la divergencia ortogonal de la cresta de la ola. En este caso se atenúa
las ondas, debido a la disipación de la energía. Cuando en el oleaje se equilibran las
fuerzas desarrollas por lo oleajes oblicuos, lo llamamos oleaje medio. Se
desarrollan en direcciones opuestas tras un obstáculo, como un islote.
A medida que se acerca a la costa la longitud de onda se reduce y la altura
se incrementa. El exceso de altura y la disimetría debida al empuje de las olas
posteriores provoca un exceso de arqueo, la caída de la cresta y la ruptura de la ola.
De esta forma el movimiento de ondulación se transforma en movimiento de
translación y es en esta zona de rompiente donde la ola adquiere competencia
morfogenética.
Hay dos tipos de oleaje, el denominado "Mar de Viento" y el " Mar Tendido
o de Fondo". En el "Mar de Viento", las olas son cortas o agudas, generándose
formas confusas y de altura irregular por la acción del viento. El " Mar de Fondo"
se presenta aun en ausencia de viento estando producido por perturbaciones
lejanas. Las olas son de forma más regular, presentando perfiles más redondeados
y uniformes. La mayor parte de las olas que se pueden observar son producidas
por el viento, pero no hay que olvidar las llamadas “olas de marea” que no tienen
nada que ver con las mareas, causadas en realidad por grandes perturbaciones
geológicas del suelo submarino: terremotos, erupciones volcánicas submarinas y
gigantescos deslizamientos de tierras.
Estas olas destructivas, denominadas “tsunamis” por los oceanógrafos, son
aperiódicas y su aparición no puede predecirse a largo plazo. Los oceanógrafos
distinguen dos tipos de olas provocadas por el viento: las olas de viento
propiamente dichas, mantenidas y provocadas por él, y las olas de marejada, que
son olas de viento que abandonaron la región donde se formaron llegando a zonas
en calma o de viento menos intenso, y disminuyen gradualmente de tamaño.
Las olas marinas comunes originadas por el viento pertenecen a un tipo
denominado ondas oscilatorias progresivas, ya que se propagan a través del agua
originando un movimiento oscilatorio. Altura de la ola es la distancia vertical entre
el seno y la cresta. Se denomina período al tiempo transcurrido entre el paso de
dos crestas consecutivas por un punto fijo, y la velocidad de la ola a la velocidad
con la que la ola avanza sobre la superficie del agua medida en metros por
segundos o nudos. La eficacia del viento para producir olas está en función de su
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velocidad media, pues ella determina la cantidad de energía recibida por la ola, de
la duración del tiempo en que actúa, ya que de ello dependerá que la ola alcance o
no el máximo tamaño, y de la amplitud del mar abierto sobre el que actúa.
Como consecuencia del rozamiento del viento sobre el mar se crean los
primeros rizos, sobre cuya cara levantada actúa el viento directamente. Estas olas
pequeñas, con caras escarpadas, se rompen en su mayoría formando espumas y
turbulencias, con lo que devuelven parte de su energía almacenada y contribuyen
a formar olas mayores que las absorben y almacenan mejor la energía. Esta es la
zona de creacción, que en una tormenta puede ocupar miles de kilómetros
cuadrados. A medida que las olas crecen, no sólo aumenta su altura y velocidad,
sino también su longitud. Si los vientos aplican una energía superior a la que la ola
puede absorber, la cresta comienza a empinarse hasta tener un filo de 120º y una
altura de aproximadamente 1\7 de su longitud, momento en el cual la ola se
rompe y forma una rompiente.
Por lo tanto, las olas largas pueden elevarse mucho más que las cortas, que
alcanzarán su altura máxima en seguida, rompiendo, mientras que las largas
continúan creciendo. Cuando las olas se alejan de la región donde actúan los
vientos que las originaron, se hacen más simétricas y redondeadas, formando
trenes de período y altura similar, las llamadas marejadas. Las olas no aparecen
como crestas y senos espaciados regularmente y colocadas de forma paralela, sino
que presentan formas y alturas muy variadas, debido a la interferencia de trenes
diversos que existen simultáneamente. Estos trenes de olas presentan no sólo
períodos diferentes , sino también direcciones algo distintas, por lo que se cruzan
en muchos puntos: cuando coinciden dos crestas, la altura de la ola aumenta y se
forma un máximo; cuando coinciden dos senos, la depresión se acentúa. Lo más
frecuente es que las crestas coincidan con los senos y se equilibren.
Acción morfogenética
Según sea la acción morfogenética de las olas distinguimos el movimiento
de swash u ola constructiva, de carácter remontante y que se proyecta sobre la
playa, capaz de mover grandes cantidades de carga sólida, debido a su carácter
turbulento, y el movimiento de resaca o backwash, que es el flujo de retorno que se
efectúa en forma de arrollada en manto por debajo de la superficie del agua. Este
mecanismo es un agente morfogenético muy poderoso, ya que es continuo. El
accionamiento se produce allí donde abate la ola, y laminar a lo largo del flujo de
resaca. Además la resaca transporta material grueso hacia el interior, y el swash
deposita en la playa los materiales más finos. Se forma así una selección de
materiales que van de finos a gruesos.
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Este mecanismo tiene efectos diferentes sobre un acantilado. La diferencia
principal es que se produce un efecto de presión neumática provocada por el agua
y el aire que queda atrapado en las irregularidades de la roca. Se trata de un
mecanismo de compresión y descompresión continuo que provoca un poderoso
efecto de succión, que es capaz de producir derrumbamientos, sobre todo de las
rocas más deleznables. De esta manera el agua se carga con materiales sólidos que
ejercen una acción de ametrallamiento sobre la roca afectada por la acción de las
aguas marinas. Esto provoca la abrasión de la zona, formando la rasa litoral. La
zona sobre la que baten las olas presenta una banda mordida que deja en
extraplomo el resto del acantilado. Aunque muy localizados también las grandes
olas (tsunamis) eventuales tienen sus efectos morfológicos, de carácter catastrófico,
como grandes deslizamientos de tierra.
El efecto que las olas ejercen sobre el medio ambiente, tanto marino como
terrestre, es múltiple: aceleran el intercambio no sólo de calor, sino también de
gases y sólidos, pues el movimiento de las olas introduce en el seno del agua
burbujitas de aire que se disuelven, y a la vez pulveriza agua de mar, que deja
suspendidos en la atmósfera gérmenes orgánicos y cristalinos de sales al
evaporarse. Por otra parte, dificultan la respiración de los organismos pequeños
que han de acudir a la superficie para ello, así como el desarrollo del neuston.
Sin embargo, el efecto más importante es la acción mecánica que las olas
ejercen sobre los organismos de la costa, pues la presión por motivo del impacto
puede llegar a alcanzar valores altos, esfuerzo al que hay que añadir el efecto de
cizalla que transversalmente actúa sobre los organismos que habitan la zona batida
por las olas. En las playas y fondos arenosos, para cada velocidad de la corriente
del agua hay una dimensión mínima de los gránulos que garantiza su estabilidad;
los organismos asentados sobre gránulos de tamaño inferior al mínimo, quedan
destruidos por roce con otros gránulos. Estas condiciones de vida provocan la
aparición de mecanismos de adaptación muy variados: desde el desarrollo de
conchas de forma adecuada y mecanismos potentes de sujeción como es el caso de
las lapas, mejillones, etc,.. a la producción de cementos con propiedades
extraordinarias, como en el caso de los cirrípedos balanoides, pasando por los
lamelibranquios excavadores de nichos en las rocas, algas con asombrosa
resistencia a la tracción o gran flexibilidad para ceder al movimiento del agua sin
romperse, o simplemente como los nudibranquios desnudos.
Como consecuencia de la agitación producida por las olas, que varía según
una dimensión vertical, se produce una zonación de tipos biológicos que ocupan
niveles superpuestos y que, conjuntamente con la agitación debida a las mareas,
fijan las normas de colonización de las costas.
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Las costas
Las costas corresponden a sectores de la corteza terrestre en los cuales se
produce el contacto entre los ambientes continentales (tierras aflorantes) y marinos.
Recorriendo el mundo podemos encontrar dos tipos básicos de costas
considerando la relación continente-océano y estableciendo la altura entre el sector
terminal del primero con relación al segundo:
Costas bajas Suelen encontrarse en zonas de relieve que tienen escasa o ninguna
altura sobre el nivel del mar, por ej. junto a las llanuras. La diferencia entre la
pleamar y la bajamar se constata en el avance del mar sobre la playa durante el
flujo y en el aumento de la superficie de playa en el reflujo.
Costas altas Suelen encontrarse allí donde las mesetas o montañas llegan a contactar
directamente con el mar. Poseen un cantil de altura variada. La diferencia de altura
entre la pleamar y la bajamar se observa en la altura de las aguas con relación a las
paredes.
Se constata verticalmente
Costas primitivas
Las costas primitivas se caracterizan por que sus formas son,
fundamentalmente, las iniciales, las que caben esperar de la acción del contacto
entre el mar y la estructura geológica continental. Son resultado de un contacto
reciente, o bien un mar poco activo. Podemos distinguir las costas estructurales y
las costas de los modelados subaéreos.
Costas estructurales
Las costas estructurales se caracterizan por que sus grandes líneas se
corresponden con las direcciones tectónicas de las rocas. Cuando son muy
recientes, o están activas se llaman costas tectónicas. Normalmente son algo
elevadas. Se disponen de tres formas diferentes con relación a la línea de costa,
longitudinales, transversales y oblicuas.
Las costas longitudinales (tipo pacífico)
Son paralelas a la línea de costa. Presentan un trazado rectilíneo,
particularmente rígido cuando existen fallas, en las que el bloque hundido está
sumergido. El plano de falla forma, así, un falso acantilado, que dificulta la acción
marina cuando su base está por debajo de la rompiente de las olas. Este tipo de
costa también se forma cuando quedan al descubierto antiguas fallas que habían
sido fosilizadas, costas de línea de falla.
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Cuando el mar entra en contacto con relieves plegados se forman las costas tipo
dálmata. Se caracterizan por la existencia de islas alargadas cuyo origen está en los
sinclinales, sumergidos, y los anticlinales, las islas, separados por surcos marinos,
canali. Las aguas de estas zonas suelen ser tranquilas, debido a la multitud de
obstáculos que encuentra la corriente. Las estructuras apalachenses dan lugar a
costas del mismo tipo.
Costas transversales (tipo atlántico)
Las estructuras geológicas son perpendiculares, más o menos, a la línea de
costa. Su trazado presenta entrantes y salientes continuos y muy definidos. Hay,
pues, multitud de cabos y golfos profundos entre ellos, consecuencia de la
inundación de las estructuras tanto plegadas, como apalachenses o falladas, en las
que se inunda el graben. Cuando las estructuras geológicas se disponen de forma
oblicua con la línea de costa (costas con redans) se forman bahías en forma de hoz
separadas por promontorios simétricos.
Especial interés tienen las costas primitivas de origen volcánico, ya que
suelen ser muy recientes o incluso activas. Hay que recordar que los archipiélagos
volcánicos, y los volcanes en general, se alinean a lo largo de las grandes fracturas
tectónicas terrestres, o sobre las dorsales oceánicas. Las islas volcánicas son, en
realidad, un cráter. Cuando se abre una brecha en el cono, el mar invade la caldera
formando una bahía y una isla con forma de herradura, o múltiples islas que
rodean la caldera. La multiplicación de los volcanes a lo largo de las costas, da
lugar a un trazado lobulado cuyos cabos son las lenguas de lava más o menos
recientes. La originalidad de las costas volcánicas es que apenas han sido
desmanteladas, ya que en caso contrario se clasifican en uno de los tipos anteriores.
Costas de modelado sub-aéreo.
Costas de modelado sub-aéreo
Son aquellas en las que la erosión ha conformado diferentes relieves y son
estos las que entran en contacto con el mar. Los ejemplos más típicos son las
entradas de mar a través de los valles de ríos (rías) o glaciares (fiordos). Las costas
de rías se forman en regiones de relieve accidentado profundamente entalladas por
los cursos fluviales. Se forman, predominantemente, en regiones de relieve sobre
rocas metamórficas, cuya desembocadura es inundada por el mar al subir su nivel
eustático. Su localización depende de la red de fallas o la existencia local de rocas
menos resistentes. El tipo clásico es el de ría abierta, con forma de embudo
orientado hacia el mar, pero también se da la ría en botella, cuya salida está
cerrada por un paso estrecho. Ante la salida de las rías suele haber islas, residuos
de rocas resistentes. En los márgenes de la ría se desarrollan tímidamente,
acantilados, áreas pantanosas o flechas.
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Costas de fiordos
Se localizan en regiones en los que la lengua glaciar ha alcanzado la costa, y
cuya parte más baja también ha sido inundada por el ascenso del nivel eustático
del mar. No obstante, la desaparición del peso del hielo ha provocado el ascenso
isostático del continente, con lo que el contacto entre el mar y el continente ha sido
mucho más variable, lo que ha dificultado la erosión marina. El fiordo presenta
una entalladura muy profunda modelada sobre rocas resistentes. Normalmente
están ramificados. Su localización depende de la red de fallas o la existencia local
de rocas menos resistentes. Sus paredes son notablemente verticales, con valles
colgados que vierten sus aguas en forma de cascadas. Suelen estar enmarcadas por
un strandflat, una plataforma de abrasión que ha quedado colgada debido al
ascenso isostático del continente. Los escollos rocosos forman skjargaard. La
sedimentación en los fiordos es pobre, y además la profundidad de los valles
dificulta la emersión de depósitos.
Las costas cubiertas por un inlandsis presentan formas que dependen de los
modelados locales, ya sean de excavación o sedimentación. Suelen presentar
múltiples entalladuras y estar precedidas de islas bajas. La inundación de los
canales intermedios forman costas de Fjards con bahías y estrechos muy complejos.
Delante de ellas se desarrolla el skjargaard. Cuando hay valles digitalizados muy
cerrados se habla de costa de forden. Pero lo más característico son los amplios
lóbulos frontales del inlandsis sobre los que se desarrollan bahías abiertas poco
profundas que conforman la costa de bodden.
En regiones calizas se forman las costas de calas. Las calas son bahías de
fuertes vertientes y trazados rígidos situadas en la posición de la red de diaclasas y
fallas. Son el resultado de la sumersión de cañones y dolinas abiertas, o no, al mar.
Y también de antiguas grutas cuyo techo se ha hundido. En regiones de cársticas
muy evolucionadas delante de la línea de costa aparecen islotes escarpados, torres
y pitones. En estas zonas la acción del mar es muy reducida debido a lo intrincado
de la costa, la ausencia de cursos de agua superficiales y que la corrosión del agua
marina sólo afecta a parte superior.
Costas evolucionadas
Las costas evolucionada se caracterizan por la presencia de formas debidas a
la acción marina de tal manera que estas formas nuevas terminan por imponerse
sobre la estructura subyacente hasta anularla. Básicamente podemos diferenciar las
costas de ablación y las costas de acumulación.
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Costas de ablación
En las costas de ablación predominan los procesos ablación marina,
acantilados y plataformas de abrasión litoral. Las costas acantiladas bordean los
mares con mucho oleaje, sobre todo en regiones montañosas o de macizos antiguos
y escudos. También aparecen en rocas sedimentarias compactas, como las calizas.
Los acantilados más verticales se presentan sobre las rocas más sensibles a la
acción mecánica y lo suficientemente coherentes como para mantener la
verticalidad.
Costas de acumulación
Las costas de acumulación se presentan en regiones llanas. Su característica
más importante es que están en vías de emersión, o de progresión, más o menos
rápida. La costa primitiva se encuentra retranqueada con respecto a la línea de
costa actual, incluso varios kilómetros. Su variedad depende de las formas de
acumulación litoral.
Costas de lidos
Se caracterizan por la existencia de un largo cordón litoral arenoso paralela
a la línea de costa primitiva. Este cordón, de decenas de kilómetros, está
interrumpido por surcos que permiten la renovación del agua del interior. Algunos
brazos del cordón pueden estar enlazado con la costa. Cuando el cordón se
encuentra aislado a varios kilómetros se habla de costa con islas en barrera. Son
propios de mares con muy poca marea y golfos extensos. Las lagunas interiores
son áreas de acumulación que tienden a colmatarse. En el dominio fluviomarino y
pantanosas predominan las costas pantanosas y con marismas. Son muy bajas y
llanas. Se localizan en torno a mares con plataformas continentales poco profundas
capaces de acoger los derrubios finos que aportan los grandes ríos. Cuando en las
zonas pantanosas hay manglares se forma una costa con manglares.
Los deltas forman costas deltaicas. Su configuración se debe más a la acción
de los cursos de agua que a los agentes marinos. Aparecen en mares con poca
marea y en la desembocadura de los grandes ríos siempre que la plataforma
continental tenga poca profundidad. Los deltas coalescentes forman llanuras
deltaicas. Cuando la arena forma dunas de litoral determina las formas del litoral
hablamos de costas dunares. Se caracterizan por presentar un ancho cordón de
dunas que puede extenderse durante decenas de kilómetros y elevarse decenas de
metros. Hacia el interior se presentan diferentes estadios del paso de dunas vivas a
dunas fijas colonizadas por la vegetación. El agua de arroyada puede quedar
atrapada en el interior del cordón dunar formando rosarios de lagos de agua dulce,
colgados ligeramente por encima del nivel del mar. Se localizan en zonas de
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amplios esteros barridos por la brisa del mar. Los arrecifes coralinos también
forman costa, costas coralinas.
Todos estos tipos de costa tienen contactos entre sí, de tal manera que existe
una zona de transición en la que se mezclan formas de sendos tipos de costa. Las
costas con estuarios presentan caracteres ligados a la inundación del curso fluvial,
aunque sus formas dependan más de la dinámica de las aguas corrientes. No
obstante, también se forman flechas que aíslan lagunas. En costas con grandes
golfos, resultado de la sumersión de las regiones bajas de una llanura aparecen
costas con limans cerrados por flechas de origen fluvial o eólico.
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Conclusión
El agua es el componente principal de la materia viva. Constituye del 50 al
90% de la masa de los organismos vivos. El protoplasma, que es la materia básica
de las células vivas, consiste en una disolución de grasas, carbohidratos, proteínas,
sales y otros compuestos químicos similares en agua. El agua actúa como
disolvente transportando, combinando y descomponiendo químicamente esas
sustancias.
La sangre de los animales y la savia de las plantas contienen una gran
cantidad de agua, que sirve para transportar los alimentos y desechar el material
de desperdicio. El agua desempeña también un papel importante en la
descomposición metabólica de moléculas tan esenciales como las proteínas y los
carbohidratos. Este proceso, llamado hidrólisis, se produce continuamente en las
células vivas.
La acción de las olas causan problemas a los visitantes de las playas por
causa de su tremenda fuerza y energía, tanto para el frente, en dirección a la playa,
como hacia abajo, cuando se quiebran. Muchas personas subestiman la fuerza
contenida en una ola quebrando, y pueden ser heridas por el movimiento frontal
de una ola. El movimiento frontal de las olas puede derrumbar bañistas, golpearlos
o colocarlos a merced del agua que rápidamente refluye después de quebrar en la
playa.
El movimiento hacia debajo de las olas puede violentamente empujar un
bañista o surfista hacia abajo, causando serios traumatismos craneanos, de cuello,
costillas u otras partes del cuerpo. Las olas espumosas en las playas son las
responsables de causar heridas en el cuello y las costillas a causa de la energía
desprendida. Durante los remansos (períodos de calma entre series de olas)
quienes frecuentan la playa se aventuran más de lo que deben, por lo que sufren
las consecuencias cuando las series mayores de olas retornan. Esta situación pude
ser ilustrada por el hecho de que es durante tales remansos, inmediatamente
siguientes a las series más altas, que las corrientes de retorno y las laterales son
más fuertes.
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Anexos
Ciclo del agua
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Olas
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Bibliografía
o Venezuela y sus recursos. Levi Marrero
o Enciclopedia Encarta. 1998
o Enciclopedia temática Larousse
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