13.1: El ciclo hidrológico
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El agua está constantemente en movimiento. Se evapora de los océanos, lagos, arroyos, la superficie de la tierra y las plantas (transpiración) por la energía solar (Figura\(\PageIndex{1}\)). Se mueve a través de la atmósfera por los vientos y se condensa para formar nubes de gotas de agua o cristales de hielo. En respuesta a la atracción de la gravedad, vuelve a bajar como lluvia o nieve y luego fluye a través de arroyos, hacia lagos y eventualmente de regreso a los océanos. El agua en la superficie y en arroyos y lagos se infiltra en el suelo para convertirse en agua subterránea. El agua subterránea se mueve lentamente a través de la roca y los materiales superficiales. Algunas aguas subterráneas regresan a otros arroyos y lagos, y algunas regresan directamente a los océanos.
Incluso mientras se mueve, el agua se almacena en varios embalses. El más grande, con mucho, son los océanos, que representan el 97% del volumen. Por supuesto, esa agua es salada. El 3% restante es agua dulce. Dos tercios de nuestra agua dulce se almacena en hielo y un tercio se almacena en el suelo. El agua dulce restante, alrededor de 0.03% del total, se almacena en lagos, arroyos, vegetación y atmósfera. Para poner eso en perspectiva, imaginemos poner toda el agua de la Tierra en una jarra de 1 litro (Figura\(\PageIndex{2}\)). Comenzamos casi llenando la jarra con 970 mililitros de agua y 34 gramos de sal. Luego agregamos un cubito de hielo de tamaño regular (aproximadamente 20 mililitros) (que representa hielo glacial) y dos cucharaditas (aproximadamente 10 mililitros) de agua subterránea. Toda el agua que vemos a nuestro alrededor en lagos y arroyos y arriba en el cielo se puede representar agregando tres gotas más de un cuentagotas.
Si bien la proporción de agua de la Tierra que se encuentra en la atmósfera es pequeña, el volumen real es enorme. En un momento dado, existe el equivalente a aproximadamente 13,000 kilómetros cúbicos (km 3) de agua en el aire en forma de vapor de agua y gotas de agua en las nubes. El agua se evapora de los océanos, la vegetación y los lagos a una velocidad de 1.580 km 3 por día, y casi exactamente el mismo volumen cae que la lluvia y la nieve todos los días, tanto sobre los océanos como sobre la tierra. La precipitación que cae sobre tierra se remonta al océano en forma de flujo de arroyo (117 km 3 /día) y flujo de agua subterránea (6 km 3 /día). La mayor parte del resto de este capítulo es sobre esos 117 km 3 /día de flujo de corriente. La descarga promedio del río Fraser en el océano es de aproximadamente 0.31 km 3 /día, o 0.26% del flujo total de todos los ríos.
El tiempo de residencia de una molécula de agua en la atmósfera (o cualquiera de los otros reservorios) se puede estimar dividiendo la cantidad que hay entre la velocidad a la que se transfiere dentro y fuera. Para la atmósfera, sabemos que el tamaño del embalse es de 13,000 km 3, y la tasa de flujo es de 1,580 km 3 por día. Esa es la cantidad que entra o sale de la atmósfera en un día. Si dividimos 13,000 por 1,580, obtenemos 8.22 días. Esto significa que, en promedio, una molécula de agua permanece en la atmósfera por poco más de ocho días. El “promedio” necesita ser enfatizado aquí porque obviamente algunas moléculas permanecen en el aire solo unas horas, mientras que otras pueden permanecer ahí arriba por semanas.
El volumen de los océanos es de 1,338.000.000 km 3 y la tasa de flujo es aproximadamente la misma (1,580 km 3 por día). ¿Cuál es el tiempo promedio de residencia de una molécula de agua en el océano?
Consulte el Apéndice 3 para el Ejercicio 13.1 respuestas.
Atribuciones de medios
- Figura\(\PageIndex{1}\): “Ciclo de Agua en Blanco” © Ingwik. Adaptado por Steven Earle. CC BY-SA.
- Figura\(\PageIndex{2}\): © Steven Earle. CC POR. Basado en datos de El Ciclo del Agua: Almacenamiento de Agua Dulce.