11: Agua
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- Componentes y definición del ciclo hidrológico
- Usuarios de agua y volumen de agua utilizada
- Cómo se comparte el agua entre las personas
- Distribución de agua en el planeta
- Definir acuífero y capa de confinamiento
- Propiedades requeridas para un buen acuífero
Toda vida requiere agua. La hidrosfera (agua de la Tierra) es un importante agente de cambio geológico. Da forma a nuestro planeta a través de la meteorización y la erosión, deposita minerales que ayudan en la litificación y altera las rocas después de ser litificadas. El agua transportada por las placas oceánicas subducidas provoca el derretimiento en el material del manto superior. Las comunidades dependen de fuentes de agua adecuadas para el consumo, la generación de energía, la producción de cultivos y muchas otras cosas.
- 11.1: Preludio al Agua
- n civilizaciones preindustriales, el control de los recursos hídricos era un símbolo de poder. Los acueductos romanos de dos mil años de antigüedad siguen adornando los contornos europeos, de Oriente Medio y del Norte de África. Los antiguos reyes mayas utilizaron imágenes acuáticas como ranas, nenúfares, aves acuáticas para mostrar su poder divino sobre los recursos hídricos de sus sociedades. El control sobre el agua sigue siendo una parte integral de los deberes gubernamentales de la mayoría de las sociedades modernas.
- 11.2: Propiedades del Agua
- Las propiedades físicas y químicas del agua son las que la hacen esencial para la vida y útil para la civilización. El agua es una molécula compuesta por un ion de oxígeno cargado negativamente (-2) y dos iones de hidrógeno cargados positivamente (+1), dándole la fórmula química H2O, con fuertes enlaces covalentes entre el oxígeno y dos iones hidrógeno. La forma de la molécula de agua permite una distribución desigual de la carga, donde un lado es ligeramente positivo y un lado es ligeramente negativo.
- 11.3: Ciclo del Agua
- El ciclo del agua describe cómo el agua cambia entre las fases sólida, líquida y gaseosa (vapor de agua) y cambia de ubicación. El agua se puede evaporar, que es el proceso donde un líquido se convierte en un gas. La energía solar calienta el agua lo suficiente para excitar las moléculas de agua hasta el punto de vaporización. La evaporación ocurre de cuerpos de agua superficiales como océanos, lagos y arroyos y la superficie terrestre.
- 11.4: Cuenca y Presupuestos
- La unidad básica de división del paisaje es la cuenca de drenaje. Una cuenca de drenaje, también conocida como cuenca de captación o cuenca hidrográfica, es el área de tierra que captura la precipitación y contribuye a la escorrentía a un arroyo o segmento de arroyo. Las divisiones de drenaje son puntos altos topográficos locales que separan una cuenca de drenaje de otra. Si el agua cae a un lado de la división, esa agua va a un arroyo, y si cae del otro lado de la división, entonces el agua va a un arroyo diferente.
- 11.5: Uso y Distribución del Agua
- En Estados Unidos, se retiran 355 mil millones de galones de agua subterránea y superficial para su uso cada día, de los cuales 76 mil millones de galones son aguas subterráneas frescas. El estado de California representa el 16% de las retiradas nacionales de agua subterránea. Utah es el segundo estado más seco de Estados Unidos detrás de su vecina Nevada, con una precipitación media a nivel estatal de 12.2 pulgadas por año. Utah también tiene la segunda tasa per cápita más alta de uso total de agua doméstica de 167 galones por día por persona.
- 11.6: Ley de Aguas
- Los gobiernos federal y estatal han puesto en marcha leyes para garantizar el uso justo y equitativo del agua. Con base en la distribución de las precipitaciones en Estados Unidos, los estados se encuentran en una posición que les obliga a crear un sistema justo y legal para compartir el agua. Debido al limitado suministro de agua, especialmente en el oeste de Estados Unidos, algunos estados han adoptado un sistema de dispersión legal de la propiedad de las aguas naturales. Un reclamo de una porción de una fuente de agua se conoce como un derecho de agua.
- 11.7: Agua superficial
- Un arroyo o río es un cuerpo de agua superficial que fluye confinada a un canal. Términos como arroyos y arroyos son términos sociales no utilizados en geología. Los arroyos son los agentes más importantes de erosión y transporte de sedimentos en la superficie terrestre. Crean gran parte de la topografía superficial y son un importante recurso hídrico. La mayor parte de esta sección se centrará en la ubicación de arroyos, procesos, accidentes geográficos y peligros. Los recursos hídricos y los procesos de aguas subterráneas se discutirán en secciones posteriores.
- 11.8: Agua subterránea
- La mayoría de las rocas no son del todo sólidas y contienen una cierta cantidad de espacio abierto entre granos o cristales, conocidos como poros. La porosidad es una medida del espacio abierto en las rocas, expresado como el porcentaje de espacio abierto que constituye el volumen total de la roca o material sedimentario. La porosidad puede ocurrir como porosidad primaria, que representa los espacios de poro originales en la roca (por ejemplo, el espacio entre los granos de arena), o porosidad secundaria que ocurre después de que se forma la roca (por ejemplo, porciones disueltas de roca).
- 11.9: Contaminación del agua
- El agua puede estar contaminada por diversas actividades humanas o por características naturales existentes, como formaciones geológicas ricas en minerales. Las actividades agrícolas, las operaciones industriales, los rellenos sanitarios, las operaciones con animales y los procesos de tratamiento de aguas residuales a pequeña y gran escala, entre muchas otras cosas, pueden contribuir potencialmente a la contaminación. A medida que el agua corre sobre la tierra o se infiltra en el suelo, disuelve el material dejado por estas posibles fuentes contaminantes.
- 11.10: Karst
- Karst se refiere a paisajes y rasgos hidrológicos creados por la disolución de la piedra caliza. El karst se puede encontrar en cualquier lugar donde haya piedra caliza y otras sustancias subterráneas solubles como depósitos de sal. La disolución de la piedra caliza crea características como sumideros, cavernas, arroyos que desaparecen y torres. El karst se forma cuando el agua natural, en combinación con el dióxido de carbono, crea ácido carbónico y disuelve la calcita (carbonato de calcio) en la piedra caliza.
Miniaturas: Agua violenta bajo las Cataratas del Niágara (CC-BY; Instituto Rafti).