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Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera0. Índice
1. La hidrosfera
2. Estructura y propiedades del agua
3. Características de las aguas oceánicas y continentales
4. El ciclo hidrológico
5. Dinámica de las aguas oceánicas
5.1. Olas
5.2. Corrientes marinas
5.3. Mareas
6. Dinámica de las aguas continentales
6.1. Ríos
6.2. Lagos y humedales
6.3. Aguas subterráneas
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera1. La hidrosfera
La hidrosfera es el subsistema de la Tierra constituido por el conjunto del agua
en sus tres estados físicos: líquido (aguas subterráneas, mares, océanos, lagos
y otras masas de agua superficial), sólido (casquetes polares, glaciares,
cuerpos de hielo flotantes en el mar, etc.) y gaseoso (nubes).
DISTRIBUCIÓN DEL AGUA
DE LA HIDROSFERA (%)
Mares y océanos 97,18
Aguas continentales
Glaciares 2,2
Subterráneas 0,6
Superficiales 0,017
Atmósfera 0,001
Biosfera 0,0005
Se originó por la condensación y solidificación
del vapor de agua protoatmosférico.
Es una capa dinámica, con continuos movimientos
y cambios de estado.
Regula el clima, participa en el modelado del relieve
y hace posible la vida sobre la Tierra.
Está relacionada con la atmósfera, la geosfera
y la biosfera.
Recubre la mayor parte de la superficie terrestre.
Distribución del agua
Agua líquida oceánica 1322·106 km3
Agua sólida oceánica 26·106 km3
Aguas subterráneas2 2-8·106 km3
Epicontinentales1 225·103 km3
En la atmósfera 12·103 km3
Agua
salada
Agua
dulce0,3% almacenamiento en lagos y ríos
97,5% 2,5%
30,8% agua subterránea (incluye la humedad del
suelo, el agua de los pantanos y el permafrost)
68,9% Glaciares y capa de nieve perpetua
Agua
salada
Agua
dulce0,3% almacenamiento en lagos y ríos
97,5% 2,5%
30,8% agua subterránea (incluye la humedad del
suelo, el agua de los pantanos y el permafrost)
68,9% Glaciares y capa de nieve perpetua
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera2. Estructura y propiedades del agua
Estructura
La molécula del agua está integrada
por dos átomos de hidrógeno y uno
de oxígeno, unidos mediante
enlaces covalentes.
Posee un carácter
dipolar.
Las moléculas del agua
constituyen una red
tridimensional.
Se unen mediante enlaces
de hidrógeno entre el polo
negativo de una molécula y
el positivo de otra.
Los enlaces de hidrógeno
están en continua
formación y destrucción.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera2. Estructura y propiedades del agua
Propiedades
Debido a su estructura, el agua posee unas propiedades que determinan sus funciones.
Propiedades Función
Sirve de aislante térmico en ecosistemas acuáticos.Alcanza su densidad máxima a 4 ºC.
Reviste gran importancia en las reacciones metabólicas.Es un disolvente universal.
Facilita el ascenso por capilaridad de la savia.Su tensión superficial es alta.
Refrigera y, por tanto, termorregula.Tiene un elevado calor latente de vaporización y fusión.
Regula la temperatura en los seres vivos y en las regiones costeras. Tiene un elevado calor específico (1 cal/g).
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera3. Características de las aguas oceánicas y continentales
Parámetros
fisicoquímicosAguas oceánicas Aguas continentales
Se produce por la disolución de las rocas
de los lechos de los ríos.
La sal más frecuente es el Ca(HCO3)2.
Se debe a la disolución de las rocas
de los fondos oceánicos.
La sal más frecuente es el NaCl.
Poseen gran cantidad de sales
procedentes de los continentes.
Salinidad
El pH es, aproximadamente, 6, aunque se
puede modificar según los terrenos por los
que discurre.
El pH es, aproximadamente, 6.Acidez
En las aguas profundas de las regiones cálidas se diferencian tres zonas térmicas:
Epilimnion. Área superficial con una temperatura similar a la atmosférica.
Termoclina o mesolimnion. Parte intermedia donde cambia bruscamente
la temperatura.
Hipolimnion. Zona profunda con temperaturas frías y constantes.
Temperatura
Depende de la temperatura y la cantidad de sales en disolución (las aguas
oceánicas son más densas que las continentales).
Influye en la dinámica oceánica.
Densidad
Depende de la intensidad y el ángulo de incidencia de los rayos solares en el agua,
además de la materia en disolución y suspensión contenida.Iluminación
En general, son los mismos que en la atmósfera, aunque en diferente concentración.Gases
Solubilidad de gases (ml/l) a 1 atmósfera
agua dulce agua del mar
0 ºC 12 ºC24 ºC0 ºC 12 ºC24 ºC
Nitrógeno 23 18 15 14 11 9
Oxígeno 47 35 27 38 28 22
CO2 1715 1118 782 1438 947 677
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera4. El ciclo hidrológico
El ciclo hidrológico es el conjunto de transformaciones y cambios
que sufre el agua de la hidrosfera. Su importancia se debe a que regula
el clima, transporta materia y energía de unas zonas a otras, provoca
la erosión, transporte y sedimentación de las rocas, y descarga
las aguas sobre los continentes de forma periódica.
Las cantidades se expresan en miles de km3/año.
Ciclo externo
Sigue el recorrido que hace
el agua en la superficie
de la Tierra o próxima a esta.
Fuerzas impulsoras:
gravedad y energía solar.
Principales procesos:
- Evaporación.
- Evapotranspiración.
- Condensación.
- Precipitación.
- Escorrentía.
- Infiltración.
Ciclo interno
Se refiere al recorrido
del agua juvenil, de origen
magmático, que se mezcla
con el agua del ciclo externo,
hasta que se introduce
por la zona de subducción.
El agua juvenil se incorpora
al ciclo del agua procedente
de las reacciones químicas
de la geosfera.
Fuerzas impulsoras:
calor interno de la Tierra,
dinámica cortical
y diferencia de densidad.
evaporaciónevapotranspiración
preciptación sobre continentes preciptación
sobre océanos
escorrentía subterránea
The global water balance. Figures give average water flows in and out of world land areas
and world oceans. Values are given in thousands of cubic kilometers (cubic miles). Global
precipitation equals global evaporation.
Global Water Balance
The Hydrologic Cycle
The hydrologic cycle traces the various paths of water from
oceans, through the atmosphere, to land, and its return to the
oceans.
Del total de agua de las precipitaciones, una parte circula por la superficie, otras se evapora y una tercera se infiltra en la tierra para formas las aguas subterráneas.
Disponibilidad proyectada de agua per capita en el inicio del nuevo siglo. Tomada de "Los recursos del
mundo en el año 2000", Ciencia y Desarrollo, septiembre-octubre de 1983.
http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/097/htm/sec_10.htm
Absorción de dióxido de carbono
Tendríamos mucho más dióxido de carbono en el aire, si los
océanos no absorbieran cerca de un tercio de lo que produce el ser
humano. El dióxido de carbono se disuelve fácilmente en el agua,
ya que es una molécula polar y puede reaccionar con el carbono
formando cabonato de hidrógeno. Además, el fitoplancton,
pequeñas plantas que viven en enormes cantidades en los
océanos, absorben el dióxido de carbono para su ciclo vital. Parte
del CO2 se vuelve a emitir a la atmósfera cuando el fitoplancton
muere y es ingerido por bacterias. A este proceso lo llamamos
remineralización. Mientras que la fotosíntesis provoca la formación
de biomasa, la remineralización provoca su destrucción. En
ocasiones, las bacterias se hunden en el mar y es allí donde tiene
lugar la remineralización. Aquí, se puede almacenar el carbono
como sedimentos carbonados durante cientos de años.
Ciclo del CO2 tomado por el fitoplacton; el CO2 liberado por las
bacterias durante la llamada remineralización provoca un
almacenamiento de CO2 si las bacterias se hunden en las
profundidades del mar.Esquema: Lucinda Spokes
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera5. Dinámica de las aguas oceánicas / 5.1. Olas
Las olas son movimientos ondulatorios de la superficie del mar o de los grandes lagos.
vaivénmovimiento
circularmovimiento
elíptico
Las olas se producen,
generalmente, por el viento,
y de forma excepcional,
por los seísmos del fondo
marino.
nivel de base
El nivel de base es el punto
más profundo en el que se
percibe la acción del oleaje.
Las partículas de agua
de la superficie del mar
tienen movimientos
cicloidales que, cuando
el nivel de base toca
el fondo, se transforman
en movimientos elípticos
y cerca de la costa
en movimientos
de vaivén.
El aprovechamiento de la energía
cinética que originan los movimientos
de las olas tiene gran interés por ser
renovable e inagotable.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera5. Dinámica de las aguas oceánicas / 5.2. Corrientes marinas
Fuerzas impulsoras.
Son, principalmente, los vientos y la
rotación de la Tierra, además de la
temperatura, la densidad y la
salinidad.
Corrientes superficiales
Trayectoria. Van desde los polos
hacia el ecuador (se desvían hacia el
oeste en el hemisferio norte y hacia
el este en el sur).
Efectos. Modelan las costas, regulan
el clima y generan lluvias.
Discurren próximas a la superficie del agua.
Fuerzas impulsoras.
Son, principalmente, los vientos
y la rotación de la Tierra, además
de la temperatura, la densidad
y la salinidad.
Trayectoria. Van desde los polos
hacia el ecuador (se desvían
hacia el oeste en el hemisferio norte
y hacia el este en el sur).
Efectos. Modelan las costas, regulan
el clima y generan lluvias.
Las corrientes marinas son cursos de agua con distinta temperatura,
salinidad o densidad que se desplazan por el interior de los mares y océanos.
Pueden ser superficiales o profundas.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera5. Dinámica de las aguas oceánicas / 5.2. Corrientes marinas
Fuerzas impulsoras.
Son, principalmente, los vientos y la
rotación de la Tierra, además de la
temperatura, la densidad y la
salinidad.
Corrientes profundas
Trayectoria. Van desde los polos
hacia el ecuador (se desvían hacia el
oeste en el hemisferio norte y hacia
el este en el sur).
Efectos. Modelan las costas, regulan
el clima y generan lluvias.
Discurren horizontalmente bajo la termoclina
y su recorrido es grande.
Cinta transportadora oceánica.
Fuerzas impulsoras.
Son, principalmente, la temperatura
y la salinidad.
Trayectoria. Van del polo al ecuador.
En ocasiones, las corrientes
profundas se continúan con otras
superficiales que cierran un circuito
convectivo. Es el caso de la cinta
transportadora oceánica.
Efectos. Transportan sedimentos
por los taludes oceánicos.
Regulan el clima por el afloramiento
de corrientes frías cerca de la costa.
Aumentan la presencia de bancos
pesqueros por el afloramiento
de las corrientes frías ricas
en nutrientes.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera5. Dinámica de las aguas oceánicas / 5.2. Corrientes marinas
Consiste en la presencia
de anticiclones en la costa pacífica
de Sudamérica y de borrascas
sobre Oceanía e Indonesia.
La Niña
Características
Los vientos alisios circulan desde
el este hacia el oeste, se cargan
de humedad y descargan las lluvias
en Indonesia.
La termoclina sube y afloran las aguas
frías cargadas de nutrientes,
lo que potencia la riqueza pesquera
cerca de las costas peruanas.
Efectos
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera5. Dinámica de las aguas oceánicas / 5.2. Corrientes marinas
Se trata de un proceso anómalo
inverso al de La Niña. Se repite,
aproximadamente, cada cuatro años.
El Niño
Características
Las borrascas llegan a las costas
peruanas, y los anticiclones,
a las de Indonesia.
La termoclina baja y no afloran
las aguas frías que incrementan
la riqueza piscícola.
Efectos
Se produce sequías e inundaciones
en todo el mundo. Las primeras tienen
especial virulencia en las costas
del océano Pacífico, y las segundas
(acompañadas de hambrunas por falta
de pescado), en Perú.
Causa incendios en Indonesia.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera5. Dinámica de las aguas oceánicas / 5.3. Mareas
Las mareas son subidas y bajadas del nivel del mar, que se repiten
de forma periódica aproximadamente cada 12 horas.
Efectos
Producen corrientes de flujo y de reflujo.
Transportan arena.
Amplían la zona de batida del oleaje.
Generan energía maremotriz que puede aprovecharse.
Fuerzas que actúan
Se deben a la acción gravitatoria que ejercen
principalmente la Luna y en menor medida el Sol.
Pleamar
Es el nivel
de mayor
amplitud
de la marea.Bajamar
Es el nivel
de menor
amplitud
de la marea.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera5. Dinámica de las aguas oceánicas / 5.3. Mareas
Mareas vivas
La Luna y el Sol se alinean con la Tierra
y suman sus fuerzas atractivas.
Son mareas de máxima amplitud.
Tienen lugar en la fases de Luna nueva
y Luna llena.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera5. Dinámica de las aguas oceánicas / 5.3. Mareas
Mareas muertas
La Luna, el Sol y la Tierra forman
un ángulo recto.
Son mareas de mínima amplitud.
Tienen lugar en las fases de Luna creciente
y Luna menguante.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera5. Dinámica de las aguas oceánicas / 5.3. Mareas
Mareas muertas
La Luna, el Sol y la Tierra forman
un ángulo recto.
Son mareas de mínima amplitud.
Tienen lugar en las fases de Luna creciente
y Luna menguante.
Mareas vivas
La Luna y el Sol se alinean con la Tierra
y suman sus fuerzas atractivas.
Son mareas de máxima amplitud.
Tienen lugar en la fases de Luna nueva
y Luna llena.
Cuerpo de Agua Superficie (km²) Prof. media (m) Prof. máxima(m)
Océano Pacífico 165.200.000 4.282 11.000
Océano Atlántico 82.400.000 3.926 9.200
Océano Indico 73.400.000 3.963 7.460
Océano Artico 14.100.000 1.205 4.300
El agua y el relieve marino
Es mayor la superficie del globo terráqueo cubierta por el agua que la correspondiente a tierras emergidas. Hasta el siglo
XX el interior de esta enorme masa líquida era un misterio y, aún hoy, sabemos muy poco de ella.
Bajo la superficie del mar se extiende un paisaje de relieve muy acentuado, donde se forma constantemente nueva corteza
terrestre y que alberga muchas incógnitas para la ciencia. El fondo oceánico sigue siendo el gran desconocido.
La profundidad media de los océanos es de unos cuatro o cinco kilómetros que, comparados con los miles de km que
abarcan, nos hacen ver que son delgadas capas de agua sobre la superficie del planeta. Pero la profundidad es muy
variable dependiendo de la zona. Podemos diferenciar cinco zonas:
La plataforma continental es la continuación de los continentes bajo las aguas, con profundidades que van desde 0 metros
en la línea de costa hasta unos 200 m. Ocupa alrededor del 10% del área océanica. Es una zona de gran explotación de
recursos petrolíferos y pesqueros.
El Talud es la zona de pendiente acentuada que lleva desde el límite de la plataforma continental hasta los fondos
oceánicos. Aparecen hendidos, de vez en cuando, por cañones submarinos tallados por sedimentos que resbalan en
grandes corrientes que caen desde la plataforma al fondo oceánico.
El fondo oceánico tiene una profundidad de entre 2.000 y 6.000 metros y ocupa alrededor del 80% del área oceánica.
Las cadenas dorsales oceánicas son levantamientos alargados del fondo oceánico que corren a lo largo de más de 60.000
km. En ellas abunda la actividad volcánica y sísmica porque corresponden a las zonas de formación de las placas
litosféricas en las que se está expandiendo el fondo oceánico.
Las fosas abisales son zonas estrechas y alargadas en las que el fondo oceánico desciende hasta más de 10.000 m de
profundidad, en algunos puntos. Son especialmente frecuentes en los bordes del Océano Pacífico y tienen gran actividad
volcánica y sísmica porque corresponden a las zonas donde las placas se hunden hacia el manto.
En los océanos hay una capa superficial de agua templada (12º a 30ºC), que llega hasta una profundidad variable según las zonas, de entre unas decenas y 400 o 500
metros.
Por debajo de esta capa el agua está fría con temperaturas de entre 5º y -1ºC. Se llama termoclina al límite entre las dos capas.
El agua está más cálida en las zonas ecuatoriales y tropicales y más fría cerca de los polos y, en las zonas templadas. Y, también, más cálida en verano y más fría en
invierno.
Desplazamiento horizontal: las corrientes marinas
Las mayores corrientes superficiales oceánicas en el mundo están causadas por los vientos
dominantes. Las corrientes pueden ser frías, como la corriente de deriva del viento del oeste, o
cálidas, como la corriente del Golfo. Las corrientes circulan en trayectorias llamadas giros,
moviéndose como las agujas de un reloj en el hemisferio norte y al contrario en el sur.
El giro de la Tierra hacia el Este influye en las corrientes marinas, porque tiende a acumular el
agua contra las costas situadas al oeste de los océanos, como cuando movemos un recipiente con
agua en una dirección y el agua sufre un cierto retraso en el movimiento y se levanta contra la
pared de atrás del recipiente. Así se explica, según algunas teorías, que las corrientes más
intensas como las del Golfo en el Atlántico y la de Kuroshio en el Pacífico se localicen en esas
zonas.
Este mismo efecto del giro de la Tierra explicaría las zonas de afloramiento que hay en las costas este del Pacífico y del Atlántico en las que sale agua fría del fondo hacia la superficie. Este fenómeno es muy importante desde el punto de vista económico, porque el agua ascendente arrastra nutrientes a la superficie y en estas zonas prolifera la pesca.
En los océanos hay también, corrientes profundas. En estas el agua se desplaza por las diferencias de densidad. Las aguas más frías o con más salinidad son más densas y tienden a hundirse, mientras que las aguas algo más cálidas o menos salinas tienden a ascender. De esta forma se generan corrientes verticales unidas por desplazamientos horizontales para reemplazar el agua movida. En algunas zonas las corrientes profundas coinciden con las superficiales, mientras en otras van en contracorriente.
Las corrientes oceánicas trasladan grandes cantidades de calor de las zonas ecuatoriales a las polares. Unidas a las corrientes atmosféricas son las responsables de que las diferencias térmicas en la Tierra no sean tan fuertes como las que se darían en un planeta sin atmósfera ni hidrosfera.
Circulación termohalina en el Atlántico. La corriente superficial más importante circula hacia el norte (en rojo). El agua se hunde en los Mares Nórdicos y en el Mar de Labrador. Desde allí, el flujo en niveles intermedios y profundos transporta agua hacia el sur (en azul). Los caudales son enormes. Vienen dados en sverdrups (1 sverdrup = 1 millón de metros cúbicos por segundo).
*No se representa en la figura el hundimiento de agua en algunas zonas próximas a la Antártida (Mar de Wedell y Ross).
Corte vertical esquematico de las aguas y corrientes profundas en el Atlantico en la actualidad. En el circuito termohalino el agua superficial se hunde en las latitudes altas. En las cercanías del Artico se forma la masa de agua denominada NADW (North Atlantic Deep Water) y en las cercanías de la Antártida la masa de agua, aún más densa, denominada AABW (Antarctic Bottom Water)
casi toda el agua profunda de los océanos, mucho más fría, se forma en mares de latitudes
altas, en donde el agua se densifica por la frialdad que adquiere al llegar allá y porque se
saliniza al formarse el hielo estacional
La corriente superficial dominante en el Atlántico Norte es la corriente cálida del Golfo (Gulf Stream) que avanza hacia el nordeste.
Su caudal al norte de Cuba es de unos 20 sverdrups (200 veces el caudal del Amazonas). Su influencia térmica llega hasta el Mar de Barents en el Artico, que gracias a ella permanece descongelado en su mayor parte durante todo el año.
En contraposición, las corrientes frías de Labrador y Canarias en superficie marchan
hacia el sur
* lo mismo hacen otras corrientes termohalinas (no representadas en este mapa) cuyas aguas
profundas se forman en los giros subpolares, .
Las aguas profundas de mayor densidad son las del Mediterráneo. Allí el agua no está muy fría, pero, al ser muy salada (debido a la fuerte evaporación de la cuenca mediterránea), es muy densa y pesada. Sin embargo, esta masa de agua profunda, nada más salir al Atlántico tras atravesar el estrecho de Gibraltar (en superficie, por el contrario, entra agua desde el Océano al Mediterráneo), se mezcla con aguas oceánicas más dulces y pierde salinidad, con lo que, al aligerarse, no se hunde lo suficiente como para ocupar el fondo del Atlántico.
Las aguas más densas que llenan el fondo de los océanos abiertos se forman alrededor de la Antártida (Antarctic Bottom Water, AABW). Estas aguas están extremadamente frías, casi a 0ºC, pero son algo menos saladas que la media oceánica
La segunda masa de agua más densa (NADW, North Atlantic Deep Water) (ver circulación termohalina) se forma en varios sitios de las latitudes altas del Atlántico, especialmente en el Mar de Labrador, al sur de Groenlandia, y en los llamados Mares Nórdicos (una zona marina justo al norte de la línea Groenlandia-Islandia-Noruega)(ver mapa). Estas aguas no son tan frías como la AABW (están a unos 2ºC), pero son algo más saladas (debido a un exceso de evaporación sobre la precipitación y la escorrentía en la cuenca atlántica y mares adyacentes).
corrientes profundas
El volumen de la masa de agua profunda que se produce en el Mar de Labrador y en los Mares Nórdicos, que suele ser denominada con el acrónimo NADW (North Atlantic Deep Water, agua profunda del Atlántico Norte) es enorme . Su caudal, o ritmo de producción, es de unos 13 Sv (1Sverdrup = 1 millón de metros cúbicos por segundo), equivalente a setenta veces el caudal del Amazonas en su desembocadura. Dentro de la NADW puede distinguirse una NADW inferior, más profunda, originada esencialmente en los Mares Nórdicos e inicialmente muy fría, y otra superior, en aguas intermedias, proveniente del Mar de Labrador y sur de Groenlandia, algo más cálida.
El caudal principal de esta corriente profunda NADW avanza hacia el sur por la zona occidental del océano Atlántico y cruza el Ecuador hasta llegar a la Antártida. Desde allí penetra en el Indico y posteriormente se extiende por las profundidades del inmenso Pacífico. Para una molécula de agua que realice el viaje completo antes de aflorar en superficie la travesía puede durar mil años.
También se forma agua profunda, más fría que la del hemisferio norte, en los mares de la plataforma de la Antártida, especialmente bajo las banquisas del mar de Wedell y del mar de Ross. Todos los inviernos, los fuertes vientos catabáticos que salen del continente empujan mar adentro a los hielos que se van formando en la costa. De esta manera, en las zonas costeras que quedan temporalmente libres de hielo, llamadas polynyas, se renueva continuamente un proceso de congelación, lo que permite que al final de cada temporada la suma del hielo formado en esos lugares haya sido superior a los 10 metros, frente a solamente 1 metro mar adentro. La sal rechazada saliniza el agua muy fría de la costa, la densifica, y forma una masa de agua profunda todavía más densa que la NADW. Es la llamada AABW (Antarctic Bottom Water),agua de fondo de la Antártida, que en su traslación por las profundidades hacia el norte llega hasta una latitud de unos 40ºN, y lo hace metiéndose en cuña por debajo de la NADW.
salinidad y temperaturaLa salinidad y temperatura del agua juegan un papel crucial en el funcionamiento del conveyor belt. Cuando las aguas transportadas por la corriente del Golfo llegan a los Mares Nórdicos, su temperatura media, que es de 10 ºC en el paralelo 50 ºN, pasa al cabo de unas semanas a ser solamente de unos 3ºC en el paralelo 65 ºN. Por enfriamiento y contracción térmica, el agua adquiere entonces una densidad alta y acaba hundiéndose, dejando espacio para la llegada de nuevo desde el sur del agua más caliente y menos densa que acarrea la corriente superficial.
El fenómeno de hundimiento por convección que se produce en aquellos mares septentrionales se intensifica al comienzo del invierno por el aumento de la salinidad. Ocurre que cada año, durante la formación de los hielos marinos en áreas subárticas, hay una suelta de sal y se forma, bajo la banquisa del hielo nuevo, una masa de agua fría y muy salada que se hunde y contribuye a la formación del agua profunda del Atlántico Norte.
El caudal hacia el norte de las aguas superficiales de la corriente del Golfo está compensado sólo en parte por el movimiento hacia el sur de la corriente fría de Portugal, de Canarias y de Labrador.
Más relevante es la compensación ocasionada por corrientes profundas que se mueven hacia el sur desde el extremo norte del Atlántico, con lo que se forma una especie de cinta transportadora (conveyor belt) de corrientes superficiales hacia el norte y de corrientes profundas hacia el sur (el caudal suele venir definido en sverdrups, 1 Sv=1 millón de metros cúbicos por segundo).
Esta cinta funciona de forma continua. El rodillo impulsor se encuentra en los Mares Nórdicos y en el Mar de Labrador, en donde el agua superficial, que viene del sur, se hunde y vuelve hacia el sur por las profundidades (MOC, meridional overturning circulation: circulación meridiana volteante).
El berma es el cambio de pendiente situado en lo alto de la playa que señala la línea de pleamar normal, donde se acumulan los materiales transportados por el agua.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera6. Dinámica de las aguas continentales
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante la
erosión, el transporte y la
sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
AGUAS CONTINENTALES
TiposDistribución
en la hidrosfera (%)Características Acción geológica
Glaciares 2,2Regulan el clima y el nivel de los
océanos (casquetes polares).
Modelan el relieve mediante
la erosión, el transporte
y la sedimentación de materiales.
Subterráneas 0,6Se infiltran, almacenan y discurren
por el subsuelo.
Superficiales 0,017
Se encuentran o discurren sobre la
superficie topográfica (ríos, arroyos,
torrentes y humedales).
De forma natural. Por infiltración en los
suelos bien conservados de la cuenca de
recepción y de las riberas.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera6. Dinámica de las aguas continentales / 6.1. Ríos
Los ríos constituyen complejos ecosistemas con múltiples
elementos bióticos y abióticos interrelacionados.
Regulación del caudal de un río
De forma artificial. Mediante presas que
retienen el agua en los embalses y por
canales que impiden la infiltración y
movilidad del cauce.
De forma natural. Por infiltración en los suelos
bien conservados de la cuenca de recepción
y de las riberas.
De forma artificial. Mediante presas
que retienen el agua en los embalses
y por canales que impiden la infiltración
y movilidad del cauce.
Modificación de su dinámica
Se produce mediante la rectificación,
cementación del cauce e implantación
de presas.
Efectos
Sobre las riberasImpide la limpieza periódica natural que se produce por las crecidas.
Modifica la humedad de las riberas, que tienden a transformarse o desaparecer.
Sobre los acuíferos Durante los períodos de crecida se rellenan y durante el estío aportan agua al río.
Sobre los seres vivos La biocenosis desaparece o se sustituye por otra debido a la modificación de su hábitat.
Efectos
Sobre las riberasImpide la limpieza periódica natural que se produce por las crecidas.
Modifica la humedad de las riberas, que tienden a transformarse o desaparecer.
Sobre los acuíferos Durante los períodos de crecida se rellenan y durante el estío aportan agua al río.
Sobre los seres vivos La biocenosis desaparece o se sustituye por otra debido a la modificación de su hábitat.
Efectos
Sobre las riberasImpide la limpieza periódica natural que se produce por las crecidas.
Modifica la humedad de las riberas, que tienden a transformarse o desaparecer.
Sobre los acuíferos Durante los períodos de crecida se rellenan y durante el estío aportan agua al río.
Sobre los seres vivos La biocenosis desaparece o se sustituye por otra debido a la modificación de su hábitat.
Efectos
Sobre las riberasImpide la limpieza periódica natural que se produce por las crecidas.
Modifica la humedad de las riberas, que tienden a transformarse o desaparecer.
Sobre los acuíferos Durante los períodos de crecida se rellenan y durante el estío aportan agua al río.
Sobre los seres vivos La biocenosis desaparece o se sustituye por otra debido a la modificación de su hábitat.
Efectos
Sobre las riberasImpide la limpieza periódica natural que se produce por las crecidas.
Modifica la humedad de las riberas, que tienden a transformarse o desaparecer.
Sobre los acuíferos Durante los períodos de crecida se rellenan y durante el estío aportan agua al río.
Sobre los seres vivos La biocenosis desaparece o se sustituye por otra debido a la modificación de su hábitat.
Efectos
Sobre las riberasImpide la limpieza periódica natural que se produce por las crecidas.
Modifica la humedad de las riberas, que tienden a transformarse o desaparecer.
Sobre los acuíferos Durante los períodos de crecida se rellenan y durante el estío aportan agua al río.
Sobre los seres vivos La biocenosis desaparece o se sustituye por otra debido a la modificación de su hábitat.
Efectos
Sobre las riberasImpide la limpieza periódica natural que se produce por las crecidas.
Modifica la humedad de las riberas, que tienden a transformarse o desaparecer.
Sobre los acuíferos Durante los períodos de crecida se rellenan y durante el estío aportan agua al río.
Sobre los seres vivos La biocenosis desaparece o se sustituye por otra debido a la modificación de su hábitat.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera6. Dinámica de las aguas continentales / 6.1. Ríos
Régimen de alimentación
Puede ser pluvial, nival, mixto,
de aguas subterráneas.
Nivel de base
Es el plano horizontal que
pasa por la desembocadura
en un mar, otro río o un lago.
Red de drenaje
Es el conjunto de cursos
de agua que desembocan
en un curso principal.
Cauce
Se trata del lecho o canal
por donde discurre el río.
Perfil longitudinal
Es la proyección del cauce sobre
un plano vertical dispuesto
a lo largo de la dirección del río.
Cuenca hidrográfica
Se trata del territorio ocupado
por la red de drenaje.
Energía de un río
Depende de la velocidad,
del caudal y de la viscosidad
de las aguas.
Perfil transversal
Se trata de la proyección
del cauce sobre un plano
vertical dispuesto de forma
perpendicular a la dirección
del río en un punto.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera6. Dinámica de las aguas continentales / 6.1. Ríos
Acción geológica
Se trata de la erosión, el transporte o la sedimentación
según sea la velocidad de la corriente y el tamaño
de las partículas del lecho del río.
Diagrama de Hjulström.
Tiempo de respuesta
Es el tiempo que transcurre hasta alcanzar el máximo
caudal desde que se produjeron la mitad
de las precipitaciones en la cuenca de recepción.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera6. Dinámica de las aguas continentales / 6.2. Lagos y humedales
Los lagos son acumulaciones transitorias de agua en depresiones.
Origen de la depresión
Puede ser tectónico, glaciar,
por disolución, por hundimiento,
por un cráter volcánico, etcétera.
Procedencia del agua
Se debe a escorrentías
superficiales y aportes
subterráneos.
Evolución de los lagos
Desde el punto de vista geológico
son de carácter transitorio debido
a que pueden interrumpirse
los aportes de agua, infiltrarse
o evaporarse esta, colmatarse
la depresión de sedimentos
o abrirse portillas.
Inversiones térmicas
Son movimientos verticales
originados por la variación
de la temperatura en la capa
superficial.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera6. Dinámica de las aguas continentales / 6.2. Lagos y humedales
Los humedales son suelos que acumulan agua.
Procedencia del agua
Puede ser subterránea o provenir
de escorrentías superficiales.
Causas por las que aguantan la sequía
Los humedales se secan menos
de lo que cabría esperar, ya que las zonas
saturadas de agua son más extensas
que el área húmeda inundable.
Necesidad de protección
Estas zonas tienen un gran valor ecológico
por las siguientes razones:
Proporcionan cobijo y alimento a las aves.
Regulan las temperaturas de ciertas
regiones.
Evitan inundaciones.
Constituyen un ecosistema muy productivo.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera6. Dinámica de las aguas continentales / 6.3. Aguas subterráneas
Origen
Se debe, principalmente,
a la infiltración.
Flujo
Es el caudal que atraviesa
un terreno. Se cuantifica
mediante la ley de Darcy.
Ley de Darcy
Q = SCP
En esta igualdad Q es el caudal; C, la conductividad
hidráulica, y P, el gradiente hidráulico.
Movilidad
Depende de la permeabilidad
o sistemas de poros y canales
comunicados.
Reservas
Son elevadas: unas veinte veces
superiores a las superficiales.
Se considera un recurso renovable
cuando el volumen de agua
que se extrae cada año no supera
al de la infiltrada.
Capacidad de almacenamiento
Depende de los poros y huecos
existentes en el terreno.
Capacidad de renovación
Está relacionada con las entradas
y salidas de agua del acuífero
y con la permeabilidad
del terreno.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera6. Dinámica de las aguas continentales / 6.3. Aguas subterráneas
Zonas de un acuífero
• Zona de saturación
Tiene sus poros llenos de agua y se mueve
por el gradiente hidráulico.
• Zona capilar
Está en contacto con la zona superior
de saturación.
El agua asciende por capilaridad.
• Zona de aireación
Situada más arriba de la zona de saturación.
El agua se mueve en sentido vertical
por evaporación e infiltración.
Nivel freático
Es el plano que limita
al acuífero en la parte
superior.
Nivel piezométrico
Es el plano al que llegaría
el agua si no estuviera
confinada en la parte superior
por un estrato impermeable.
Pozo artesiano
El nivel piezométrico está
por encima de la superficie
del terreno. El agua sale
como un surtidor.
Tipos de acuíferos
Pueden ser libres,
confinados y colgados.
Unidad 4. La dinámica de la hidrosfera6. Dinámica de las aguas continentales / 6.3. Aguas subterráneas
Para proteger los acuíferos subterráneos, se debe evitar
la sobreexplotación y la salinización en los acuíferos costeros.
Salinización
La superficie de separación entre el agua dulce
del acuífero y el agua salada del mar se va
desplazando hacia el continente.
El agua salada del mar rellena los poros
que anteriormente estaban ocupados
por agua dulce.
Principalmente existen cuatro diferentes modos de transportar partículas en el agua:
a) En solución: como iónes Na+, Cl-, K+, Ca2+
b) En suspensión: Partículas pequeñas flotantes
c) En saltación: Partículas medianas
d) Tracción: Partículas grandes
Se puede diferenciar entre tres tipos de ríos principales: Un río del tipo braided
con varios canales de agua y varios bancos de arena y gravas. El río del tipo
braided se encuentra en las montañas o en regiones subpolares. La cantidad de
agua puede ser muy variable entre primavera y otoño/invierno.
Los ríos con meandros se encuentra en los sectores de colinas y llanuras. La
inclinación mediana provoca, que el río por sí mismo produce curvas.
Ríos rectos existen en las llanuras grandes con poca inclinación. Los ríos
principalmente son grande con una velocidad del flujo lento.
BALANCE HÍDRICO
• P = EVT + ED + I
• P = EVPT + Es + E sub + H + S
1 - Capas impermeables;
2 - capa permeable (acuífero cautivo);
3 - pozos artesianos.
Ground water
Water in the soil water belt is available to plants. Water in the unsaturated
zone percolates downward to the saturated zone of ground water, where
all pores and spaces are filled with water.
Se forma un manantial cuando el nivel freático se aproxima a la superficie a través de un corte en el terreno.
