HIDROSFERA
ESQUEMA
• Distribución y composición
• Características físicas de los medios
acuáticos
• El ciclo del agua
• Dinámica oceánica
• Dinámica de las aguas continentales
DISTRIBUCIÓN Y
COMPOSICIÓN
•
•
•
•
•
•
Océanos
Hielo
A.subterráneas
A.superficiales
Atmósfera
Biosfera
97.2 %
2.15
0.62
0.017
0.001
0.0005
– Distribución no uniforme
– Cubre el 71% de la superficie terrestre
– Cantidad constante (1,4 x 1021 kg)
Composición química
Salinidad del agua del mar:35000 ppm (mg/l)
Composición de solutos sólidos del agua de mar:
Aniones
%
Cloruro (Cl-)
55,29
Sulfato (SO4--)
7,75
Bicarbonato(HCO3-) 0,41
Bromuro (Br-)
0,19
Potasio (K+)
1,14
Flúor (F-)
0,0037
Molécula no disociada
Ácido bórico(H3BO3) 0,076
Cationes
Sodio (Na+)
Calcio (Ca++)
Magnesio(Mg++)
Estroncio (Sr++)
%
30,75
1,18
3,70
0,022
Composición química
Aguas continentales
Desde < 10 mg/l
Hasta > salinidad marina
Iones más abundantes
Carbonato (CO3-)
Calcio (Ca++)
Bicarbonato (HCO3-) Magnesio (Mg++)
Sulfato (SO4--)
Potasio (K+)
Cloruro (Cl-)
Sodio (Na+)
Composición química
Gases
• Diferente solubilidad de los gases
atmosféricos
• Temperatura  Solubilidad
CARACTERÍSITICAS FÍSICAS
DE LOS MEDIOS ACUÁTICOS
• Parámetros físicos
Punto de ebullición
Punto de solidificación
Calor de fusión
Calor de vaporización
Calor específico
• Consecuencias
100ºC
0ºC
79.7 cal/g
539 cal/g
1
Mecanismo de transporte de calor más eficaz que la
atmósfera
Estabilidad térmica: Océanos reguladores del clima
• Parámetros físicos
Densidad depende de
Temperatura: máxima δ a 4ºC
Salinidad
Radiación
UV e IR son rápidamente absorbidas
Visible llega a más profundidad (máxima
penetración el azul)
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Distribución de la luz con la
profundidad
• Zona fótica:
Océanos muy claros 150 – 200 m
Lagos turbios <20 m
• Zona afótica
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Distribución de la temperatura
• Epilimnion: Capa superficial. Agua más caliente
y menos densa
• Termoclina: zona donde la temperatura
desciende bruscamente. Separa aguas de
distinta tª y por tanto de distinta densidad, que
no se mezclan. La luz está en la zona fótica, los
nutrientes se hunden hacia le fondo, el O2 se
disuelve desde la atm. en la parte superficial
• Hipolimnion: Capa profunda. Agua más fría y
densa
Gráfica de la termoclina
Consecuencias de la existencia de
la termoclina
• Impide la mezcla de las capas de agua
• Epilimnion:
Zona con luz, por tanto con fitoplancton
Escasez de nutrientes
Abundancia de oxígeno
• Hipolimnion:
Acumulación de nutrientes
Escasez de oxígeno
La termoclina en distintos océanos
• Océanos tropicales
Termoclina constante y muy acusada
• Océanos polares
Temperatura baja y constante todo el año
Apenas hay termoclina
• Océanos templados
Termoclina sólo en verano
EL CICLO DEL AGUA
EL CICLO DEL AGUA
• Parte interna
– Salida: desde el manto
por las dorsales
por los volcanes asociados a zonas de subducción
– Entrada: desde el agua del mar a la corteza y al
manto por las zonas de subducción
• Parte externa
– Movimiento ascendente:
– Movimiento descendente:
Evaporación (E. solar)
Precipitación (Gravedad)
Escorrentía
EL CICLO DEL AGUA
Atmósfera
0.013x1015m3
Evaporación
361x1012m3/año
Atmósfera
Precip.
324x1012
Precipitación
99x1012m3/año
Océanos
1350x1015m3
Continentes
33.6x1015m3
Escorrentía
37x1012m3/año
Evap. 62x1012
Continentes
Océanos
EL CICLO DEL AGUA
Tiempo medio de residencia
t = Vol (Km3) / E (Km3/años)
Seres vivos 7 días
Atmósfera 9-10 días
Ríos
12-20 días
Lagos
1-100 años
Acuíferos 300-5000 a.
Glaciares 8000 años
Océanos 3000 años
DINÁMICA DE LOS OCÉANOS
• Agua superficial
– Movimientos debidos al viento
• Olas
• Corrientes superficiales
• Agua profunda
– Movimientos por diferencias de densidad
• Corrientes profundas lentas
DINÁMICA DE LOS OCÉANOS
Corrientes superficiales
• Vientos alisios
Corrientes ecuatoriales
• Vientos del oeste
Corriente del Golfo
Corriente Kuro Shivo
La fuerza de Coriolis desvía las corrientes
La presencia de continentes desvía las corrientes
Las corrientes transportan calor
de latitudes bajas a altas
Corrientes superficiales
DINÁMICA DE LOS OCÉANOS
Corrientes superficiales
La fuerza de Coriolis desvía las corrientes
La presencia de continentes desvía las corrientes
Las corrientes transportan calor
de latitudes bajas a altas
Corriente del Golfo
DINÁMICA DE LOS OCÉANOS
Afloramientos (Up-welling)
• En las zonas orientales de los océanos tropicales el agua
es desplazada por los alisios y reemplazada por agua
profunda
• Es agua rica en nutrientes
DINÁMICA DE LOS OCÉANOS
Corrientes profundas
• Corrientes termohalinas
Debidas a diferencias de densidad por
– Diferencias de temperatura
– Diferencias de salinidad
Corrientes profundas
La cinta transportadora oceánica
Corrientes profundas
• Son más lentas que las corrientes superficiales
• Al emerger llevan gran cantidad de nutrientes y
son muy productivas
• El motor atmosférico y oceánico funciona con
energía solar pero al revés:
Atmósfera: calentamiento superficial del aire que
origina su ascenso
Océano: enfriamiento invernal de la superficie que
origina su descenso
Corrientes profundas
• YouTube - CORRIENTES MARINAS
• YouTube - Corrientes marinas
DINÁMICA DE LOS OCÉANOS
El niño
Infografía: Los fenómenos de El Niño y de La Niña |
EROSKI CONSUMER
El Niño es un fenómeno climático, erráticamente cíclico
(ciclos entre tres y ocho años)
El nombre del "El Niño" se debe a pescadores del norte de
Perú que observaron que las aguas frente a las costas se
calentaban en la época de las fiestas navideñas y los
bancos de peces huían hacia el sur. A este fenómeno le
dieron el nombre de Corriente de El Niño, por su
asociación con la época de la Navidad y el Niño Jesús.
El nombre científico del fenómeno es Oscilación del Sur
El Niño (El Niño-Southern Oscillation, ENSO, por sus
siglas en inglés).
El niño
Efectos
• En América del Sur
–
–
–
–
–
–
Disminución de la intensidad de la Corriente de Humboldt.
Pérdidas pesqueras en ciertas especies e incremento en otras.
Periodos muy húmedos.
Baja presión atmosférica.
Inundaciones
Pérdidas agrícolas.
• En el sudeste de Asia
–
–
–
–
–
–
Lluvias escasas.
Enfriamiento del océano.
Periodos muy secos.
Alta presión atmosférica.
Escasez de alimentos marinos
Cultivos arruinados
El niño
Efectos
• En América Central
– El fenómeno se ha asociado a mayor incidencia de frentes fríos,
aumento del número de huracanes en el Pacífico mientras que
disminuyen en el Atlántico, Caribe y golfo de México, tal como se
ha venido observando en los últimos años.
• En el Mundo
–
–
–
–
Consecuencias globales:
Cambio de circulación atmosférica.
Cambio de la temperatura oceánica.
Pérdida económica en actividades primarias.
DINÁMICA DE LOS OCÉANOS
Olas
• Las olas son ondas que se desplazan por
la superficie de los mares
Ola - Wikipedia, la enciclopedia libre
DINÁMICA DE LOS OCÉANOS
Mareas
• YouTube - Las mareas
• Marea es el cambio periódico del nivel del
mar, producido principalmente por las
fuerzas gravitacionales que ejercen la
Luna y el Sol
DINÁMICA DE LAS AGUAS
CONTINENTALES
• Precipitación
Infiltración depende de:
Tipo de precipitaciones
Tipo de suelo
Vegetación
Pendiente
Infiltración
Escorrentía
DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALES
Agua subterránea
• Acuífero: área bajo la superficie de la tierra donde el
agua se almacena
Circula por los poros y fisuras lentamente
Porosidad eficaz: volumen de poros conectados
• Partes de un acuífero
– Zona de aireación: poros parcialmente llenos de agua.
Desplazamiento vertical
– Zona de saturación: poros totalmente saturados de agua.
Desplazamiento horizontal. Está por encima de una capa
impermeable
– Nivel freático: límite superior de la zona de aireación
Estructura de un acuífero
• río o lago (a)
• suelo poroso no
•
•
•
•
•
•
saturado (b).
suelo poroso
saturado (c).
suelo impermeable
(d).
acuífero no confinado
(e).
manantial (f);
pozo que capta agua
del acuífero no
confinado (g).
pozo que alcanza el
acuífero confinado,
pozo artesiano (h).
Acuíferos
• Entrada de agua
• Salida de agua
Infiltración
Río influente
Evaporación
Pozos
Manantiales
Río efluente
DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALES
Ríos
• Cuenca hidrográfica:
Territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir,
que drena sus aguas al mar a través de un único río
Cuencas hidrográficas de la Península ibérica
DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALES
Ríos
• Balance hídrico:
Balance entre los aportes de agua por precipitación y su salida por
evapotranspiración, recarga subterránea y corrientes superficiales
P=ETR+ES+ΔH+ΔS+CS
P
ETR
ES
ΔH
ΔS
CS
precipitación
evapotranspiración
escorrentía superficial
cambios de humedad en el suelo
cambios en almacenamiento de agua subterránea
corrientes subterráneas
DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALES
Ríos
• Evapotranspiración potencial y real
ETP: agua devuelta a la atmósfera como vapor
desde un suelo completamente cubierto de
vegetación y sin limitación de agua
ETR <= ETP
DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALES
Ríos
• Diagrama de balance hídrico
Representa precipitaciones, ETP y ETR
Superávit P>ETP y reservas del suelo llenas
ETP>P
No hay déficit cuando se utilizan las
Déficit
P>ETP
reservas del suelo
ETP>P
agotadas las reservas
No hay superávit cuando se están
rellenando las reservas
Zona árida: déficit de agua todo el año o la mayor parte
Diagrama de balance hídrico
DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALES
Ríos
Régimen y perfil de un río
• Régimen fluvial: fluctuación del caudal de un río a lo largo del año
• Existe una correspondencia bastante estrecha entre el registro de
los aforos y los registros de lluvias
– El régimen fluvial será mucho más irregular en las cuencas con climas
secos (las crecidas e inundaciones serán mucho más violentas).
– Por el contrario, en las regiones de clima lluvioso, el régimen fluvial
mostrará menos altibajos y un caudal relativamente abundante.
– La regularidad del caudal es mayor en los ríos de cuenca muy extensa.
– El régimen fluvial seguirá al pluviométrico, con un cierto desfase en el
que intervendrán múltiples factores (extensión de la cuenca, relieve y
pendiente, vegetación, etc.).
Régimen fluvial
Hidrograma
Gráfico que representa el caudal frente al tiempo
Régimen fluvial
• Tiempo de respuesta
Tiempo entre la mitad de las precipitaciones y el
máximo caudal en un punto
Depende de
la vegetación
el tipo de suelo
Su conocimiento permite prevenir riesgos
Régimen fluvial
Coeficiente de caudal mensual (CCM)=
Caudal medio mensual/Caudal medio anual
• CCM=1
• CCM<1
• CCM>1
caudal igual todo el año
aguas bajas
aguas sueltas
Régimen fluvial
DINÁMICA DE LAS AGUAS CONTINENTALES
Ríos
Perfil longitudinal
• Línea ideal que dibuja un río desde su nacimiento hasta su
•
desembocadura
La curva ideal se alcanzaría en un perfil en equilibrio,
es decir en un río en el que no hubiese ni erosión ni
sedimentación
• El nivel de base es la parte inferior del río. Se alcanza,
•
siempre, en la desembocadura
Un cambio en el nivel de base implica la modificación del
perfil, que cuando llega a la cabecera da lugar a un
retroceso de la misma.
Perfil longitudinal
Perfil longitudinal
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