5/10/10

tema 7, Ciclo del Agua

CICLO DEL AGUA


El ciclo del agua se puede definir como la secuencia de fenómenos por medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la transpiración por las plantas.

El agua permanece en constante movimiento. El vapor de agua de la atmósfera se condensa y cae sobre continentes y océanos en forma de lluvia o nieve. El agua que cae en los continentes va descendiendo de las montañas en ríos, o se infiltra en el terreno acumulándose en forma de aguas subterráneas. También de los mares y océanos está evaporándose agua constantemente. La energía del sol mantiene este ciclo en funcionamiento continuo.


El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y se condensa luego de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar 1,000 km. El agua condensada da lugar a la formación de nieblas y nubes y, posteriormente, a precipitación.


La precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la fase sólida (nieve o granizo). El agua precipitada en la fase sólida se presenta con una estructura cristalina, en el caso de la nieve, y con estructura granular, regular en capas, en el caso del granizo.

El agua que precipita en tierra puede tener varios destinos. Una parte es devuelta directamente a la atmósfera por evaporación; otra parte escurre por la superficie del terreno, escorrentía superficial, que se concentra en surcos y va a originar las líneas de agua. El agua restante se infiltra, esto es penetra en el interior del suelo; esta agua infiltrada puede volver a la atmósfera por evapotranspiración o profundizarse hasta alcanzar las capas freáticas.

La energía solar es la fuente de energía térmica necesaria para el paso del agua desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y también es el origen de las circulaciones atmosféricas que transportan el vapor de agua y mueven las nubes.

INFLUENCIA DEL FENOMENO DEL NIÑO EN REGIMEN DE LLUVIAS


Cuando por diversas circunstancias se debilitan los vientos alisios encargados de desplazar las aguas cálidas superficiales del Océano Pacifico hacia el Océano Índico, no permite que aflore la Corriente fría de Humboldt. Este evento permite que las aguas cálidas permanezcan en las costas de Suramérica dando origen al fenómeno Cálido del Pacifico o El Niño.

Durante la fase de desarrollo, los vientos alisios se han debilitado por completo o incluso pueden llegar a invertirse, soplando de occidente a oriente.

Este fenómeno provoca grandes precipitaciones que causan inundaciones en las costas peruanas, donde normalmente no llueve, y se presentan sequías en el norte de Suramérica, en el Caribe Colombiano, haciendo que se disminuya la cantidad de agua superficial disponible.


Sequías producidas por el fenómeno del Niño

Tema 6, Ciclos Biogeoquimicos

CICLO DEL CARBONO

El carbono es elemento básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.

La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y esta reserva es la mayor importancia biológica. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03%. En la corteza terrestre se encuentra en forma de rocas, sobre todo en las calizas; en combustibles fósiles especialmente el carbón y el petróleo, formados en tiempos remotos y en los troncos de la vegetación.

La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles.



En los ecosistemas marinos algunos organismos convierten parte del CO2 que toman, en CaCO3 que necesitan para formar sus conchas, caparazones o masas rocosas en el caso de los arrecifes. Cuando estos organismos mueren sus caparazones se depositan en el fondo formando rocas sedimentarias calizas en el que el C queda retirado del ciclo durante miles y millones de años. Este C volverá lentamente al ciclo cuando se van disolviendo las rocas.

CICLO DEL OXIGENO

El oxígeno es el elemento químico más abundante en los seres vivos. Forma parte del agua y de todo tipo de moléculas orgánicas. Como molécula, en forma de O2, su presencia en la atmósfera se debe a la actividad fotosintética. La reserva fundamental de oxígeno utilizable por los seres vivos está en la atmósfera. Su ciclo está estrechamente vinculado al del carbono pues el proceso por el que el C es asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto contrario.


Otra parte del ciclo natural del oxígeno que tiene un notable interés indirecto para los seres vivos de la superficie de la Tierra es su conversión en ozono. Las moléculas de O2, activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de oxígeno que reaccionan con otras moléculas de O2, formando O3 (ozono).

CICLO DEL NITROGENO

Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias).

Esas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire juegan un papel muy importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables por las plantas.

Las plantas por las raíces toman nitratos y amonios, y los utilizan en su metabolismo. Usan esos átomos de N para la síntesis de las proteínas y ácidos nucleicos. Los animales obtienen su nitrógeno al comer a las plantas o a otros animales.

Durante la asimilación de nutrientes los compuestos nitrogenados se convierten en ión amonio, que es muy toxico y debe ser eliminado. Esta eliminación se hace en forma de amoniaco (algunos peces y organismos acuáticos), o en forma de urea (el hombre y otros mamíferos) o en forma de ácido úrico (aves y otros animales de zonas secas). Estos compuestos van a la tierra o al agua de donde pueden tomarlos de nuevo las plantas o ser usados por algunas bacterias.


Cuando existe un exceso de materia orgánica en el suelo, en condiciones anaerobias (sin oxigeno), hay otras bacterias que producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en N2, lo que hace que se pierda de nuevo nitrógeno del ecosistema a la atmósfera.

Durante muchos años se usaron productos naturales ricos en nitrógeno como el guano, posteriormente fue posible fabricar abonos nitrogenados que se emplean actualmente en grandes cantidades en la agricultura. Y que su mal uso produce, a veces, problemas de contaminación en las aguas: la eutrofización.