UNIVERSIDAD TÉCNICA DE
BABAHOYO
Facultad De Ciencias
Agropecuarias
CATEDRÁTICO
Ing.
Ricardo Márquez
TEMA
Ciclos
Hidrológicos
AUTOR
William
Emmanuel Moran Bermeo
CARRERA
Ing.
Agropecuaria
CICLO
I
nivel
ASIGNATURA
Agrometereologia
ii. ÍNDICE
iii. RESUMEN
En este trabajo investigativo hablaremos sobre
el tema “El ciclo del agua”, con la finalidad de dar a conocer las fases y
características del ciclo del agua, ya que el agua es un recurso vital no
renovable muy importante tanto para la supervivencia de los humanos y animales y
por sus malos usos está en peligro de acabarse para siempre.
En este trabajo empezaremos hablando sobre que
es el ciclo del agua, después hablaremos sobre sus estados físicos, efectos
químicos, sus faces como evaporación, transpiración, condensación, etc. Y todo
lo relacionado a el ciclo hidrológico, espero que este trabajo sea de interés
ya que es muy importante saber todo lo relacionado a este recurso importante
para el ser humano.
v. OBJETIVO
Objetivo general
·
Dar
a conocer las Fases que posee el agua, y apreciar sus características e
importancia de este recurso vital.
Objetivos específicos
·
Hablar
sobre los cambios que posee el agua.
·
Representar
los ciclos y fases hidrológicos mediante imágenes para su mayor entendimiento.
·
Dar
a conocer a fondo y detalladamente este tema para el interés del lector.
·
Distinguir
los diferentes tipos de cambios hidrológicos.
·
Saber
el concepto y el proceso de cada tipo de cambio hidrológico
1. DESARROLLO
1.1 Ciclos hidrológicos
Según el diccionario de meteorología Tu tiempo
es la sucesión periódica de etapas por las que pasa el agua, tanto en la
superficie terrestre como en la atmósfera. Empieza con la evaporación de los
cuerpos de agua, le siguen la condensación, proceso por el cual se forman las
nubes, la precipitación y por último la acumulación en la tierra o en cuerpos
de agua. (Tu tiempo , s.f)
Según
el libro principios de meteorología y climatología, el ciclo hidrológico es un
proceso natural ocasionado por la evaporación del agua del mar que llega a la
atmosfera y es arrastrada hacia el continente por el viento, ocasionando la
nubosidad y las precipitaciones. Después el agua es devuelta al océano por
canales de superficie y subterráneos. (Figura 1) (Ledesma Jimeno, s.f.)
2. INTRODUCCIÓN AL TEMA
El ciclo hidrológico o ciclo del agua es un ciclo biogeoquímico, en
el cual hay un proceso de circulación del agua entre
las distintas partes de la hidrósfera,
permitiendo al agua pasar de un estado físico a
otro mediante reacciones químicas.
El agua dentro de la
Tierra se encuentra en mayor parte forma líquida,
en los océanos, mares y agua subterránea o
de agua superficial como en los lagos, ríos y arroyos.
La segunda fracción, por su importancia, es la del agua acumulada como hielo sobre los casquetes
polares ártico y antártico,
con una participación pequeña de los glaciares
de montaña de latitudes altas y medias, y de la banquisa
Por último, una
fracción menor está presente en la atmósfera,
en estado gaseoso como vapor o nubes.
Esta fracción atmosférica es muy importante para el intercambio entre los
compartimentos para la circulación horizontal del agua, de manera que, se
asegura un suministro permanente de agua, a las regiones de la superficie continental alejadas
de los depósitos principales.
El agua de la hidrósfera procede
de la desgasificación del manto, donde tiene una presencia significativa, por
los procesos del vulcanismo.
Una parte del agua puede reincorporarse al manto con los sedimentos oceánicos
de los que forma parte cuando éstos acompañan a la litosfera en subducción. Se clasifica en ciclo interno y el ciclo externo del
cual se hablará a continuación (Wikipedia, 2011)
2.1 Ciclo interno
Se produce por el calor y la diferencia de densidad en el interior de la Tierra. El agua
de origen magmático se forma mediante reacciones químicas en el interior de la
Tierra, sale a través de volcanes, dorsales o fracturas profundas y se mezcla
con las aguas del ciclo externo. Esta fase termina cuando el agua de los
océanos y la de las rocas se introduce por las zonas de subducción. (Apuntes y
cursos , s.f.)
2.2 Ciclo
externo
Se debe a la energía solar que produce la
evaporación y la evapotranspiración, y la gravedad que causa las
precipitaciones, la escorrentía y la infiltración. Una parte de esta fase se
desarrolla en la atmósfera y otra sobre la superficie terrestre. Las nubes
transportan el vapor de agua de unos lugares a otros hasta que se produce la
precipitación del agua en forma de lluvia, nieve o granizo. Una parte del agua
depositada sobre la superficie terrestre forma la escorrentía superficial y
otra por infiltración genera escorrentía subterránea y forma los acuíferos. Las
aguas de la superficie terrestre pasan a la atmósfera mediante la evaporación
del entorno y la evapotranspiración de los seres vivos, generan las nubes por
condensación y se trasladan de unos lugares a otros cerrando el ciclo. (Apuntes y
cursos , s.f.)
3. FACES
DEL CICLO DEL AGUA
El ciclo del agua tiene
una interacción constante con el ecosistema ya que los seres vivos dependen de
este elemento para sobrevivir. Y a su vez ayudan al funcionamiento del mismo. Los principales
procesos implicados en el ciclo del agua son: (Hidrografia , 2014)
3.1
Evaporación
El agua se evapora en la superficie
oceánica, sobre la superficie terrestre y también por los organismos, en el
fenómeno de la transpiración en plantas y sudoración en animales.
Los seres vivos, especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que
se incorpora a la atmósfera. En el mismo capítulo podemos situar la sublimación, cuantitativamente muy
poco importante, que ocurre en la superficie helada de los glaciares o la banquisa. (figura 2)
3.2 Condensación
El agua en forma de
vapor sube y se condensa formando las nubes,
constituidas por agua en pequeñas gotas. (Figura 3)
3.3 Precipitación
Se produce cuando las
gotas de agua que forman las nubes se enfrían acelerándose la condensación y
uniéndose las gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan por
precipitarse a la superficie terrestre en razón a su mayor peso. La
precipitación puede ser sólida (nieve o granizo) o líquida (lluvia). (Figura 4)
3.4 Infiltración
Ocurre
cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través de sus poros y
pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula
en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato,
de la pendiente y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada
vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las
plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte
se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o
circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los
acuíferos, por las circunstancias topográficas, intersecan (es decir, cortan)
la superficie del terreno. (Figura 5)
3.5 Escorrentía
Este
término se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se desliza
cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas no excepcionalmente
secos, incluidos la mayoría de los llamados desérticos, la escorrentía es
el principal agente geológico de erosión y de transporte
de sedimentos. (Figura 6)
3.6 Circulación subterránea
Se produce a favor de la gravedad,
como la escorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión. Se
presenta en dos modalidades:
·
Primero, la que se da en la
zona vadosa, especialmente en rocas calizas, y es una circulación siempre
pendiente abajo.
·
Segundo, la que ocurre en
los acuíferos en forma de agua intersticial que llena los poros de una
roca permeable, de la cual puede incluso remontar por fenómenos en los que
intervienen la presión y la capilaridad. (Figura 7
3.7 Fusión
Este cambio de estado se produce cuando el
hielo pasa a estado líquido al producirse el deshielo. (Figura 8)
3.8 Solidificación
Al disminuir la temperatura en el interior de una nube por debajo
de 0° C, el vapor de agua o el agua misma se congelan, precipitándose en forma
de nieve o granizo, siendo la principal diferencia entre los dos conceptos que
en el caso de la nieve se trata de una solidificación del agua de la nube que
se presenta por lo general a baja altura. Al irse congelando la humedad y las
pequeñas gotas de agua de la nube, se forman copos de nieve, cristales de hielo
polimórficos (es decir, que adoptan numerosas formas visibles al microscopio), mientras que, en el caso
del granizo, es el ascenso rápido de las gotas de agua que forman una nube lo
que da origen a la formación de hielo, el cual va formando el granizo y
aumentando de tamaño con ese ascenso. Y cuando sobre la superficie del mar se
produce una manga de agua (especie de tornado que se produce
sobre la superficie del mar cuando está muy caldeada por el sol) este hielo se origina en el
ascenso de agua por adherencia del vapor y agua al núcleo congelado de las
grandes gotas de agua. El proceso se repite desde el inicio, consecutivamente
por lo que nunca se termina, ni se agota el agua. (Figura 9
4. COMPARTIMENTOS E
INTERCAMBIOS DEL AGUA
El agua se distribuye desigualmente entre los distintos
compartimentos, y los procesos por los que éstos intercambian el agua se dan a ritmos
heterogéneos. El mayor volumen corresponde al océano, seguido del hielo glaciar
y después por el agua subterránea. El agua
dulce superficial representa sólo una exigua fracción y aún menor
el agua atmosférica (vapor y nubes). (Vasquez Apolinar, 2010)
El total de agua de la Tierra, 1,386 millones de kilómetros
cúbicos (332.5 millones de millas cúbicas), alrededor de un 96 por ciento, es
agua salada. Del agua dulce total, un 68 por ciento está confinada en los
glaciares y la nieve. Un 30 por ciento del agua dulce está en el suelo. Las
fuentes superficiales de agua dulce, como lagos y ríos, solamente corresponden
a unos 93,100 kilómetros cúbicos (22,300 millas cúbicas), lo que representa un
1/150 del uno por ciento del total del agua. A pesar de esto, los ríos y lagos
son la principal fuente de agua que la población usa a diario. (Figura 10) (USGS, 2015)
Depósito
|
Tiempo medio de permanencia
|
Glaciares
|
20 a 100
años
|
Nieve
estacional
|
2 a 6
meses
|
Humedad
del suelo
|
1 a 2
meses
|
Agua
subterránea: somera
|
100 a 200
años
|
Agua
subterránea: profunda
|
10.000
años
|
Lagos
|
50 a 100 años
|
Ríos
|
2 a 6
meses
|
El tiempo de
permanencia de una molécula de
agua en un compartimento es mayor cuanto menor es el ritmo con que el agua
abandona ese compartimento (o se incorpora a él). Es notablemente largo en los casquetes
glaciares, a donde llega por una
precipitación característicamente escasa, abandonándolos por la pérdida de bloques
de hielo en
sus márgenes o por la fusión en la base del glaciar, donde se forman pequeños
ríos o arroyos que sirven de aliviadero al derretimiento del hielo en su
desplazamiento debido a la gravedad. El compartimento donde la permanencia
media es más larga, aparte el océano, es el de los acuíferos profundos, algunos
de los cuales son «acuíferos fósiles», que no se renuevan desde tiempos
remotos. El tiempo de permanencia es particularmente breve para la fracción
atmosférica, que se recicla muy de prisa.
El tiempo medio de
permanencia es el cociente entre el volumen total del compartimento o depósito
y el caudal del intercambio de agua (expresado como volumen partido por
tiempo); la unidad del tiempo de permanencia resultante es la unidad de tiempo
utilizada al expresar el caudal. (Wikipedia, 2011)
5. IMPORTANCIA DEL CICLO
HIDROLÓGICO
El agua es una sustancia vital, imprescindible para
la vida. Es un compuesto químico muy común al cual concedemos distintos usos;
nos hidrata, nos permite diversión cuando practicamos algún deporte acuático y
está presente como parte indispensable en la higiene personal que llevamos a
cabo en la ducha.
El agua cubre tres cuartas partes en la base de la
tierra; hay un constante cambio en el ciclo hidrológico y este es finito. El
volumen de agua que hay en la tierra es de aproximadamente 1,386 millones de km3. Sin embargo, hay áreas del planeta donde el
recurso es muy escaso.
Del total del agua distribuida en nuestro planeta,
cerca de 97% no es utilizable de forma directa para el consumo humano, debido a
que se encuentra en los mares y océanos; entonces, el porcentaje restante, es
decir 3%, sería la reserva utilizable de agua dulce.
El ciclo del agua inicia su recorrido en los mares
y sube en forma de vapor a la atmosfera; de la atmosfera, regresa a la tierra,
y de ahí a los mares u océanos, lo que permite un equilibrio. (blogger, 2010)
6. BALANCE HÍDRICO
El
concepto de balance hídrico se deriva del concepto de balance de materia, es decir, que es el equilibrio entre todos los recursos hídricos que ingresan al sistema y los que salen del mismo, en un
intervalo de tiempo determinado. Sintéticamente puede expresarse por la fórmula
(Figura 11) (Wikipedia,
s.f.)
Para la determinación
del balance hídrico se debe hacer referencia al sistema analizado.
Estos sistemas pueden ser, entre otros:
·
Una cuenca hidrográfica;
·
Un embalse;
·
Un lago natural;
·
Un
país;
·
El
cuerpo humano.
6.1 Balance hídrico de una cuenca
hidrográfica
El balance hídrico es
una herramienta que permite conocer características de la cuenca mediante la
aplicación del principio de conservación de la masa o la ecuación de
continuidad de acuerdo con este principio, cualquier diferencia entre las
entradas y salidas deben reflejarse en un cambio en el almacenamiento de agua dentro
del área del presupuesto. (Gidahatari, s.f.)
La entrada
de agua a la cuenca hidrográfica puede darse de las siguientes formas:
·
Precipitaciones: lluvia; nieve; granizo; condensaciones;
·
Aporte
de aguas subterráneas desde cuencas hidrográficas colindantes, en
efecto, los límites de los acuíferos subterráneos no siempre coinciden con los
límites de los partidores de aguas que separan las cuencas hidrográficas;
·
Transvase
de agua desde otras cuencas, estas pueden estar asociadas a:
·
Descargas
de centrales
hidroeléctricas cuya captación se sitúa en otra cuenca, esta situación es
frecuente en zonas con varios valles paralelos, donde se construyen presas en varios de ellos, y se interconectan
por medio de canales o túneles, para utilizar el agua en una única central
hidroeléctrica;
·
Descarga
de aguas servidas de ciudades situadas en la cuenca y cuya captación de agua
para uso humano e industrial se encuentra fuera de la cuenca, esta situación es
cada vez más frecuente, al crecer las ciudades, el agua limpia debe irse a
buscar cada vez más lejos, con mucha frecuencia en otras cuencas. Un ejemplo
muy significativo de esta situación es la conurbación de San Pablo, en el Brasil;
Las salidas de agua pueden darse de las siguientes formas:
·
Evapotranspiración: de bosques y áreas cultivadas con o sin riego;
·
Evaporación desde superficies líquidas, como lagos,
estanques, pantanos, etc.;
·
Infiltraciones
profundas que van a alimentar acuíferos;
·
Derivaciones
hacia otras cuencas hidrográficas;
·
Derivaciones
para consumo humano y en la industria;
·
Salida
de la cuenca, hacia un receptor o hacia el mar.
El establecimiento del
balance hídrico completo de una cuenca hidrográfica es un problema muy complejo,
que involucra muchas mediciones de campo. (Wikipedia, s.f.)
6.2 Balance hídrico de un embalse
o cuenca natural
Generalmente se suelen realizar balances diarios para la
determinación de las aportaciones al embalse a partir de los datos de
oscilación del nivel del embalse y de los caudales desaguados (tanto por las
tomas, desagües de fondo y aliviaderos). En épocas de estiaje los balances en
lagos y embalses pueden servir para calcular las pérdidas por Evaporación. (Parada, 2014)
7. EFECTOS QUÍMICOS DEL AGUA
El agua, al recorrer el ciclo hidrológico,
transporta sólidos y gases en disolución. El carbono, el nitrógeno y el azufre,
elementos todos ellos importantes para los organismos vivientes, unos son
volátiles (algunos como compuestos) y solubles, y, por lo tanto, pueden
desplazarse por la atmósfera y realizar ciclos completos, semejantes al ciclo
del agua y otros solo solubles por lo que solo recorren la parte del ciclo en
que el agua se mantiene líquida (Ortiz Ramirez, s.f.)
La lluvia que cae sobre la superficie del terreno contiene ciertos gases
y sólidos en solución. El agua que pasa a través de la zona insaturada de
humedad del suelo recoge dióxido de carbono del aire y del suelo y de ese modo
aumenta de acidez. Esta agua ácida, al llegar en contacto con partículas de
suelo o roca madre, disuelve algunas sales minerales. Si el suelo tiene un buen
drenaje, el flujo de salida del agua freática final puede contener una cantidad
importante de sólidos totales disueltos, que irán finalmente al mar.
En algunas
regiones, el sistema de drenaje tiene su salida final en un mar interior, y no
en el océano, son las llamadas cuencas endorreicas. En tales casos, este mar
interior se adaptará por sí mismo para mantener el equilibrio hídrico de su zona
de drenaje y el almacenamiento en el mismo aumentará o disminuirá, según que la
escorrentía sea mayor o menor que la evaporación desde el mismo. Como el agua
evaporada no contiene ningún sólido disuelto, éste queda en el mar interior y
su contenido salino va aumentando gradualmente.
Si el agua del
suelo se mueve en sentido ascendente, por efecto de la capilaridad, y se está
evaporando en la superficie, las sales disueltas pueden ascender también en el
suelo y concentrarse en la superficie, donde es frecuente ver en estos casos un
estrato blancuzco producido por la acumulación de sales.
Cuando se añade
agua de riego, el agua es transpirada, pero las sales que haya en ésta quedan
en el suelo. Si el sistema de drenaje es adecuado, y se suministra suficiente cantidad
de agua en exceso, como suele hacerse en la práctica del riego superficial, y
algunas veces con el riego por aspersión, estas sales se disolverán y serán
arrastradas al sistema de drenaje. Si el sistema de drenaje falla, o la
cantidad de agua suministrada no es suficiente para el lavado de las sales,
éstas se acumularán en el suelo hasta tal grado en que las tierras pueden
perder su productividad. Éste sería, según algunos expertos, la razón del
decaimiento de la civilización Mesopotámica, irrigada por los ríos Tigris y
Éufrates con un excelente sistema de riego, pero con deficiencias en el
drenaje. (Karla, 2011) (Figura 12)
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Gidahatari. (s.f.). Obtenido de
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Parada, A. (4 de Octubre de
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Karla. (25 de Noviembre de
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