04. La Hidrosfera -...

15
1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra. La seva distribució no és contínua, però si estigués repartida uniformement tindria aproximadament 3 km d’espessor. En extensió ocupa més del 70% de la superfície del planeta Terra. 1. FORMACIÓ Quan la Terra es va anar formant, fa uns 4600 milions d’anys, les altes temperatures feien que tota l’aigua estigués en forma de vapor. En refredar-se per sota del punt d’ebullició de l’aigua, abundants precipitacions van omplir d’aigua les parts més baixes de la superfície formant els oceans. Es calcula que unes desenes o centenars de milions d’anys després de la seva formació ja existirien els oceans en la Terra. 2. DISTRIBUCIÓ DE L’AIGUA EN LA TERRA Gairebé la totalitat de l’aigua es troba en els mars i oceans en forma d’aigua salada. De les aigües dolces la major part està en forma de gel i en aigües subterrànies. L’aigua situada sobre els continents i la que està en l’atmosfera representen les quantitats proporcionalment menors, encara que la seva importància biològica és molt gran. La hidrosfera està distribuïda en: Oceans: 97,2% Dipòsit de gel: 2,1% Aigües subterrànies: 0,6% Aigües superficials: 0,02% Vapor d’aigua en l’atmosfera: 0,001% Formant part dels éssers vius: 0,0002% La quantitat d’aigua en La Terra es manté constant. 3. L’AIGUA: COMPOSICIÓ, PROPIETATS I FUNCIONS L’aigua és una substància molt senzilla, però posseeix un conjunt de propietats que la fan única i que, unit a la seva abundància, li atorguen una gran importància en el cicle biològic del planeta. L’aigua pot trobar-se en la naturalesa en els seus tres estats, sòlid, líquid i vapor, podent existir en un moment donat en equilibri entre les seves tres formes.

Transcript of 04. La Hidrosfera -...

Page 1: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

1

4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra. La seva distribució no és contínua, però si estigués repartida uniformement tindria aproximadament 3 km d’espessor. En extensió ocupa més del 70% de la superfície del planeta Terra. 1. FORMACIÓ Quan la Terra es va anar formant, fa uns 4600 milions d’anys, les altes temperatures feien que tota l’aigua estigués en forma de vapor. En refredar-se per sota del punt d’ebullició de l’aigua, abundants precipitacions van omplir d’aigua les parts més baixes de la superfície formant els oceans. Es calcula que unes desenes o centenars de milions d’anys després de la seva formació ja existirien els oceans en la Terra. 2. DISTRIBUCIÓ DE L’AIGUA EN LA TERRA Gairebé la totalitat de l’aigua es troba en els mars i oceans en forma d’aigua salada. De les aigües dolces la major part està en forma de gel i en aigües subterrànies. L’aigua situada sobre els continents i la que està en l’atmosfera representen les quantitats proporcionalment menors, encara que la seva importància biològica és molt gran. La hidrosfera està distribuïda en: � Oceans: 97,2% � Dipòsit de gel: 2,1% � Aigües subterrànies: 0,6%

� Aigües superficials: 0,02% � Vapor d’aigua en l’atmosfera: 0,001% � Formant part dels éssers vius: 0,0002%

La quantitat d’aigua en La Terra es manté constant. 3. L’AIGUA: COMPOSICIÓ, PROPIETATS I FUNCIONS L’aigua és una substància molt senzilla, però posseeix un conjunt de propietats que la fan única i que, unit a la seva abundància, li atorguen una gran importància en el cicle biològic del planeta. L’aigua pot trobar-se en la naturalesa en els seus tres estats, sòlid, líquid i vapor, podent existir en un moment donat en equilibri entre les seves tres formes.

Page 2: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

2

Estructura de la molècula d’aigua. En la molècula d’H2O cada àtom d’hidrogen està unit a l’àtom d’oxigen per un enllaç covalent. En aquest enllaç, relativament fort, l’àtom d’hidrogen i l’àtom d’oxigen comparteixen un electró cadascun. Aquests àtoms adquireixen així un electró afegit: l’àtom d’hidrogen es troba amb dos electrons en comptes d’un, i el d’oxigen amb vuit electrons perifèrics en comptes de sis (perquè participa en dos enllaços). Aquests nombres corresponen a capes electròniques externes completes que confereixen una gran estabilitat a la molècula. La distribució dels electrons en l’enllaç covalent O-H no és simètrica: els electrons estan més fortament atrets per l’àtom d’oxigen que pel d’hidrogen, per la qual cosa en la molècula apareix un pol negatiu, on està l’oxigen, a causa de la major densitat electrònica, i dos pols positius, on troben els dos hidrògens, a causa de la menor densitat electrònica. La molècula d’aigua és un dipol.

Entre els dipols de l’aigua s’estableixen forces d’atracció anomenats ponts d’hidrogen, formant-se grups de 3-9 molècules. Aquestes agrupacions confereixen a l’aigua les seves propietats, en realitat, coexisteixen aquests petits polímers d’aigua amb molècules aïllades que omplen els buits.

Propietats físico-químiques. L’aigua presenta les següents propietats físico-químiques: Acció dissolvent L’aigua és el líquid que més substàncies dissol (dissolvent universal), aquesta propietat és deguda a la seva capacitat per a formar ponts d’hidrogen amb altres substàncies, ja que aquestes es dissolen quan interaccionen amb les molècules polars de l’aigua. La capacitat dissolvent és la responsable de dues funcions importants per als éssers vius: és el medi on transcorren la majoria de les reaccions del metabolisme i l’aport de nutrients i l’eliminació de substàncies de rebuig es realitzen a través de sistemes de transport aquosos.

Força de cohesió entre les seves molècules Els ponts d’hidrogen mantenen a les molècules fortament unides, formant una estructura compacta que la converteix en un líquid gairebé incompressible.

Page 3: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

3

Elevada força d’adhesió De nou els ponts d’hidrogen de l’aigua són els responsables, en augmentar l’adhesió de les molècules que es mantenen unides per aquests ponts d’hidrogen i és responsable, juntament amb la cohesió, de la capil·laritat, que ajuda a l’ascensió de la sàvia bruta des de les arrels fins a les fulles. Gran calor específic La capacitat calorífica de l’aigua és superior a la de qualsevol altre líquid o sòlid, sent la seva calor específica d’1 cal/g, això significa que una massa d’aigua pot absorbir o desprendre grans quantitats de calor, sense experimentar canvis bruscos de temperatura, la qual cosa influeix en el clima (les grans masses d’aigua dels oceans triguen més temps en escalfar-se i refredar-se que el sòl terrestre). Les seves calors latents de vaporització i de fusió (540 i 80 cal/g, respectivament) són també excepcionalment elevades. Com que l’aigua absorbeix grans quantitats de calor que utilitza a trencar els ponts d’hidrogen, la seva temperatura descendeix més lentament que la d’altres líquids a mesura que va alliberant energia al refredar-se. Aquesta propietat permet al citoplasma aquós servir de protecció per a les molècules orgàniques davant canvis bruscos de temperatura. Elevada calor de vaporització A 20 °C es precisen 540 calories per a evaporar un gram d’aigua, la qual cosa dóna idea de l’energia necessària per a trencar els ponts d’hidrogen establerts entre les molècules de l’aigua líquida i, posteriorment, per a dotar a aquestes molècules de l’energia cinètica suficient per a abandonar la fase líquida i passar a l’estat de vapor. Baix grau d’ionització El baix grau d’ionització de l’aigua explica que la concentració d’ions hidroni (H3O+) i dels ions hidroxil (OH-) sigui molt baixa. Donat els baixos nivells d’ H3O+ i d’ OH-, si a l’aigua se li afegeix un àcid o una base, encara que sigui en poca quantitat, els nivells de pH variaran bruscament. Anomalies en la densitat A la pressió atmosfèrica (760 mm de mercuri), el punt de fusió de l’aigua pura és de 0 ºC i el punt d’ebullició és de 100 ºC. S’expandeix al congelar-se, és a dir, augmenta de volum, per aquest motiu la densitat del gel és menor que la de l’aigua líquida i per això el gel sura en l’aigua líquida. L’aigua arriba a la seva densitat màxima a 4 ºC. Solubilitat. Salinitat Els ions que donen la salinitat a l’aigua tenen dos orígens: els arrossegats per l’aigua que arriba des dels continents i els que porten els magmes que afloren de les dorsals oceàniques.

Page 4: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

4

En un litre d’aigua del mar típic sol haver uns 35 g de sals, dels quals les dues terceres parts, aproximadament, són clorur de sodi (NaCl). Hi ha llocs on la salinitat és diferent (per exemple és proporcionalment alta en el Mediterrani i baixa en el Bàltic), però sempre es manté una proporció similar entre els ions, encara que les quantitats absolutes siguin diferents. En alguns mars interiors la salinitat arriba a ser molt alta, com és el cas del Mar Mort amb 226 g de sal per litre. En les aigües dolces continentals trobem quantitats molt menors d’ions. El component principal és el bicarbonat càlcic (uns decigrams per litre), la major o menor presència del qual indica el grau de duresa de les aigües. Gasos dissolts L’oxigen dissolt en l’aigua suposa una important limitació per als organismes que viuen en aquest medi. Mentre que en un litre d’aire hi ha 209 ml d’oxigen, en l’aigua, de mitjana, la quantitat que s’arriba a dissoldre és 25 vegades menor. Altre problema és que la difusió de l’oxigen en l’aigua és molt lenta. La turbulència de les aigües, en agitar-les i barrejar-les, accelera el procés de difusió milers de vegades i per això és fonamental per la vida. Solubilitat de sals i gasos La temperatura influeix en la solubilitat. Mentre que els sòlids es dissolen millor a temperatures més elevades, en els gasos succeeix el contrari. Les aigües fredes dissolen millor l’oxigen i altres gasos que les aigües càlides perquè una major temperatura significa major agitació en les molècules, la qual cosa facilita que el gas surti del líquid. La solubilitat del gas en aigua disminueix molt amb la disminució de pressió. En un llac situat a 5500 m d’altura, per exemple, amb una pressió atmosfèrica, per tant, de 0,5 atmosferes l’oxigen que es pot dissoldre és molt menys que si estigués a nivell del mar. 4. EL CICLE DE L’AIGUA El cicle hidrològic és el moviment de l’aigua en la hidrosfera. Aquest moviment és un circuit tancat provocat per l’energia solar i la força de la gravetat. Les etapes d’aquest cicle són les següents: 1. Evaporació de l’aigua del mar i dels continents. 2. Condensació del vapor d’aigua amb la conseqüent formació de núvols. 3. Unió de les petites gotes d’aigua o dels petits cristalls de gel fins arribar a la mida per caure, originant així precipitacions de líquids (pluges) i de sòlids (nevades). 4. L’aigua caiguda que s’infiltra nodreix els aqüífers que van a parar al mar. Una part d’ella s’acumula en llacs subterranis.

5. L’aigua caiguda que queda a la superfície nodreix rius, torrents, llacs, etc. Una part es captada per les arrels de les plantes. 6. A l’estiu es fon la neu i el gel acumulat a les altes muntanyes, que aporten noves aigües superficials. 7. Els rius i els aqüífers aporten aigua al mar tancant així el cicle.

Page 5: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

5

Durant tot el viatge, l’aigua pot ser de nou retornada a l’atmosfera per acció de la radiació solar, com a aigua d’evapotranspiració, resultat dels processos respiratoris dels éssers vius. El temps mitjà que una molècula d’aigua roman en els diferents trams del cicle és:

En l’atmosfera 9-10 dies

En els rius 12-20 dies

En llacs 1-100 anys

En aqüífers subterranis 300 anys

En oceans 3 000 anys

Aquests són els anomenats temps mitjos de permanència o residència, és a dir, els temps que una molècula d’aigua roman en un lloc determinat. Tenen una gran influència en la persistència de la contaminació en els ecosistemes aquàtics. Si es contamina un riu, al cap de pocs dies o setmanes pot quedar net, pel propi arrossegament dels contaminants cap al mar, on es diluiran en grans quantitats d’aigua. Però si es contamina un aqüífer subterrani el problema persistirà durant desenes o centenars d’anys. Altre paràmetre que mesura la velocitat del cicle de l’aigua en un lloc determinat és la taxa de renovació, que es defineix com la quantitat d’aigua que entra o surt d’un determinat compartiment per unitat de temps, dividida pel volum d’aquest compartiment. Com més gran és el temps de residència, menor és la taxa de renovació.

Page 6: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

6

5. DINÀMICA HÍDRICA La dinàmica hídrica estudia els diferents circuits que segueix l’aigua en fluir per la hidrosfera, els canvis que experimenta en aquest recorregut i la manera com repercuteix el moviment de l’aigua en el terreny per on circula. Distingim entre dinàmica hídrica continental i dinàmica hídrica oceànica. Dinàmica hídrica continental. Per a l’estudi de les aigües continentals i la seva relació amb el substrat s’utilitza com unitat natural la conca hidrogràfica. Es diu conca hidrogràfica d’un riu a la superfície terrestre que recorren tots els rius i afluents que desguassen en un mateix riu principal i també l’aigua que s’infiltra en el sòl i forma les aigües subterrànies.

La línia divisòria d’aigües és la línia imaginària que limita la superfície d’una conca hidrogràfica. Generalment, la línia divisòria d’aigües coincideix amb les carenes de les muntanyes, de manera que se separen dos vessants i es defineixen dos camins per a l’aigua procedent de les precipitacions. La xarxa hidrogràfica està formada per les aigües superficials de la conca hidrogràfica, constituïdes per afluents i rius. Dintre d’una conca hidrogràfica podem distingir entre aigües superficials i aigües subterrànies. S’inclouen dintre d’aigües superficials l’aigua d’escorrentia de la pluja, els torrents i els rius, així com les glaceres, els llacs i els pantans. Les aigües d’escorrentia Són les aigües que circulen després de les pluges o del desglaç, sense una llera fixa, per zones de pendent elevat. Constitueixen una pel·lícula d’aigües que recorre la superfície del terreny, i flueixen fins a arribar a la llera d’un riu o d’un torrent o fins a infiltrar-se en el subsòl. Les aigües d’escorrentia erosionen el terreny i els materials que transporten sedimenten en disminuir el pendent i la força de l’aigua.

Page 7: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

7

Els torrents Són corrents d’aigua que circulen per una llera. Flueixen de manera temporal, en les èpoques de pluja o de desglaç, i es localitzen en zones muntanyenques amb forts pendents, on erosionen fortament el terreny pel qual circulen. Els rius Un riu és un corrent continu d’aigua que transporta les seves aigües fins al mar, un llac o un altre riu; en aquest darrer cas, es diu afluent. També es poden infiltrar i formar part de les aigües subterrànies. Els rius neixen en deus en els quals sorgeixen a la superfície aigües subterrànies o en llocs en els quals es fonen les glaceres o on es concentren aigües d’escorrentia en una llera comuna. A partir del seu naixement segueixen el pendent del terreny fins a arribar al mar. Des del seu naixement en una zona muntanyenca i alta fins a la seva desembocadura en el mar el riu sol anar disminuint el seu pendent. El perfil longitudinal mostra molt bé el transcórrer del riu fins que arriba al mar. Normalment el pendent és fort en el primer tram del riu, quan viatja per les muntanyes (tram alt), i es fa molt petita, gairebé horitzontal, quan s’acosta a la desembocadura (tram baix). El cabal d’un riu és el volum d’aigua que transporta en un moment determinat, per unitat de temps. S’expressa normalment en metres cúbics per segon (m3/s). El riu sofreix variacions en el seu cabal: en les estacions plujoses augmenta i en les seques disminueix, encara que alguns rius presenten el cabal màxim en l’època del desglaç. Les crescudes poden ser graduals o molt brusques. Els rius són importants factors en la formació del paisatge. Les glaceres Les glaceres són masses de gel que, sota l’acció de la gravetat, es mouen pels vessants de les muntanyes de manera similar als rius, encara que amb una velocitat molt més lenta. Poden transportar materials detrítics tant en la superfície com en el seu interior. Es formen en regions on la precipitació anual de neu supera la quantitat que es fon i evapora en l’estiu. S’associen amb més freqüència a les zones properes als pols, però poden trobar-se en moltes àrees muntanyenques, fins i tot pròximes a l’Equador, com en les muntanyes d’Àfrica i Sud-amèrica.

Glaceres Onelli i Bolado (Argentina)

Les glaciacions han estat el més característic dels últims dos milions d’anys de la història de la Terra. La seva influència és tan gran que marquen l’inici d’un període geològic diferent que anomenem Quaternari. Al llarg d’aquest període s’han succeït èpoques més fredes, en les quals els gels s’han apoderat de grans extensions en el nord i el sud del planeta, i èpoques més temperades en les quals les aigües gelades s’han retirat cap a les proximitats dels pols o les altes muntanyes. Aquestes oscil·lacions climàtiques han tingut una gran influència en la distribució dels éssers vius. Dintre d’un període glaciar les temperatures van pugen i baixen cada poques desenes de milers d’anys. En l’actualitat, des de fa uns 12.000 anys, estem en un període interglacial càlid (dintre de la glaciació del Quaternari), en el qual els mesuraments de les glaceres indiquen que van disminuint de grandària des de fa 12.000 anys. L’anterior període càlid a l’actual va succeir fa una mica més de 100.000 anys.

Page 8: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

8

La diferència de la temperatura mitjana entre un període càlid i un altre fred és de només uns 4 a 7 ºC, però el seu efecte és que les glaceres avancen cap a l’Equador o retrocedeixen milers de quilòmetres. Aquests canvis en la massa de gels afecten al nivell del mar, que pot pujar o baixar diverses desenes de metres, als cabals dels rius, a la distribució de les pluges i al clima en general. Per descomptat també afecta de forma importantíssima a la fauna i la flora. Els llacs Els llacs es formen quan l’aigua recollida de precipitacions, escorrentia, rius o glaceres en una zona no surt directament al mar sinó que passa o acaba en una depressió. En molts casos, del llac surt un riu que va al mar, però en uns altres no hi ha desguàs, sinó que les aigües s’evaporen a l’atmosfera directament des del llac.

Els llacs tenen una dinàmica anual, que es regeix per les variacions de temperatura que tenen lloc durant les estacions de l’any, i que produeixen canvis en la densitat de l’aigua: A l’estiu s’escalfen les aigües superficials i es distingeixen dues capes de diferent temperatura i densitat. En la zona de canvi de temperatura hi ha una capa d’aigua anomenada termoclina. El descens de la temperatura que es produeix a la tardor provoca la barreja de les aigües del llac i la termoclina desapareix. A l’hivern, si es gela la superfície del llac, els éssers vius sobreviuen en l’aigua sota la capa de gel, que fa d’aïllant.

Els aiguamolls Els aiguamolls són extensions formades per terrenys saturats d’aigua o coberts per aigües poc profundes. A diferència dels llacs, tenen poca profunditat, la qual cosa permet l’establiment de la vegetació en el fons. A causa de l’escassa profunditat no es forma la termoclina. Alguns aiguamolls són zones de pas d’aus migratòries, que s’hi refugien durant l’època hivernal. Les aigües subterrànies Les aigües subterrànies són les que es troben sota la superfície del terreny i constitueixen una gran reserva d’aigua continental. Procedeixen majoritàriament de l’aigua de les precipitacions, que s’infiltra en el subsòl. Les aigües subterrànies amaren les roques i formen corrents d’aigua que circulen pel subsòl. Poden sorgir a la superfície i alimentar d’aquesta manera rius i llacs. Les roques i sòls que deixen passar l’aigua es diuen permeables en contraposició a les impermeables. L’aigua que penetra pels porus d’una roca permeable acaba arribant a una zona impermeable que la deté. Així, la part permeable es va omplint d’aigua. El nivell fins al qual arriba l’aigua es diu zona de saturació. La zona per sobre d’aquesta en la qual l’aigua va descendint però en els porus encara hi ha aire es diu zona d’aireig i la superfície de contacte entre les dues zones es diu nivell freàtic. El nivell freàtic surt per sobre de la superfície quan després de fortes pluges el sòl s’entolla.

Page 9: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

9

Dinàmica hídrica oceànica. Des de la seva formació fa gairebé 4000 milions d’anys els oceans contenen la major part de l’aigua líquida del nostre planeta. Entendre el seu funcionament és molt important per a comprendre el clima i per a explicar la diversitat de vida que hi ha en el nostre planeta. Anomenem oceans a les grans masses d’aigua que separen els continents. Són cinc. El més extens és el Pacífic, que amb els seus 180 milions de km2 supera en extensió al conjunt dels continents. Els altres quatre són l’Atlàntic, l’Índic, l’Antàrtic i l’Àrtic. Dintre dels oceans es diu mars a algunes zones properes a les costes, situats gairebé sempre sobre la plataforma continental, per tant amb profunditats petites, que per raons històriques o culturals tenen nom propi. Els moviments més importants en els oceans són: els corrents marins, les marees i les ones. Els corrents marins Els corrents marins són moviments de masses d’aigua que es produeixen dintre del mar. Poden ser corrents profundes corrents superficials i són degudes a les diferències de densitat de l’aigua, la salinitat i l’acció del vent, a més, venen condicionades per la topografia oceànica, la distribució de continents i l’efecte Coriolis.

Corrents profunds Són produïts per diferències de densitat generades per diferències de temperatures (termoclines) o de salinitat (termohalines) i es veuen afectats per la topografia del fons oceànic i per l’efecte Coriolis. Les aigües més fredes o amb més salinitat són més denses i tendeixen a enfonsar-se, mentre que les aigües una mica més càlides o menys salines tendeixen a ascendir. D’aquesta forma es generen corrents verticals units a desplaçaments horitzontals per a reemplaçar l’aigua moguda. En algunes zones els corrents profunds coincideixen amb les superficials, mentre en unes altres van en contracorrent. En l’Atlàntic Nord es genera un corrent d’aigua fred i molt salí, el corrent Àrtic. Aquest s’enfonsa i es mou cap al Sud. Passat l’Equador, el corrent ascendeix en ser empès per un altre corrent encara més fred, el corrent Antàrtic. Aquest corrent flueix cap al Nord per l’oceà Atlàntic, Índic i Pacífic. Els corrents oceànics traslladen grans quantitats de calor de les zones equatorials a les polars. Units als corrents atmosfèrics són els responsables que les diferències tèrmiques en la Terra no siguin tan fortes com les que es donarien en un planeta sense atmosfera ni hidrosfera. Per això la seva influència en el clima és tan notable.

Corrents superficials Les aigües de la superfície de l’oceà són mogudes pels vents i es formen enormes corrents superficials en forma de remolins. El gir de la Terra cap a l’Est influeix també en els corrents marins, perquè tendeix a acumular l’aigua contra les costes situades a l’oest dels oceans, com quan movem un recipient amb aigua en una direcció i l’aigua sofreix un cert retard en el moviment i s’aixeca contra la paret de darrere del recipient. Aquest mateix efecte del gir de la Terra explicaria les zones d’aflorament que hi ha en les costes aquest del Pacífic i de l’Atlàntic en les quals surt aigua freda del fons cap a la superfície. Aquest fenomen és molt important des del punt de vista econòmic, perquè l’aigua ascendent arrossega nutrients a la superfície i en aquestes zones prolifera la pesca. Les pesqueres de Perú, Gran Sol (sud d’Irlanda) o les de l’Àfrica atlàntica es formen d’aquesta manera.

Page 10: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

10

Les marees Les marees són els ascensos i descensos del nivell del mar a causa de l’atracció gravitatòria que la Lluna i, en menor grau el Sol, exerceixen sobre l’aigua. Aquests astres provoquen un apilament d’aigua a la zona oceànica més propera a la Lluna, i també a la zona oposada, perquè en ser mínima l’atracció gravitatòria, la força centrífuga origina un altre apilament. Això es tradueix en un ascens del nivell del mar, anomenat marea alta o plenamar. Simultàniament, en els dos llocs intermedis, i per la manca d’aigua, es produeix un descens del nivell del mar que rep el nom de marea baixa o baixamar. Degut al moviment de rotació de la Terra, a la majoria de les poblacions cada dia es produeixen dos ascensos (plenamars) i dos descensos (baixamars). Entre una plenamar i la següent generalment transcorren unes 12 hores. Quan la Lluna, el Sol i la Terra es troben en línia recta, l’acció de la força d’atracció és major i s’originen les marees vives. En aquestes, l’amplitud de marea és màxima.

Page 11: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

11

Quan la Lluna i el Sol es troben formant un angle recte, l’amplitud de marea és mínima ja que la força d’atracció que exerceixen ambdós és contrària. En el Mediterrani, les marees representen variacions de pocs centímetres i amb prou feines són perceptibles, però en l’Atlàntic poden ser d’entre 3 a 16 metres. Les marees són les responsables dels corrents de marea que produeixen transport de materials i la barreja d’aigües dolces i salades en les desembocadures dels rius. Les onades Les onades són moviments ondulatoris de l’aigua, induïts pel vent, que s’inicien a la superfície dels mars i oceans i es propaguen fins a arribar a la costa. En incidir el vent en la superfície de l’aigua, es produeix una pertorbació que es trasllada a totes les partícules d’aquesta zona, de manera que realitzen un moviment circular. Aquest moviment es propaga com una ona per l’aigua però no es propaga la matèria. Quan aquest moviment circular no pot propagar-se degut al fet que el sòl de la platja l’hi impedeix, l’ona trenca i és quan som capaces de detectar-la. Les partícules de la cresta de l’ona avancen més de pressa que les del fons perquè són retingudes pel sòl. Això fa que l’ona es desplomi. Llavors, l’energia que transporta l’aigua actua sobre el fons, produint una foradada i transportant els sediments cap a altres zones. Un tipus especial d’ona són els tsunamis. Són ones gegants que es generen per acció d’un moviment sísmic en la litosfera marina. No es produeixen per l’acció del vent.

Page 12: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

12

Exercicis – La hidrosfera

1. El riu Congo, a la localitat de Czaya, presenta el cabal següent al llarg de l’any:

Mes Gn Fe Mr Ab Mg Jn Jl Ag St Oc No Ds

Cabal* 4 3,6 3,8 4 3,8 3,2 3,2 4 4,8 5,4 5,9 4,2

*Cabal (x 1.000 m3/s)

Construeix un hidrograma per a aquest riu amb les dades anteriors.

2. Indica quines són les zones d’aflorament més importants del planeta i explica per què es produeixen i el benefici que proporcionen. 3. Explica les semblances i diferències entre les aigües d’escorrentia i els torrents. 4. Explica qué són les onades i com es formen.

Page 13: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

13

5. Cicle hídric:

a) Ordena les etapes següents de manera que indiquin el camí que segueix una molècula d’aigua dintre del cicle hídric:

A. Transpiració B. Infiltració C. Circulació superficial

D. Condensació E. Precipitació F. Evaporació

b) Posa a l’esquema següent el nom de les corresponents etapes del cicle hídric: precipitació,

evaporació, infiltració, escorrentia, circulació subterrània, circulació superficial, transpiració, llac, oceà, terra.

6. Explica per què el cicle de l’aigua funciona seguint un bucle de retroalimentació. 7. Completa l’esquema següent amb els noms que falten:

Zona d’aireig – Zona de saturació – Aqüífer – Roques impermeables – Nivell freàtic

Page 14: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

14

8. Les aigües oceàniques ocupen un volum de 1 348 000 000 km3 i les continentals, 4 725 000 km3.

a) Consulta l’esquema de la pàgina 1 i calcula: l’aigua superficial, la subterrània i la de glaceres.

b) Construeix dos diagrames de barres comparant el volum d’aigües oceàniques amb el d’aigües continentals, i el volum d’aigües superficials amb el d’aigües subterrànies.

9. Delimita a l’esquema una conca hidrogràfica i indica-hi les parts que la componen:

10. Pluja de preguntes:

a) Què fa moure el cicle de l’aigua?

b) Què s’entén per evapotranspiració?

c) Per què cada dia s’originen dues marees altes i dues baixes i no una de sola? d) Per què és salada, l’aigua del mar?

Page 15: 04. La Hidrosfera - blocs.xtec.catblocs.xtec.cat/marafapremiademar/files/2012/10/04.LaHidrosfera.pdf · 1 4. LA HIDROSFERA La hidrosfera és la capa d’aigua que envolta la Terra.

15

�������� Vertader o Fals – Encercla V o F segons l’afirmació sigui vertadera o falsa

1. V F Les corrents d’aigua subterrànies fan retornar les aigües dels oceans fins als pous.

2. V F L’aigua que s’evapora dels oceans és rica en sals minerals.

3. V F La transpiració dels éssers vius aporta vapor d’aigua a l’atmosfera.

4. V F La transpiració és molt baixa a les grans masses forestals perquè els vegetals no transpiren.

5. V F L’origen del material oceànic es troba en les aportacions de l’atmosfera, els rius, les glaceres, les aigües hidrotermals i les erupcions volcàniques submarines.

6. V F Con més calenta sigui una massa d’aigua, menys densitat tindrà.

7. V F Com més salinitat presenta una massa d’aigua, més densitat tindrà.

8. V F Les onades provoquen un desplaçament de l’aigua del mar sobretot en sentit horitzontal.

9. V F Les marees vives es produeixen quan el Sol i la Lluna s’hi troben formant un angle de 90ª.

10. V F Per l’efecte Coriolis, les masses d’aigua es desvien a la dreta a l’hemisferi Nord.

Quan l’aigua no és tan bona

Al voltant del 80% de totes les malalties i més d’una tercera part de totes les morts en els països en desenvolupament estan relacionades amb l’aigua. Cada vuit segons mor un nen per una malaltia relacionada amb l’aigua. Cada any, més de cinc milions de persones moren per malalties vinculades al seu consum, la falta d’higiene en la llar o defectes en la canalització. I la diarrea, originada en un 30% dels casos per l’aigua, causant una greu deshidratació i malnutrició, mata cada any a gairebé 3 milions de nens menors de cinc anys, el que representa la quarta part de morts en aquest grup d’edat. La OMS calcula que la morbiditat (nombre de casos) i mortalitat (nombre de morts) derivades de les malalties més greus associades a l’aigua es reduiria entre un 20 i un 80 per cent garantint la seva potabilitat i adequada canalització.

Els patògens que prosperen en els ambients aquàtics poden provocar còlera, febre tifoide, disenteria, poliomielitis, hepatitis, salmonel·losi, etc. Es transmeten en beure aigua infectada, menjar peix i marisc contaminat, banyar-se o nedar en aigües contaminades o per insectes i cargols aquàtics.

En l’actualitat, el còlera, el tifus i la disenteria són rars en els països industrialitzats. No així en els països en vies de desenvolupament, on cada any es registren uns 16 milions de casos de còlera i 120.000 morts per aquesta malaltia. Un 80% dels casos i morts per còlera es registren a Àsia. També té una alta incidència a Àfrica i Llatinoamèrica. En Estats Units, les malalties provocades per microorganismes transmesos per l’aigua van disminuir a una mil·lèsima part durant l’últim segle.