Ciclo del agua

La energía potencial gravitatoria en el ciclo del agua

La energía potencial gravitatoria es la que impulsa el agua a través del sistema en una secuencia de entradas, salidas, almacenamientos y flujos.

• El sistema es continuo, con salidas que rigen las entradas, ya que no se pierde ni se gana nada.
• Hay algunos cambios en las zonas climáticas del mundo afectadas por el cambio climático. Esto significa que algunos almacenes se están agotando. Por ejemplo, el hielo de las regiones polares y de los glaciares de montaña se está derritiendo sin reponerse.
• En las zonas que se están calentando, la superficie del suelo se seca al aumentar la evaporación. La circulación global del aire lleva este vapor extra a zonas más frías, donde se condensa en nubes y precipitaciones.

Almacenamiento en el ciclo del agua

Fig. 2 - Dónde está el agua en los almacenes mundiales de agua

Aunque la cantidad de agua que hay en los almacenes fluctúa, cada almacén tiene un tamaño relativo. Como se ve en el gráfico anterior, el 96,5% del agua está en los océanos, el 2,5% es agua dulce y el 0,9% está en otras fuentes de agua salada. La mayor parte del agua dulce está en la criosfera (glaciares y capas de hielo) y la mayor parte del agua superficial está en el hielo subterráneo y el permafrost.

Flujos

La transferencia global de agua mediante flujos de un depósito a otro se conoce como flujos. Estos flujos varían con la temperatura y la estación. La variación se conoce como flujos anuales.

El presupuesto global de agua

El océano pierde más agua a la atmósfera por evaporación de la que recibe por precipitación, mientras que en las masas de tierra ocurre lo contrario. La escorrentía superficial compone la diferencia conocida como equilibrio. Si se alterara el equilibrio, los océanos recibirían más agua y los continentes se secarían. Este equilibrio se denomina balance hídrico global e impide que esto ocurra. El agua no permanece mucho tiempo en la atmósfera. Su tiempo de residencia allí es corto, mientras que en el océano reside durante periodos más largos.

La importancia de los trópicos

La importancia de los Trópicos se debe a que la mayor parte de las precipitaciones del mundo se producen allí, en la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). Esto significa que es el mayor flujo de transferencia de agua de los océanos a la tierra. Los ángulos pronunciados del sol sobre los océanos tropicales provocan una gran evaporación. Los vientos alisios transportan el vapor de agua hacia la ITCZ, donde fuertes corrientes convectivas elevan el aire que se enfría y se condensa en nubes. Estos flujos atmosféricos de humedad se denominan ríos troposféricos.

Según el lugar de las ZCIT, pueden producirse cambios drásticos en las precipitaciones de las naciones ecuatoriales. Esto puede provocar sequías o inundaciones, como la catastrófica sequía de Brasil durante 2014-2015, que se tratará en el artículo sobre las sequías.

Fig. 3 - Localización de la ITCZ en el mapa mundial en julio frente a en enero

La importancia de las regiones polares

La importancia de las regiones polares proviene del hecho de que dos tercios del agua dulce de la Tierra están encerrados allí, en la criosfera, en forma de capas de hielo y glaciares. Estas regiones contribuyen a la circulación del agua y a la transferencia de calor por todo el mundo, impulsando el ciclo hidrológico global. Esto desencadena la circulación oceánica conocida como circulación termohalina, también conocida como cinta transportadora global.

Fig. 4 - Circulación termohalina. Fuente: Robert Simmon, NASA.

Agua fósil

Bajo la capa de hielo de Groenlandia y bajo el desierto de Kenia hay almacenes de agua conocidos como acuíferos. Se trata de antiguos almacenes de agua dulce sin explotar que existen en las regiones polares y bajo muchos desiertos.

¿Qué es la inseguridad del agua y cuál es su causa?

La causa suele estar relacionada con la escasez de agua, que es el desequilibrio entre la demanda y la oferta. Esto puede deberse a la escasez física o a la escasez económica. Una de las formas de hacer frente a la inseguridad hídrica es la gestión del suministro de agua mediante ingeniería dura. Esto se explorará más a fondo en el artículo sobre la gestión del suministro de agua.

El cambio climático y el ciclo del agua

El cambio climático está afectando a las precipitaciones y el riesgo de inundaciones está aumentando, como puede verse en el artículo sobre las inundaciones. Globalmente hay zonas que tendrán excedentes dentro del ciclo del agua y otras tendrán déficit.

Casos como el del Sahel, que recibe años más húmedos, podría dar lugar a un reverdecimiento del desierto, mientras que la sequía que se está produciendo en California podría llevar a que las tierras no puedan dedicarse a la agricultura. Se han realizado investigaciones para intentar predecir el cambio climático y cartografiar las incertidumbres, comparando los patrones meteorológicos y los sistemas de presión de años anteriores. Esto se estudiará más a fondo en el artículo sobre el cambio climático.