Cicle hidrològic

De Viquipèdia
El cicle de l'aigua.

El cicle hidrològic és el que explica com es mou l'aigua a la Terra. És un dels factors del nivell d'humitat d'un clima.[1]

L'aigua de la Terra es troba en la seva major part en forma líquida, en oceans i mars, com aigua subterrània, o formant llacs, rius i rierols en la superfície continental. La segona fracció, per la seva importància, és la de l'aigua acumulada com gel(sòlid) sobre els casquets glacials antàrtic i groenlandès, amb una participació petita dels glacials de muntanya de latituds altes i mitjanes, i de la banquisa.[2] Finalment, una fracció menor està present en l'atmosfera en estat gasós (com vapor) o en estat líquid, formant núvols. Aquesta fracció atmosfèrica és molt important per a l'intercanvi entre els compartiments per a la circulació horitzontal de l'aigua, de manera que s'assegura un subministrament permanent d'aigua a les regions de la superfície continental allunyades dels dipòsits principals.[2]

L'aigua de l'hidrosfera procedeix de la desgassificació del mantell, on té una presència significativa, pels processos del vulcanisme. Una part de l'aigua pot reincorporar-se al mantell amb els sediments oceànics, dels quals forma part, quan aquests acompanyen a la litosfera en la subducció.[3]

Cicle hidrològic[modifica]

L'aigua existeix a la Terra en tres estats: sòlid (gel o neu), líquid i gasós. Oceans, rius, núvols i pluja estan en constant canvi: l'aigua de la superfície s'evapora, l'aigua dels núvols precipita, la pluja es filtra per la terra, etc. No obstant això, la quantitat total d'aigua al planeta no canvia. La circulació i conservació d'aigua a la Terra es diu cicle hidrològic, o cicle de l'aigua.

El cicle hidrològic està dividit en dos cicles: el cicle intern i el cicle extern. El cicle intern consisteix en el següent: l'aigua d'origen magmàtic, formada mitjançant reaccions químiques a l'interior de la terra, surt a través de volcans i fonts hidrotermals i es barreja amb l'aigua externa. S'acaba quan l'aigua dels oceans s'introdueixen per les zones de subducció fins al mantell.

Quan es va formar, fa aproximadament quatre mil cinc-cents milions d'anys, la Terra ja tenia en el seu interior vapor d'aigua. Al principi, era una enorme bola en constant fusió amb centenars de volcans actius en la seva superfície. El magma, carregat de gasos amb vapor d'aigua, va emergir a la superfície gràcies a les constants erupcions. Després la Terra es va refredar, el vapor d'aigua es va condensar i va caure novament al sòl en forma de pluja.

El cicle hidrològic comença amb l'evaporació de l'aigua des de la superfície. A mesura que s'eleva, l'aire humitejat es refreda i el vapor es transforma en aigua: és la condensació. Les gotes s'ajunten i formen un núvol. Després cauen pel seu propi pes: és la precipitació. Si en l'atmosfera fa molt fred, l'aigua cau com a neu o calamarsa. Si és més càlida, cauran gotes de pluja.

Una part de l'aigua que arriba a la superfície terrestre serà aprofitada pels éssers vius; una altra discorrerà pel terreny fins a arribar a un riu, un llac o l'oceà. A aquest fenomen se li coneix com escorrentia. Un altre percentatge de l'aigua es filtrarà a través del sòl formant aqüífers o capes d'aigua subterrània, conegudes com capes freàtiques. Aquest procés és l'infiltració. De la capa freàtica, de vegades, l'aigua brolla en la superfície en forma de font, formant rierols o rius. Tard o d'hora, tota aquesta aigua tornarà novament a l'atmosfera, fet principalment a l'evaporació.

Un aspecte a destacar en el cicle hidrològic és el seu paper en el transport de substàncies: La pluja caiguda dissol i arrossega sals cap al mar, on es concentren i precipiten. Els sediments formats entren en els cicles geològics diagenètics. En el seu conjunt el cicle hidrològic es pot considerar com una operació de lixiviació a escala planetària.

Reciclatge d'aigües profundes[modifica]

El cicle d'aigües profundes (també anomenat cicle geològic de l'aigua) és l'intercanvi d'aigua amb el mantell de la Terra, a través de zones de subducció i activitat volcànica, i es distingeix del cicle de l'aigua per damunt i en la superfície del planeta en el cicle hidrològic.[4]

El procés de reciclat d'aigües profundes implica que l'aigua que ingressa al mantell és arrossegada cap avall mitjançant la subducció de les plaques oceàniques (un procés conegut com regasat) que s'equilibra amb l'aigua que s'allibera en les dorsals oceàniques (desgassificació).[4] Aquest és un concepte cabdal en la comprensió de l'intercanvi d'aigua a llarg termini entre l'interior de la terra i l'exosfera i el transport d'aigua continguda en minerals hidratats.[5]

S'ha proposat un desequilibri en el reciclatge d'aigües profundes com un mecanisme que pot afectar els nivells globals del mar.[4]

Processos del cicle hidrològic[modifica]

El cicle de l'aigua té una interacció constant amb l'ecosistema ja que els éssers vius en depenen per sobreviure, i al seu torn ajuden al funcionament del mateix. Per la seva banda, el cicle hidrològic presenta certa dependència d'una atmosfera poc contaminada i d'un grau de puresa de l'aigua per al seu desenvolupament convencional, i d'una altra manera el cicle s'entorpiria pel canvi en els temps d'evaporació i condensació.

Els principals processos implicats en el cicle de l'aigua són:

  • Evaporació: L'aigua s'evapora en la superfície oceànica i també pels organismes, en el fenomen de la transpiració en plantes i suoració en animals. Els éssers vius, especialment les plantes, contribueixen amb un 10 % a l'aigua que s'incorpora a l'atmosfera. En el mateix capítol podem situar la sublimació, quantitativament molt poc important, que ocorre en la superfície gelada de les glaceres o la banquisa.
  • Condensació: L'aigua en forma de vapor puja i es condensa formant les núvols, constituïdes per aigua en gotes minúscules.
  • Precipitació: Es produeix quan les gotes d'aigua, que formen els núvols, es refreden accelerant la condensació i unint-se les gotes d'aigua per formar gotes majors que acaben per precipitar-se a la superfície terrestre en raó al seu major pes. La precipitació pot ser sòlida (neu o calamarsa) o líquida (pluja).
  • Infiltració: Ocorre quan l'aigua que aconsegueix el sòl, penetra a través dels seus porus i passa a ser subterrània. La proporció d'aigua que s'infiltra i la que circula en superfície (vessament) depèn de la permeabilitat del substrat, del pendent i de la cobertura vegetal. Part de l'aigua infiltrada torna a l'atmosfera per evaporació o, més encara, per la transpiració de les plantes, que l'extreuen amb arrels més o menys extenses i profundes. Una altra part s'incorpora als aqüífers, nivells que contenen aigua estancada o circulant. Part de l'aigua subterrània aconsegueix la superfície allí on els aqüífers, per les circumstàncies topogràfiques, intersequen (és a dir, tallen) la superfície del terreny.
  • Escorrentia: Aquest terme es refereix als diversos mitjans pels quals l'aigua líquida es llisca costa avall per la superfície del terreny. En els climes no excepcionalment secs, inclosos la majoria dels anomenats desèrtics, el vessament és el principal agent geològic d'erosió i de transport de sediments.
  • Circulació subterrània: Es produeix a favor de la gravetat, com el vessament superficial, de la qual es pot considerar una versió. Es presenta en dues modalitats:
    • Primer, la que es dóna a la zona vadosa, especialment en roques karstificades, com són sovint les calcàrias, i és una circulació sempre pendent a baix.
    • Segon, la que ocorre en els aqüífers en forma d'aigua intersticial que omple els porus d'una roca permeable, de la qual pugues fins i tot remuntar per fenòmens en els quals intervenen la pressió i la capil·laritat.
  • Fusió: Aquest canvi d'estat es produeix quan la neu passa a estat líquid en produir-se el desglaç.
  • Solidificació: En disminuir la temperatura a l'interior d'un núvol per sota de 0 °C, el vapor d'aigua o l'aigua mateixa es congelen, precipitant-se en forma de neu o calamarsa, sent la principal diferència entre els dos conceptes que en el cas de la neu es tracta d'una solidificació de l'aigua del núvol que es presenta en general a baixa altura. En anar-se congelant la humitat i les petites gotes d'aigua del núvol, es formen flocs de neu, cristalls de gel polimòrfics (és a dir, que adopten nombroses formes visibles al microscopi), mentre que en el cas de la calamarsa, és l'ascens ràpid de les gotes d'aigua que formen un núvol el que dóna origen a la formació de gel, el qual va formant la calamarsa i augmentant de grandària amb aquest ascens. I quan sobre la superfície del mar es produeix una tromba marina (espècie de tornado que es produeix sobre la superfície del mar quan està molt caldejada pel sol) aquest gel s'origina en l'ascens d'aigua per adherència del vapor i aigua al nucli congelat de les grans gotes d'aigua. El procés es repeteix des de l'inici, consecutivament pel que mai s'acaba, ni s'esgota l'aigua.

Compartiments i intercanvis d'aigua[modifica]

Article principal: Hidrosfera

L'aigua es distribueix desigualment entre els diferents compartiments, i els processos pels quals aquests intercanvien l'aigua es donen a ritmes heterogenis. El major volum correspon a l'oceà, seguit del gel glacial i després per l'aigua subterrània. L'aigua dolça superficial representa solament una petita fracció i encara menor l'aigua atmosfèrica (vapor i núvols).

Dipòsit
Volum
(en milions de km³)
Percentatge
Oceans 1 370 97,25
Casquets i glaceres 29 2,05
Aigua subterrània 9,5 0,68
Llacs 0,125 0,01
Humitat del sòl 0,065 0,005
Atmosfera 0,013 0,001
Rierols i rius 0,0017 0,0001
Biomassa 0,0006 0,00004
Dipòsit
Temps mitjà de permanència
Glacials 20 a 100 anys
Nevi estacional 2 a 6 mesos
Humitat del sòl 1 a 2 mesos
Aigua subterrània: succinta 100 a 200 anys
Aigua subterrània: profunda 10.000 anys
Lagos 50 a 100 anys
Ríos 2 a 6 mesos
Atmosfera 7-8 dies[6]

El temps de permanència d'una molècula d'aigua en un compartiment és major quant menor és el ritme amb que l'aigua abandona aquest compartiment (o s'incorpora a ell). És notablement llarg en els casquets glacials, on arriba per una precipitació característicament escassa, abandonant-los per la pèrdua de blocs de gel en els seus marges o per la fusió a la base de la glacera, on es formen petits rius o rierols que serveixen de sobreeixidor a la fosa del gel en el seu desplaçament a causa de la gravetat. El compartiment on la permanència mitjana és més llarga, aparti l'oceà, és el dels aqüífers profunds, alguns dels quals són «aqüífers fòssils», que no es renoven des de temps remots. El temps de permanència és particularment breu per a la fracció atmosfèrica, que es recicla en només uns dies.

El temps mitjà de permanència és el quocient entre el volum total del compartiment o dipòsit i el cabal de l'intercanvi d'aigua (expressat com a volum partit per temps); la unitat del temps de permanència resultant és la unitat de temps utilitzada en expressar el cabal.

Energia de l'aigua[modifica]

Mantell aqüífer

El cicle de l'aigua dissipa —és a dir, consumeix i degrada— una gran quantitat d'energia, la qual és aportada gairebé per complet per la insolació. L'evaporació és deguda a l'escalfament solar i animada per la circulació atmosfèrica, que renova les masses d'aire, i que és al seu torn deguda a diferències de temperatura igualment dependents de la insolació. Els canvis d'estat de l'aigua requereixen o dissipen molta energia, per l'elevat valor que prenen la calor latent de fusió i la calor latent de vaporització. Així, aquests canvis d'estat contribueixen a l'escalfament o refredament de les masses d'aire, i al transport net de calor des de les latituds tropicals o temperades cap a les fredes i polars, gràcies al com és més suau en conjunt el clima de la Terra.

Balanç de l'aigua[modifica]

Article principal: Balanç hídric

Si menyspreem les pèrdues i els guanys deguts al vulcanisme i a la subducció, el balanç total és zero. Però si ens fixem en els oceans, es comprova que aquest balanç és negatiu; s'evapora més del que precipita en ells. I en els continents hi ha un superàvit; és a dir que es precipita més del que s'evapora. Aquests dèficit i superàvit es compensen amb els vessaments, superficial i subterrània, que aboquen aigua del continent al mar.

El càlcul del balanç hídric pot realitzar-se sobre qualsevol recipient hídric, des del balanç hídric global del planeta fins al d'una petita tolla, però sol aplicar-se sobre les conques hidrogràfiques.

Aquests balanços es fan per a un determinat període de temps.

Quan es consideren períodes de temps llarg, la majoria dels sistemes presenten un balanç nul, és a dir les sortides igualen les entrades.

Efectes químics de l'aigua[modifica]

Article principal: Erosió

L'aigua, en recórrer el cicle hidrològic, transporta sòlids i gasos en dissolució. El carboni, el nitrogen i el sofre, elements tots ells importants per als organismes vivents, uns són volàtils (alguns com a compostos) i solubles, i per tant, poden desplaçar-se per l'atmosfera i realitzar cicles complets, semblants al cicle de l'aigua i altres sol solubles pel que solament recorren la part del cicle en què l'aigua es manté líquida.

La pluja que cau sobre la superfície del terreny conté certs gasos i sòlids en dissolució. L'aigua que passa a través de la zona insaturada de humitat del sòl recull diòxid de carboni de l'aire i del sòl i d'aquesta manera augmenta de acidesa. Aquesta aigua àcida, en arribar en contacte amb partícules de sòl o roca mare, dissol algunes sals minerals. Si el sòl té un bon drenatge, el flux de sortida de l'aigua freàtica final pot contenir una quantitat important de sòlids dissolts, que aniran finalment al mar.

En algunes regions el sistema de drenatge té la seva sortida final en un mar interior, i no en l'oceà, són les trucades conques endorreiques. En tals casos, aquest mar interior s'adaptarà per si mateix per mantenir l'equilibri hídric de la seva zona de drenatge i l'emmagatzematge en el mateix augmentarà o disminuirà, segons que el vessament sigui major o menor que l'evaporació des del mateix. Com l'aigua evaporada no conté cap sòlid dissolt, est queda en el mar interior i el seu contingut salí va augmentant gradualment.

Salinització dels sòls per evaporació

Si l'aigua del sòl es mou en sentit ascendent, per efecte de la capil·laritat, i s'està evaporant en la superfície, les sals dissoltes poden ascendir també en el sòl i concentrar-se en la superfície, on és freqüent veure en aquests casos un estrat blanquinós produït per l'acumulació de sals.

Quan s'afegeix aigua de reg, l'aigua és transpirada, però les sals que hi hagi en aquesta queden en el sòl. Si el sistema de drenatge és adequat, i se subministra suficient quantitat d'aigua a l'excés, com sol fer-se en la pràctica del reg superficial, i algunes vegades amb el reg per aspersió, aquestes sals es dissoldran i seran arrossegades al sistema de drenatge. Si el sistema de drenatge falla, o la quantitat d'aigua subministrada no és suficient per al rentat de les sals, aquestes s'acumularan en el sòl fins a tal grau en què les terres poden perdre la seva productivitat. Est seria, segons alguns experts, la raó del decaïment de la civilització Mesopotàmica, irrigada pels rius Tigris i Eufrates amb un excel·lent sistema de reg, però amb deficiències en el drenatge.

Vegeu també: Sòl salí i Meteorització

Canvis al llarg del temps[modifica]

Mapa global de l'evaporació mitjana anual menys la precipitació per latitud-longitud.

El cicle de l'aigua descriu els processos que impulsen el moviment de l'aigua al llarg de la hidrosfera. No obstant això, hi ha molta més aigua "emmagatzemada" durant llargs períodes de temps de la qual realment es mou al llarg del cicle. Els dipòsits de la gran majoria de l'aigua de la Terra són els oceans. S'estima que dels 1.386.000.000 km³ del subministrament d'aigua del món, al voltant d'1.338.000.000 km³ s'emmagatzemen en els oceans, o al voltant del 97%. També s'estima que els oceans subministren al voltant del 90% de l'aigua evaporada que entra en el cicle de l'aigua.[7]

Durant els períodes climàtics més freds, es formen més capes de gel i glacials, i una quantitat suficient del subministrament global d'aigua s'acumula en forma de gel per disminuir les quantitats en altres parts del cicle de l'aigua. El contrari és cert durant els períodes càlids. Durant l'última edat de gel, les glaceres van cobrir gairebé un terç de la massa terrestre de la Terra i el resultat va ser que els oceans estaven aproximadament 122 m més baixos que en l'actualitat. Durant l'última "ona càlida" global, fa uns 125.000 anys, els mars estaven uns 5,5 m més alts del que estan ara. Fa uns tres milions d'anys, els oceans podrien haver estat fins a 50 m més alts.[7]

El consens científic expressat en el Resum per formuladors de polítiques del Grup Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic (IPCC) de 2007 és que el cicle de l'aigua continuarà intensificant-se al llarg del segle XXI, encara que això no significa que les precipitacions augmentaran en totes les regions.[8] A les àrees terrestres subtropicals, llocs que ja són relativament secs, es preveu que les precipitacions disminueixin durant el segle XXI, la qual cosa augmentarà la probabilitat de sequera. Es projecta que l'assecat serà més fort prop dels marges cap als pols dels subtropicals (per exemple, la conca del Mediterrani, Sud-àfrica, el sud d'Austràlia i el sud-oest dels Estats Units).). S'espera que augmentin les precipitacions anuals a les regions gairebé equatorials que tendeixen a ser humides en el clima actual, i també en les latituds altes. Aquests patrons a gran escala estan presents en gairebé totes les simulacions de models climàtics realitzades a diversos centres d'investigació internacionals com a part de la Quarta Avaluació de l'IPCC. En l'actualitat existeix àmplia evidència que l'augment de la variabilitat hidrològica i el canvi en el clima ha tingut i seguirà tenint un impacte profund en el sector de l'aigua a través del cicle hidrològic, la disponibilitat d'aigua, la demanda d'aigua i l'assignació d'aigua a nivell mundial, regional, de conca i local.[9] Investigació publicada en 2012 a Science, basada en la salinitat de la superfície de l'oceà durant el període 1950-2000 confirmen aquesta projecció d'un cicle global de l'aigua intensificat amb àrees salades tornant-se més salines i àrees més fresques tornant-se més fresques durant el període: [10]

"La termodinàmica fonamental i els models climàtics suggereixen que les regions seques es tornaran més seques i les regions humides es tornaran més humides en resposta a l'escalfament. Els esforços per detectar aquesta resposta a llarg termini en observacions superficials disperses de pluja i evaporació segueixen sent ambigües. Vam mostrar que els patrons de salinitat de l'oceà expressen una petjada identificable d'un cicle de l'aigua que s'intensifica. Els nostres canvis de salinitat de la superfície global observats durant 50 anys, combinats amb els canvis dels models climàtics globals, presenten evidència sòlida d'un cicle global de l'aigua intensificat a una taxa de 8 ± 5% per grau d'escalfament de la superfície. Aquesta taxa és el doble de la resposta projectada pels models climàtics de la generació actual i suggereix que es produirà una intensificació substancial (16 a 24%) del cicle global de l'aigua en un futur món 2 °C a 3 °C més càlid."[11]

Un instrument transportat pel satèl·lit SAC-D Aquarius, llançat al juny de 2011, va mesurar la salinitat global de la superfície del mar.[12][13]

La reculada de les glaceres també és un exemple d'un cicle de l'aigua canviant, en el qual el subministrament d'aigua a les glaceres a partir de les precipitacions no pot mantenir-se al dia amb la pèrdua d'aigua per la fosa i sublimació. La reculada glacial des de 1850 ha estat molt significatiu.[14]

Relació entre superfícies impermeables i vessament superficial

Les activitats humanes que alteren el cicle de l'aigua inclouen:

  • agricultura
  • indústria
  • alteració de la composició química de l'atmosfera
  • construcció de preses
  • desforestació i repoblament
  • remoció d'aigua subterrània de pous
  • extracció d'aigua dels rius
  • urbanització : per contrarestar el seu impacte, es pot practicar un disseny urbà sensible a l'aigua.

Descripció[modifica]

Aquest cicle comença amb l'evaporació de l'aigua dels mars i de la superfície terrestre gràcies a l'escalfor del sol que forma els núvols, aigua que torna a la Terra en forma de pluja, neu o calamarsa.

La major part ho fa sobre els mars. La precipitació que cau sobre els continents retorna lentament al mar i beneficia els habitants de la zona per on circula.

La seva distribució per la superfície terrestre no és uniforme: mentre que a les zones àrides pot no ploure durant anys, als tròpics plou torrencialment tots els dies durant l'estació de més pluja.

Un percentatge molt petit de l'aigua que arriba als continents és aprofitat per l'home. L'any 1980 la quantitat d'aigua utilitzada per l'home a nivell mundial es calcula que va oscil·lar entre 2.600 i 3.000 Km³. D'aquesta quantitat:

  • el reg gastava un 73%
  • la indústria un 21%
  • els usos domèstics i recreatius es van estimar només en un 6%.

Una part de l'aigua de pluja pot arribar fins al sòl o anar a parar sobre les plantes. Aquesta aigua pot tornar ràpidament a l'atmosfera en evaporar-se per l'escalfor de l'ambient, però, si la pluja és forta i contínua, l'aigua penetra a la zona superior ocupant els petits espais lliures que troba al seu camí, i resta a l'interior del sòl. És l'anomenada aigua d'infiltració, molt important, ja que és la utilitzada per les plantes.

Si continua la pluja, l'aigua es va filtrant fins a zones profundes. Quan troba una capa de materials impermeables que impedeix que continuï estovant-se, com argila o roques sense clivelles, atura la seva marxa i queda emmagatzemada formant grans bosses subterrànies que poden arribar a tenir diversos quilòmetres d'alçada. Són els aqüífers, on l'aigua pot estar durant milers d'anys.

A l'interior dels aqüífers, l'aigua es mou, però molt lentament. En aquestes grans bosses d'aigua subterrània el nivell superior on arriba l'aigua és el que diem nivell freàtic. Quan el nivell freàtic és a l'altura del sòl, l'aigua surt a la superfície i forma una llacuna o zona de basses.

Si la pluja que cau és massa intensa com per a ser absorbida pel sòl, es forma una capa d'aigua sobre la superfície. A aquesta aigua que es desplaça sobre el sòl seguint els pendents del terreny l'anomenem aigua d'escorrentia i és responsable de molts fenòmens d'erosió. Els sòls bons permeten que l'aigua s'infiltri amb facilitat i l'aigua d'escorrentia no causa destrosses. EIs sòls molt argilencs, o aquells que han estat desproveïts de vegetació, absorbeixen molt poca aigua i aquesta discorre veloç pels vessants, empobrint-los cada vegada més.

Seguint els vessants de les muntanyes, l'aigua d'escorrentia d'algunes d'elles acostuma a convergir al fons d'una vall on el nivell freàtic supera la superfície. D'aquesta forma, l'aigua s'encarrila i s'ordena en sistemes de drenatge compostos per petites rieres que s'uneixen per a formar grans rieres que desemboquen en un riu.

Cicle urbà de l'aigua[modifica]

Una petita part d'aigua que forma part del cicle natural és introduïda en un cicle que per la seva importància en quant al benestar i desenvolupament de les societats industrialitzades s'estudia per separat. El cicle urbà és aquell en el qual l'aigua captada de la naturalesa, és conduïda cap a indrets d'activitat humana (comerços, habitatges, tallers, petites empreses, àrees recreatives). La mateixa activitat humana altera la composició de l'aigua de tal forma que constitueix un perjudici ambiental el seu retorn directe a la natura.[15]

El fet d'haver modificat el cicle de l'aigua per tal d'introduir-la a la nostra societat comporta el compromís de retornar-la al medi en bones condicions.

Per tant, el cicle urbà de l'aigua urbà passa necessàriament per la depuració de les aigües residuals. Tot i així, aquest procés és complicat i cal treballar

per tal que les nostres aigües residuals domèstiques no portin substàncies com olis o productes químics, que compliquin el procés de depuració i per tant

siguin modificadores del medi natural. (Font: “Audioguia del Museu Agbar de les Aigües”.)

Entre l'aigua en estat natural i el complex ús social que en fem hi ha un llarg camí. Des de fa més d'un segle, a Aigües de Barcelona assegurem una

correcta gestió de l'aigua des de la captació fins al moment en què la reps a casa teva. D'aquesta manera es fa compatible un profund respecte envers el

medi ambient amb el subministrament d'aigua en perfectes condicions perquè tota la societat en faci ús diàriament. Però el recorregut de l'aigua no s'acaba

quan surt per l'aixeta. Després de fer-la servir, se’n va pel desguàs amb la qualitat minvada. Abans que aquesta aigua residual pugui tornar al medi

natural, cal depurar-la. Aquesta és l'única manera que puguem captar-la més endavant, tornant a iniciar així el cicle i preservant les reserves hídriques de

què disposem.

  1. Captació
  2. Potabilització
  3. Transport i emmagatzematge
  4. Distribució
  5. Consum
  6. Clavegueram
  7. Depuració
  8. Reciclatge
  9. Retorn

Paper dels oceans en el cicle hidrològic[modifica]

L'aigua superficial de les mars i oceans, escalfada per la radiació solar que arriba a la superfície, en la banda de l'infraroig d'ona curta, està sotmesa a un procés d'evaporació.

Aquest procés té lloc especialment en les zones orientals dels oceans on bufen els vents alisis que, procedents de latituds mitjanes, duen aire inicialment fred que s'escalfa en arribar als tròpics, fent baixar la seva humitat relativa.

L'aire sec, en contacte amb l'aigua del mar, fa que aquesta s'evapori fàcilment de manera que l'aire marí va adquirint una més alta humitat relativa fins a arribar a la saturació. Al mateix temps l'evaporació de l'aigua superficial va incrementant la seva salinitat.

L'aire calent, saturat d'humitat, puja en arribar a les costes occidentals, sobre tot si aquestes tenen muntanyes, i es refreda per l'expansió adiabàtica sobresaturant-se, el que genera intenses precipitacions.

També un recorregut molt llarg de l'aire calent i humit sobre l'oceà facilita la formació de tempestes tropicals que poden arribar a transformar-se en huracans o tifons (segons la zona geogràfica) que poden descarregar grans quantitats d'aigua en forma de pluja també a les costes occidentals preferentment.

La quantitat d'aigua que s'evapora cada any de l'oceà s'estima en uns 500.000 km³ (l'evaporació d'aigua sobre la terra s'estima en uns 70.000 km³). Com que la superfície dels oceans és d'uns 360 milions de km², l'evaporació oceànica representa cada any aproximadament 1 m d'aigua. Una part de l'aigua evaporada de l'oceà (uns 460.000 km³ per any) retorna amb la precipitació sobre l'oceà mentre que uns 120.000 km³ ho fa sobre la terra. La diferència entre la precipitació i l'evaporació sobre els continents (43.000 km³) passa a engruixir les aigües continentals que troben el seu camí cap a l'oceà per via dels rius i altres descàrregues difoses així com alimentant les glaceres i els aqüífers en el subsòl.[Qui?]

Secció vertical de la circulació termohalina: L'aigua freda més salada i densa s'enfonsa, mentre que l'aigua més càlida i menys salada amb menor densitat puja a la superfície.

Aquest mateix mecanisme genera en l'oceà importants gradients de salinitat doncs l'evaporació dels oceans, en les zones orientals, dona lloc a salinitats més altes que les que poden tenir en les zones occidentals, afectades per les importants descàrregues fluvials. Les aigües superficials menys salades però calentes de les vores occidentals dels oceans es desplacen cap als pols mentre que les aigües més salades de les vores occidentals es desplacen cap a l'equador.

Aquesta circulació oceànica és compatible amb la circulació atmosfèrica de signe anticiclònic en les zones subtropicals en ambdós hemisferis. Per altra banda, l'aigua superficial oceànica, a altes latituds, és també sotmesa a evaporació intensa per l'aire fred però sec que arriba de les zones polars. Això genera, especialment a l'oceà Atlàntic nord, aigua molt freda i densa que cau fins a prop del fons i omple les grans fondàries de l'oceà per on es trasllada lentament cap al sud, en direcció a la zona adjacent al continent antàrtic al qual envolta, subministrant aigua fonda als tres oceans.

Les aigües de mitja fondària van pujant lentament, en el decurs de llur viatge al voltant del món, o ràpidament en els llocs on la hidrodinàmica així ho determina, donant lloc als fenòmens d'aflorament costaner o equatorial que acceleren la compleció del cicle hidrològic uns quants centenars d'anys després d'haver-lo iniciat a l'oceà Atlàntic nord.

Punts importants del cicle hidrològic[modifica]

a) El sol, l'energia radiant del qual actua sobre els oceans, llacs i rius, transformant l'aigua en vapor. Una molècula d'aigua roman uns 10 dies en l'atmosfera.
b) En ascendir, baixa la temperatura per la qual cosa el vapor es condensa en petites gotes d'aigua.
c) La major part de les gotes acumulades tornen a la terra en forma de pluja.
d) L'aigua de les precipitacions cau i s'acumula als rius, llacs, estanys i altres. Part de la precipitació s'infiltra i segueix la direcció dels aqüífers. La gran majoria, torna a evaporar-se.[1]

Vegeu també[modifica]

Referències[modifica]

  1. 1,0 1,1 Beaumont, Émilie; Vandewielle, Agnès. La tierra. 1. ed.. París: Editions Fleurus, 1998, p. 27. ISBN 2-215-061-44-8. 
  2. 2,0 2,1 Pidwirny, M. «The Hydrologic Cycle.». Fundamentals of Physical Geography 2nd Edition, 2006 [Consulta: 27 novembre 2015].
  3. Los sistemas terrestres y sus implicaciones medioambientales. Escrito por Carlos Ayora Ibáñez a Google Books
  4. 4,0 4,1 4,2 Rüpke, Lars; Phipps Morgan, Jason; Eaby Dixon, Jacqueline. American Geophysical Union. Implications of Subduction Rehydration for Earth's Deep Water Cycle. American Geophysical Union, 2013-03-19, p. 263-276. DOI 10.1029/168gm20. ISBN 978-1-118-66648-7 [Consulta: 21 octubre 2021]. 
  5. Magni, Valentina; Bouilhol, Pierre; Hunen, Jeroen van «Deep water recycling through time» (en anglès). Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 15, 11, 2014, pàg. 4203-4216. Bibcode: 2014GGG....15.4203M. DOI: 10.1002/2014GC005525. ISSN: 1525-2027. PMC: 4548132. PMID: 26321881.
  6. Bengtsson, Lennart «Foreword: International Space Science Institute (ISSI) Workshop on the Earth's Hydrological Cycle». Surveys in Geophysics, 35, 3, 13-12-2013, pàg. 485-488. DOI: 10.1007/s10712-013-9265-8.
  7. 7,0 7,1 «The Water Cycle summary». Arxivat de l'original el 2018-01-16. [Consulta: 15 gener 2018].
  8. Alley, Richard. «Climate Change 2007: The Physical Science Basis». International Panell on Climate Change, febrer 2007. Arxivat de l'original el 3 febrer 2007.
  9. Vahid, Alavian; Qaddumi, Troba Maher; Dickson, Eric; Deu, Sylvia Michele; Danilenko, Alexander V.; Hirji, Rafik Fatehali; Puz, Gabrielle; Pizarro, Carolina; Jacobsen, Michael «Water and climate change : understanding the risks and making climate-smart investment decisions». document. World Bank [Washington, DC], 01-11-2009, pàg. 1-174.
  10. Vahid, Alavian; Qaddumi, Troba Maher; Dickson, Eric; Deu, Sylvia Michele; Danilenko, Alexander V.; Hirji, Rafik Fatehali; Puz, Gabrielle; Pizarro, Carolina; Jacobsen, Michael «Water and climate change : understanding the risks and making climate-smart investment decisions». document. World Bank [Washington, DC], 01-11-2009, pàg. 1-174.
  11. Durack, P. J.; Wijffels, S. I.; Matear, R. J. «Ocean Salinities Reveal Strong Global Water Cycle Intensification During 1950 to 2000». Science, 336, 6080, 27-04-2012, pàg. 455-458. Bibcode: 2012Sci...336..455D. DOI: 10.1126/science.1212222. PMID: 22539717.
  12. Gillis, Justin. «Study Indicates a Greater Threat of Extreme Weather». The New York Times, 26-04-2012. Arxivat de l'original el 2012-04-26. [Consulta: 27 abril 2012].
  13. Vinas, Maria-Jose. «NASA's Aquarius Sees Salty Shifts». NASA, 06-06-2013. Arxivat de l'original el 2017-05-16. [Consulta: 15 gener 2018].
  14. «Retreat of Glaciers in Glacier National Park» (en anglès). Arxivat de l'original el 2018-01-04. [Consulta: 15 gener 2018].
  15. «La teva aigua - El nostre paper en el Cicle Urbà de l'Aigua». Aigües de Palamós. [Consulta: 9 octubre 2018].
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Cicle hidrològic