La hidrosfera

Hidrosfera 2º bachillerato ctma

1. TEMA 4: LA HIDROSFERA


CTMA 2º BACHILLERATO

2. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
ÍNDICE:
1.CONCEPTO HIDROSFERA
2.ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DEL AGUA
3.CARACTERÍSTICAS AGUAS OCEÁNICAS Y
CONTINENTALES
4.EL CICLO HIDROLÓGICO
5.DINÁMICA DE AGUAS OCEÁNICAS
6.DINÁMICA DE AGUAS CONTINENTALES
7.SISTEMAS LITORALES

3. CTMA. LOURDES BAILE
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1.- CONCEPTO HIDROSFERA
•DEF. “Capa de agua
que rodea la Tierra”
•DEF 2. “Subsistema
terrestre constituido
por el conjunto del
agua en sus tres
estados: líquido,
sólido y gaseoso.”

LÍQUIDO
Aguas
subterráneas
Mares y océanos
Ríos
Lagos
SÓLIDO
Glaciares
Casquetes polares
GASEOSO
Vapor
Nubes

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ORIGEN de la Hidrosfera:
• Hace unos 4500 m.a. la temperatura de la Tierra
descendió tanto que se produjo la condensación del
vapor de agua atmosférico en forma de lluvias
torrenciales, que comenzaron a llenar las depresiones
en la superficie terrestre.
•Se consolidó un PROTOCÉANO caliente (30-60ºC) y de
carácter ácido debido a la elevada concentración de
ácido carbónico (H2CO3) (debido a la disolución del
CO2 atmosférico).
• Hipótesis recientes: casi todo el agua del planeta
procede de un intenso bombardeo cometario. (“Origen
extraterrestre”)

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LORENZO
DISTRIBUCIÓN
MARES y OCÉANOS 97,18%
AGUAS
CONTINENTALES
Glaciares 2,2 %
Subterráneas 0,6 %
Superficiales 0,017%
ATMÓSFERA 0,001%
BIOSFERA 0,0005%

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2.- ESTRUCTURA
•H
2O : Dos átomos de hidrógeno y
un átomo de oxígeno
•Ángulo de 104,5º
•Enlaces covalentes
•Electrones de enlace
asimétricamente: región
electropositiva y región
electronegativa
•CARÁCTER DIPOLAR: enlaces de
hidrógeno  Red tridimensional
•Sustancia LÍQUIDA A
TEMPERATURA AMBIENTE

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2.- PROPIEDADES DEL AGUA
Dicha estructura le confiere las siguientes propiedades características:
•ELEVADO CALOR ESPECÍFICO
–1 cal/g: energía necesaria para elevar 1ºC la
temperatura de 1 g de agua. FUNCIÓN
TERMORREGULADORA: absorbe mucha energía sin variar
fácilmente su temperatura.
–Regiones costeras: en verano absorbe mucha energía
que libera en invierno.

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LORENZO
•ELEVADO CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN Y
FUSIÓN
–Absorbe o libera mucha energía al cambiar de
estado:
•540 cal/g (+ para vaporización) (- para
condensación)
•80 cal/g (+ para fusión) (- para solidificación)
–BUEN REFRIGERANTE: evapotranspiración.

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AGUA: ÚNICA SUSTANCIA PRESENTE EN LOS TRES
ESTADOS DE LA MATERIA EN LA SUPERFICIE
TERRESTRE.

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(…) PROPIEDADES DEL AGUA
•DENSIDAD MÁXIMA A 4ºC
–En general, al aumentar la Tª, disminuye la
densidad.
–De 0ºC a 4ºC: ANOMALÍA!! Al aumentar la Tª
hasta los 4ºC, la densidad aumenta (MÁX.)
–Densidad del agua líquida> Densidad hielo
–Masas de hielo flotan  AISLANTE TÉRMICO
EN ECOSISTEMAS ACUÁTICOS

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LORENZO
DENSIDAD EN EL AGUA PURA

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(…) PROPIEDADES DEL AGUA:
•POLARIDAD DEL AGUA
–Molécula polar: densidad de carga + en H y –
en la zona del oxígeno.
–Introducirse en compuestos iónicos y/o no
iónicos con grupos polares.
–El líquido capaz de disolver mayor número de
sustancias. DISOLVENTE UNIVERSAL
–Reacciones metabólicas
–AGUA SALINA: agua con soluto NaCl

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LORENZO
SAL EN ESTADO
SÓLIDO: NaCl
Na+ y Cl-
DISOLUCIÓN DE SAL EN
AGUA

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LORENZO
3.- CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS
CONTINENTALES Y OCEÁNICAS
Se caracterizan por los siguientes parámetros físico-químicos:
•SALINIDAD
•ACIDEZ
•TEMPERATURA
•DENSIDAD
•ILUMINACIÓN
•GASES

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•SALINIDAD
–En aguas oceánicas: NaCl y otras sales procedentes de
la erosión superficial.
–En a. continentales:
•Aniones: carbonato, hidrogenocarbonato, sulfato, cloruro
•Cationes: sodio, potasio, calcio, magnesio
–Salinidad media océanos: 35g/l
MAR
MUERTO
226 g/l
MAR
ROJO
40g/l
MEDITE
RRÁNEO
38 g/l
BÁLTICO 10-5 g/l

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LORENZO
COMPONENTES DE 1 KG DE AGUA OCEÁNICA

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•(…) SALINIDAD:
–HALOCLINA: En
un perfil vertical del
océano, es aquella
región en que se
experimenta un
cambio brusco en
los valores de
salinidad.

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•TEMPERATURA:
–TERMOCLINA: “En una
columna vertical,
aquella franja en la
que se observa un
cambio brusco en los
valores de la
Temperatura”
–Las aguas profundas
presentan
homogeneidad
térmica, a diferencia
de las superficiales.
–Variación de perfiles:
clima, latitud,
salinidad…

19. CTMA. LOURDES BAILE
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•(…) TEMPERATURA:
En general, se distinguen tres
regiones en una columna
vertical:
•EPILIMNION:
superficial, tª cálida y
variaciones acordes a las
atmosféricas
•TERMOCLINA: en
general, la tª baja
bruscamente e impide la
mezcla entre las zonas
superior e inferior
•HIPOLIMNION: tª frías
y constantes. Zona
profunda.

20. CTMA. LOURDES BAILE
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•DENSIDAD:
–Depende de la temperatura y salinidad
– - T  + densidad (excepto:0-4ºC)
–+ salinidad  + densidad
–Influyen en la dinámica interna de los océanos:
CORRIENTES MARINAS PROFUNDAS
•GASES:
–Oxígeno:
•+ T  - concentración
•Aguas agitadas, frías y org. Fotosintéticos: más oxigenadas.
–Dióxido de carbono:
•Muy soluble, abundante en el agua.

21. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
•ILUMINACIÓN:
–Factores: inclinación rayos de sol, turbidez.
–Las ondas electromagnéticas se propagan mejor en
el vacío, y su velocidad se reduce cuando aumenta
la densidad.
–Rad. VIS mayor profundidad que las UV e IR.
–ZONA FÓTICA: fotosintéticos.
–ZONA AFÓTICA: heterótrofos y quimiosintéticos.

22. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
Las ondas electromagnéticas se
propagan mejor en el vacío, y
su velocidad se reduce cuando
aumenta la densidad.

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LORENZO
100 METROS

24. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
Disco de Secchi: mide la turbidez del agua

25. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
4.- EL CICLO HIDROLÓGICO
•El agua del planeta está en continuo
movimiento, de manera que se conectan todos
los sistemas acuáticos con la atmósfera,
geosfera y biosfera.
•El agua fluye de unos sistemas a otros
configurando un SISTEMA CERRADO.
•MOTOR DEL CICLO: enegía solar y gravedad
•Consta de dos fases:
–CICLO INTERNO
–CICLO EXTERNO

26. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
(…) CICLO INTERNO
•Agua juvenil (de origen magmático)  sale a
la superficie y se mezcla con las del ciclo
externo.
•¿Quién lo mueve? Calor del interior terrestre y
diferencia de densidad de los materiales.
•Sale de la litosfera por: volcanes, dorsales
•Se incorpora a la litosfera: zonas de subducción.

27. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
(…) CICLO EXTERNO
•¿Cuál es el motor?
–ENERGÍA SOLAR: Evaporación y evapotranspiración.
–GRAVEDAD: Precipitaciones, escorrentía e infiltración.
•¿Dónde se desarrolla?
–Atmósfera
–Superficie terrestre
•¿IMPORTANCIA?
Regula temperatura, transporta materia y energía, modela el
paisaje, traslada sedimentos hasta las cuencas sedimentarias.

28. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
FASES DEL CICLO HÍDRICO
•EVAPORACIÓN  NUBES
•PRECIPITACIÓN
•ESCORRENTÍA (ríos, lagos, torrentes) e INFILTRACIÓN
(escorrentía subterránea y acuíferos)
•EVAPORACIÓN y EVAPOTRANSPIRACIÓN (seres vivos) 
NUBES

29. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
•EVAPORACIÓN : paso de agua líquida a gaseosa.
•EVAPOTRANSPIRACIÓ N: paso de vapor de agua a la
atmósfera por la actividad metabólica de los seres vivos.
•CONDENSACIÓN : paso de vapor a líquido. (nubes)
•PRECIPITACIÓN: microgotas de agua se unen entre sí
y generan otras mayores que caen por gravedad a la
superficie, en forma de nieve, lluvia o granizo.
•ESCORRENTÍA SUPERFICIAL : el agua de lluvia que
cae sobre la superficie de los continentes discurre
impulsada por la gravedad (curso de agua).
•ESCORRENTÍA SUBTERRÁNEA : el agua de lluvia
puede infiltrarse en el subsuelo y discurrir por él o
almacenarse (acuíferos).

30. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
FLUJOS ANUALES entre reservorios:
(miles
km3/año)
ENTRADAS SALIDAS BALANCE
CONTINEN
TE
110 70 40
OCÉANO 385 425 -40
• Océanos: más evaporación que lluvia.
•Continentes: más lluvia que evaporación
La escorrentía compensa el BALANCE HÍDRICO
negativo de los océanos.
BALANCE CONTINENTE -OCÉANO: (40-40)= 0 
EQUILIBRIO
LA ESCORRENTÍA EQUILIBRA AMBOS SUBSISTEMAS

31. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
5.- DINÁMICA DE AGUAS OCEÁNICAS
Los vientos, las diferencias de densidad
(temperatura y salinidad) y las fuerzas
gravitatorias originan una serie de
movimientos en el mar:
A.LAS OLAS
B.LAS CORRIENTES MARINAS
C.LAS MAREAS

32. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
5.1.- LAS OLAS
DEF. “Son
movimientos
ondulatorios de la
superficie oceánica
que se generan por
el viento y se
propagan según su
dirección”

33. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
(…) LAS OLAS
•FUERZAS QUE LO ORIGINAN
–El viento superficial y la gravedad.
–Una erupción volcánica o movimiento sísmico
•CÓMO SE GENERAN
–Parte de la energía eólica se transmite a las partículas de agua
superficiales, provocando un MOVIMIENTO CICLOIDAL (circular
con un pequeñísimo desplazamiento en la dirección del viento) .
–El movimiento cicloidal es menor a mayor profundidad, y se
anula en una línea imaginaria denominada “nivel de base”.
–Cuando este nivel se aproxima a la costa: la cresta aumenta su
altura y velocidad.
–Fondo muy somero: la cresta adelanta a la base de la ola, la ola
rompe y libera la energía contenida. (“zona de batida”)
–ENERGÍA DEL OLEAJE  ALTERNATIVA
–** OLAS GIGANTES provocadas por seísmos: TSUNAMIS

34. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
LA PROFUNDIDAD DE ACCIÓN DE UNA OLA ES DE
λ/2, por debajo se atenúa el movimiento cicloidal.
λ/2

35. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
•La parte más alta de una ola es su cresta, y la parte
más profunda de la depresión entre dos olas
consecutivas se llama valle o seno.
•A la distancia entre dos crestas se le denomina longitud
de onda (λ)
•A la diferencia de altura entre una cresta y un valle se le
llama altura de la ola.

36. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
LA OLA SE ROMPE

37. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
MAPA DE APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DEL OLEAJE

38. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
EFECTOS DE LAS OLAS:
•Vaivén de las aguas sobre
la playa  movimiento de
cantos y arenas.
•Acumulación de arena en
la línea de costa: playas
de arena.
•Al golpear en un
acantilado  excavación
de la base (posible
desplome y retroceso).

39. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
Tsunami Japón 11 de
marzo 2011
•Terremoto 8,9 (escala
de Richter).
•Olas de hasta 9,7 m de
altura
•Energía liberada: 600
millones de veces la de
la bomba de Hiroshima.
•VÍCTIMAS:
–20,896 muertos,
3.084 desaparecidos
y 6.025 heridos

40. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
5.2.- CORRIENTES MARINAS
•DEF. Cursos de agua con distinta T, salinidad y
densidad, que se desplazan por la superficie o el
interior de los mares y océanos.
•¿Fuerzas que lo originan?
–Vientos
–Movimiento de rotación terrestre
–Diferencias de densidad (por T y salinidad)
•Pueden ser: SUPERFICIALES y PROFUNDAS

41. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
CORRIENTES SUPERFICIALES
•Se deben a vientos constantes y rotación terrestre.
•Afectan a los primeros 400 m

•EFECTO CORIOLIS afecta a la trayectoria general:
–Desde polos a ecuador: Hacia el oeste (HN)
–Desde ecuador a polos: Hacia el este (HN)
•Si no hubiese continentes se seguiría el patrón general de los
vientos, no obstante este es el esquema general de referencia.
•En cuencas oceánicas, FLUJOS CIRCULARES que forman dos
células por hemisferio.
–GIRO POLAR: ANTIHORARIO
–GIRO SUBTROPICAL: HORARIO**
** Cambia según el hemisferio considerado

42. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO

43. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
GIRO POLAR Y GIRO SUBTROPICAL

44. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
CORRIENTES
DE COSTA
OESTE
-Corriente del Golfo
-Corriente de Brasil
CORRIENTES
CÁLIDAS
CORRIENTES
DE COSTA
ESTE
-Corriente de Canarias.
-Corriente de Benguela
-Corriente de Perú
-Corriente de California
CORRIENTES
FRÍAS
LAS CORRIENTES SUPERFICIALES PUEDEN SER: CÁLIDAS
(transportan calor hacia las latitudes altas) y FRÍAS (enfrían las
latitudes más bajas)
EN ZONAS TEMPLADAS:
• Costa oriental de continentes: ARIDEZ (la humedad se la llevan los
alisios).
• Costa occidental de continentes: MÁS LLUVIOSA.

45. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
•Cerca del ecuador se observan:
–Corriente norecuatorial
–Contracorriente ecuatorial
–Corriente sudecuatorial
•Tiende a acumularse agua en el oeste, por lo que retorna hacia el
este mediante la Contracorriente Ecuatorial.
•LATITUDES BAJAS: la zona este recibe corrientes del mar con
humedad  LLUVIA

46. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
Efectos de las corrientes
superficiales:
•Regulación del clima de las áreas costeras:
–Latitudes medias: costa occidental mucho más
lluviosa que la oriental.
–Latitudes bajas: costa este lluviosa.
•Modelado de las costas: forma cordones
litorales y cierra bahías.

47. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
CORRIENTES PROFUNDAS:
•Son desplazamientos de corrientes
oceánicas originadas por diferencias de
DENSIDAD
–+ fría  + densa
–+ salina  + densa
•Se conoce como CIRCULACIÓN
TERMOHALINA : a la circulación global
de las corrientes oceánicas profundas.

48. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
(…) Corrientes profundas
•Cuando el agua es muy densa (p.e. fuerte
enfriamiento de las capas superficiales), se
hunde y discurre horizontalmente bajo la
TERMOCLINA.
•Todos los mares y océanos del planeta tienen
interconectados sus reservorios mediante un
circuito convectivo, denominado CINTA
TRANSPORTADORA DE CALOR .
•CORRIENTE PROFUNDA: fría y más densa
•CORRIENTE SUPERFICIAL: cálidad y menos
densa.

49. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
CINTA TRANSPORTADORA DE
CALOR
•En Groenlandia: alta salinidad
y T bajas  inicio de una
corriente profunda por todo el
Atlántico.
•O. Índico, bifurcación:
–Hacia la Indica, donde aflora y
se une a la corriente
superficial que cierra el ciclo.
–Hacia Japón como corriente
profunda, allí asciende, se
dirige hacia la Indica y retorna
a Groenlandia.
•El descenso de agua fría es
compensado por la llegada de
agua superficial cálida.
Importancia: MEDIO DE
TRANSPORTE DE CALOR de
unas regiones a otras.

50. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
¿Se puede alterar la cinta
transportadora de calor?
•VARIACIONES DE SALINIDAD:
–Deshielo del Ártico  Dilución
del agua salina del océano
Atlántico Norte  Agua menos
densa.
–Ralentización de la circulación
general o incluso colapso.
•No se transfiere energía desde
el ecuador hasta los polos 
CONSECUENCIAS DRÁSTICAS
EN EL CLIMA GLOBAL.
•Crecimiento casquetes polares
en las tierras adyacentes al
Atlántico Norte

51. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
LOS AFLORAMIENTOS o
UPWELLINGS
•Los vientos (alisios)
desplazan las capas
superficiales de agua, de
manera que se produce
una zona de ascenso de
agua fría y profunda.
•Ricas en nutrientes,
fitoplancton 
RECURSOS PESQUEROS.
•Costa pacífica de
Sudamérica, costa
Atlántica del Sahara.
•Costa este continental 
Coincide con zona árida

52. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
FENÓMENO DE EL NIÑO
•Fenómeno anómalo de la dinámica
oceánica que se repite de forma cíclica
aproximadamente cada 4 años, en los
meses de diciembre y enero.
•¿Dónde? En las costas oriental de Perú y
occidental de Asia meridional.

53. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
LA NIÑA
•FENÓMENO NORMAL: La Niña
–Anticiclones en la costa
pacífica de Sudamérica.
–Borrascas (lluvias) sobre
Oceanía e Indonesia.
–Vientos alisios desde Perú
hasta Indonesia  descargan
humedad e incluso forman
inundaciones.
–Acumulan agua en la zona
OCCIDENTAL, lo que
origina la inclinación de la
termoclina y el
afloramiento del agua.
–Corriente del Perú:
afloramiento de agua fría en la
costa Pacífica  RIQUEZA
PISCÍCOLA EN ESTA COSTA.

VIENTOS ALISIOS
AFLORAMIENTO:
Riqueza piscícola
AGUAS FRÍAS con
nutrientes
B A

54. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
EL NIÑO
•FENÓMENO ANÓMALO.
–Borrascas en Sudamérica.
–Anticiclones en Oceanía e
Indonesia.
•SENTIDO INVERSO DE LOS
ALISIOS  INUNDACIONES
EN SUDAMÉRICA y SEQUÍAS
en OCEANÍA.
•La termoclina se estabiliza e
impide el AFLORAMIENTO de
la corriente fría profunda.
•Desaparece la CORRIENTE DE
PERÚ: Fuertes pérdidas
económicas en PESQUERÍA.

55. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
EFECTOS DEL NIÑO

56. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
•FACTORES DE
AMPLITUD:
–Tamaño, profundidad y
topografía del litoral.
–Fuerza centrífuga debida al
movimiento rotacional de la
Tierra
LAS MAREAS
DEF. Subidas y bajadas periódicas del
nivel del mar,
causadas por la atracción gravitatoria
que
ejercen la Luna y el Sol sobre la Tierra.

57. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
•Todo punto terrestre  dos alineaciones
por día con la Luna.
–Dos elevaciones de mayor amplitud: MAREA
ALTA o PLEAMAR.
–Dos fluctuaciones de menor amplitud: MAREA
BAJA o BAJAMAR.
•Alineación TIERRA-LUNA-SOL: máxima
amplitud  MAREAS VIVAS. Se da en
fases de Luna nueva y Luna llena.
•SOL-TIERRA-LUNA en ángulo recto:
mínima amplitud  MAREAS MUERTAS.

58. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO

59. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
Predicción de mareas:

60. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
(…) MAREAS
•EFECTOS EN LAS COSTAS:
–CORRIENTES DE MAREA
•Corrientes de flujo (del mar a la tierra)
•Corrientes de reflujo o resaca (sentido opuesto)
–Redistribución arenas en el litoral.
–Ecosistemas de interfase: alternativamente
acuáticos o aéreos.  Alta BDV.

61. CTMA. LOURDES BAILE
LORENZO
ENERGÍA
MAREMOTRIZ
–Se origina por el movimiento
de bajamar y pleamar, que
hace funcionar una TURBINA
que genera energía eléctrica.
– Se tiene que construir un
DIQUE PARALELO A LA COSTA
que retenga la gran masa
marina.
–Corriente mareal de ascenso y
de descenso mueven la turbina
de la presa.
–LOCALIZACIÓN: importante
altura de mareas y fácil
construcción de la estructura.