T.3. HIDROSFERA

1

1. CARACTERITZACIÓ DE LA HIDROSFERA

� Origen i evolució:

L’aigua és un element de la terra, un sistema tancat, ja que sempre hi ha igual. Amb el pas del

temps ha anat canviant de forma però hi ha sempre la mateixa quantitat.

Origen de l’aigua líquida a la hidrosfera:

Condensació vapor aigua de l’atmosfera

Fusió del glaç que han aportat els cometes que topaven amb la Terra.

L’aigua és un gran captadora de CO2.

- Al principi la hidrosfera era lleugerament àcida per la reacció de l’H2O amb el CO2.

- Canvi atmosfera (primitiva) � hidrosfera no tan àcida � fotosíntesi.

- Pujada O2 � aparició vida aeròbia � hidrosfera agafa composició similar a la d’ara.

� Composició:

97% aigua oceànica i 3% aigua continental (glaceres-pols, superficial, subterrània i

atmosfèrica).

� Cicle hidrològic:

[+pàg. 93] El cicle hidrològic són els processos entre l’atmosfera, els continents i els oceans de

l’aigua.

- Precipitació- P (mm): entrada d’aigua, l’aigua baixa i arriba al sòl.

- Escolament- E (l/any, m3/s): aigua que ha arribat al sòl.

- Escolament superficial- ES: es manté en el sòl, a sobre el sòl.

- Escolament d’infiltració- I: ha passat a sota del sòl, s’ha colat.

- Evaporació: vaporització de l’aigua superficial (mar, boscos).

- Evapotranspiració- ET (l/any): evaporació + transpiració.

� Funció reguladora:

Principalment fa la funció de regulador tèrmic, mitjançant dues formes:

Origen H2O líquid

T.3. HIDROSFERA

2

Transferència de calor: fred pols cap a l’equador i al revés � cinta

transportadora; sense ella o més lenta hi ha temperatures més

extremes (ex. efecte hivernacle).

Emmagatzematge de calor: pot estar en tres estats en temperatura

ambient.

Condensa, evapora... � realitza canvis de temperatura.

� Balanç hídric:

Relació entre entrades i sortides. El balanç sempre és 0 perquè hi ha igual entrada que sortida

per molt temps que passi.

P= ES + I + ET (entrada = sortida)

Balanç d’una conca hidrogràfica: àrea de la superfície en què tota l’àrea que plou en aquella

zona va a parar a un riu concret.

Per al càlcul del balanç cal que totes les dades estiguin en les mateixes unitats i després cal

multiplicar per la zona amb què es treballa.

Cabal: volum d’aigua que passa per una secció transversal al flux en una unitat de temps

determinada (m3/s).

Q (m3/s)= S (m2) * v (m/s)

- Cabal ecològic: cabal mínim d’aigua que és necessari per a mantenir mínimament

l’ecologia d’aquella zona.

- Cabal punta: màxim cabal al que s’ha arribat.

- Corba de pujada: quan el cabal està augmentant.

- Corba d’esgotament: cabal que està disminuint.

- Pics de resposta de l’aigua: augmenta quan plou.

- Temps de resposta: interval de temps que va des de que ha plogut la meitat de la pluja

fins al cabal punta (serveix per saber com ha reaccionat el riu).

2. AIGÜES OCEÀNIQUES

L’aigua dels oceans contenen un 97% de l’H2O de la terra aproximadament però aquesta té

unes característiques determinades que en condicionen la dinàmica.

Regulador tèrmic

T.3. HIDROSFERA

3

� Característiques:

- Salinitat (‰,ppm): l’aigua conté una determinada quantitat de sals [cl- i na

+] dissoltes en

forma de ions que procedeixen de la hidròlisi de roques, de processos d’éssers vius, de

partícules i gasos atmosfèrics, de volcans... A més precipitació menys sal perquè es dissol

més. L’evaporació fa augmentar la concentració. El gel fa salinitzar més la resta perquè

com ell no té fa que els altres hagin de tenir més.

- Temperatura (ºC): des de l’equador fins als pols va disminuint temperatura. La

temperatura, doncs, dependrà de la zona geogràfica.

- Densitat: a mesura que es refreda és més densa fins arribar a congelar-se (inversament

proporcional a la temperatura). Si hi ha fred tendeix a baiar i amb calor al revés. Quan

més sal té la massa, més densa és.

� Dinàmica oceànica:

Corrents oceànics (marins): moviment continuats de les masses d’aigua marina en una direcció

determinada.

Corrents superficials: moviment degut als vents, fins xocar.

Corrents profunds (termohalins): a causa de la diferència d-t-s.

3. AIGÜES CONTINENTALS

Les aigües continentals poden ser superficials com rius, llacs... o subterrànies com aqüífers.

� Aigües continentals superficials:

Provenen de l’aigua que precipita de la pluja.

Aigües salvatges: la pluja cau a tot arreu, aigua per tot arreu. Es van concentrant en grans llocs

que, on hi ha pendent, va caient fins finalment arribar al riu.

El cicle del riu és el recorregut i la dinàmica és erosió-transport-sedimentació.

� Aigües continentals subterrànies:

Les condicions per a que l’aigua que plou passi a dins (aqüífer) és que caigui sobre roques

poroses i permeables sobre impermeables fracturades o poc compactades.

Corrents oceànics

T.3. HIDROSFERA

4

Porositat: quantitat de porus respecte el volum. Depèn del grau de compactació, del grau de

carstificació i de fissuració.

- Porositat primària: la que ja té en si el material

- Porositat secundària: aquella que “s’ha fet”, després. Per fissura, per poca

compactació...

Permeabilitat: connexió entre els porus. Units � impermeable; No units � permeable.

Aqüífer lliure: a sota impermeable, a sobre permeable.

Aqüífer captiu (confinat): a sota impermeable, a sobre impermeable.

Fa pressió.

- Zona de recàrrega: zona de l’aqüífer per on entra l’aigua.

- Font: zona per on sortirà l’aigua.

- Nivell freàtic: nivell on arriba l’aigua, va canviant quan s’omple i quan es buida.

- Nivell piezomètric: el que l’aigua de forma natural tendeix a tenir (no obligat). S’igualen

les pressions aigua-atmosfera.

- Pou natural: l’aigua no sortirà a pressió.

- Pou artesià: pou fet al fons de l’aqüífer, sortirà amb molta pressió fins arribar al nivell

piezomètric.

- Riu influent: riu que perd aigua, que va a parar a l’aqüífer [forma de “n”].

- Riu efluent: riu que guanya aigua, la guanya de l’aqüífer [forma de “u”].

- Isopiezes: línies que uneixen els punts del nivell freàtic que es troben a mateixa

profunditat.

� Classificació formació:

Classificació respecte el medi i el lloc on es poden formar els aqüífers.

Medi granular: sorres, còdols, sauló, al·luvions, graves, gresos poc consolidats, conglomerats

poc consolidats...

Medi fissurat: granit, basalt, pòrfir, pissarra, esquist...

Tipus d’ aqüífers

T.3. HIDROSFERA

5

Medi carstificat: calcària, dolomia, travertins, halita, guix, conglomerat... � carbonat de calci +

diòxid de carboni (INS) + aigua = bicarbonat de calci (SOL) CaCo3 + CO2 + H2O = Ca(HCO)2

4. L’AIGUA COM A RECURS

� Anàlisi dels usos de l’aigua:

Ús consumptiu: fer consum de l’aigua, no es gasta sinó que es

canvien característiques fisicoquímiques [p. ex. beure aigua, regar,

contaminar aigua].

Ús no consumptiu: gastar sense canviar, es torna totalment igual [p.

ex. presa per fer energia, nedar].

� Indicadors de la qualitat de l’aigua:

(F) Terbolesa: té molts organismes en suspensió respecte la llum que passa i arriba a la

profunditat; disc de Secchi.

(F) Sòlids en suspensió- SST: quants sòlids ens suspensió hi ha. Quants mes, més contaminació.

(F) Color: indica si hi ha alguna cosa fora del normal.

(F) Olor i sabor:

(F) Temperatura (tº): relacionada amb l’O2.Més a dalt� més freda� més moviment�més O2.

(F) Matèria orgànica (m.o.): quan més hi ha més pobre (acumulació, podrint, contaminació).

A partir de l’O2 es pot saber la m.o. ja que l’aigua té la característica que és oxidable i quant

més O2, més oxidació de la m.o. hi ha.

Baixa temperatura ���� alt O2 ���� baixa matèria orgànica

(F) Conductivitat: si cedeix més o menys càrregues elèctriques. Si la passa molt bé � molta sal

dissolta (perquè es formen ions).

(Q) pH: el normal de l’aigua és 6-9. L’aigua rep molta acidesa de roques amb silici.

(Q) Duresa de l’aigua: amb el calci i el magnesi.

(Q) Oxigen dissolt- OD: quantitat d’O2 que té l’aigua.

Usos que té l’aigua

T.3. HIDROSFERA

6

(Q) Demanda bioquímica d’oxigen- DBO5: necessitat que tenen els organismes d’O2.

(Q) Demanda química d’oxigen- DQO: amb dicromat potàssic [k2Cr2=O7], quant més líquid

necessitat per fer O2 vol dir que hi havia poc i que ,per tant, havia molta m.o.. S’obté m.o + m.i.

perquè s’oxiden els dos junts però dividint la DBO entre la DQO s’obté la m.o..

Alta temperatura ���� baix O2 ���� alta matèria orgànica ���� alta DBO5 (o alta DQO)

(Q) Carboni orgànic transformat: mesura del CO2 que hi ha. El C orgànic fa una combustió i

produeix CO2. Sabent quan es desprèn el CO2 se sap la m.o..

(Q) Metalls: traces de metalls a l’aigua.

(Q) Nutrients: nitrogen i fòsfor. Permet desenvolupament a les espècies d’allà.

(B) Mètode ecològic: indica l’estat de l’aigua mitjançant la visualització.

(B) Indicadors/mètodes microbiològics: veure al laboratori si hi ha contaminació.

(B) Escherichia Colli: bacteri que ajuda a digerir els aliments i eliminem una quantitat. Si hi ha

� contaminació fecal.

� IQSA (Índex Simplificat de la Qualitat de l’Aigua):

Es tracta d’una classificació de la contaminació de l’aigua. Agafa varis paràmetres

(temperatura, oxigen, DBO, DQO, SST i conductivitat) i del conjunt diu si l’aigua està

contaminada (0) o no (100).

� Depuració i potabilització d’aigua:

Depurar: prové del clavegueram i es deixa anar al riu o mar, l’objectiu és tornar-la a

l’ecosistema. Amb EDARS.

Autodepuració: sempre hi ha un factor d’autodepuració als rius, per ells mateixos, però si hi ha

massa quantitat a depurar s’ha de fer artificialment.

Potabilitzar: per poder beure-la. S’agafa l’aigua que anteriorment s’ha depurat.

Desbast: filtres que separen el més gros.

Pretractament: fan passar lentament l’aigua per a que precipiti la

m.o. i el greix quedi a dalt. Unes pales el retiren. Passos depuració

T.3. HIDROSFERA

7

Tractament biològic: movent (per fer O2) i posant bacteris per oxidar

m.o.. No cal retirar-ho perquè al no tenir “menjar” ,moren.

Tractament fisicoquímic: acabar de retirar la m.o. que queda.

� L’aigua com a recurs energètic:

Central hidroelèctrica: aprofita l’alçada de l’aigua (energia potencial) per fer energia elèctrica

ja que amb una presa es reté i s’acumula aigua i al deixar-la anar va molt ràpida cap a les

turbines de la presa (més velocitat, més energia cinètica) que amb un camp magnètic de coure

fa salta els e-.

Onades del mar: produir energia mitjançant el moviment oscil·latori del mar a conseqüència

de les onades.

Energia tèrmica dels oceans: aprofita la diferència de temperatura entre mar-superfície. Amb

això es crea un vapor que donarà energia cinètica per a poder crear energia elèctrica.

Energia mareomotriu: quan hi ha alta mar es baixa un mur i en aquella zona queda l’aigua a un

alt nivell, quan baixa la marea, el nivell es diferent entre els dos costats del mur. S’obre i la de

dintre (nivell alt d’aigua) baixa amb velocitat i força, movent les turbines i creant energia

cinètic, alliberant e- i creant energia elèctrica.

5. RISCOS DE L’AIGUA

No venen produïts per l’efecte de l’home, procés que genera problema en béns, recursos o

persones.

R= P * V * E

� Riscos del litoral:

- Onades: factor erosiu, van picant i causa danys.

- Corrents litorals: desviacions, sempre cap al sud (corrent de deriva litoral).

� Riscos fluvials i torrencials:

- Sequera: quan l’aigua està per sota del normal � problema aridesa en el riu, falta de

vegetació... Pot ser donada per un fenomen meteorològic (llargs anticiclons, Açores...).

Causa problemes perquè no es pot beure, regar...

T.3. HIDROSFERA

8

- Avinguda: crescuda, quan l’aigua està per sobre del que normalment porta el cabal. Els

factors que afecten a què hi hagi més probabilitat o menys d’avingudes són la pendent, la

vegetació, la litologia, l’àrea de la conca i alguns factors humans com les preses o les

desforestacions.

- Inundacions: desbordament d’un riu en sortir del llit a causa d’una forta crescuda.

� Riscos glacials:

- Allaus: desmoronament o caiguda molt ràpida de la zona, un dels més greus.

6. IMPACTES DE L’AIGUA

Afecta també a béns , recursos o persones però aquests sí que són produïts per l’home.

� Impactes en el cicle fluviotorrencial:

Impactes del cicle de l’aigua que afecten a la dinàmica del riu (erosió-transp-sedimentació)

- Platja: desaparició de la platja perquè si no hi ha sediments no es nodreix.

- Embassament: com un pantà, reunir aigua en una bassa.

Energia elèctrica Ecosistema del riu alterat

Reserves d’aigua Impacte visual

Control d’inundacions Cost econòmic

Lleure (navegar pel riu...) Dinàmica del riu alterada

Regar (camps del voltant...) Espai –voltants (poblacions...)

- Rectificacions: fer passar un riu que passa per un lloc per un altre. Per fer això es pot

canviar el pendent, el voltant... perquè així de forma natural passi per un altre lloc.

Obtenir més espai per utilitzar Canvi de l’ecosistema

Evitar inundacions a llocs propers Canvi dinàmica del riu

Evitar la contaminació

- Dics de contenció: mur paral·lel al curs d’un riu o a la vora del mar.

Control de l’aigua Impacte visual

Parar possibles inundacions Risc de què el dic es trenqui

- Transvasament: consisteix en una canalització de l’aigua de la conca d’un riu fins a una

conca on hi ha dèficit d’aigua.

T.3. HIDROSFERA

9

Assegurar aigua Destrucció de l’ecosistema

Menys risc de sequera dels rius Canvi dinàmica del l’aigua

Molta més erosió que abans

Canvi cicle (recorregut) de l’aigua

� Impacte en aigües subterrànies:

Sobreexplotació: per exemple amb un pou, si hi ha una sobreexplotació a la llarga pot haver

falta d’H2O i ,per tant, més contaminació ja que cada cop hi ha menys aigua i mes concentració

de contaminants.

Salinització: si el nivell freàtic està per sota del nivell del mar.

� Impacte en aigües marines:

Emissions de CO2: degut a que el mar és un gran captador del CO2, amb l’augment de l’efecte

hivernacle fa que es capti més i reaccioni amb l’H2O ,fent-la més àcida � amenaça diversitat.

Marees negres: petroli que vessa i, com que és menys dens, queda sobrenedant l’aigua

- Bioremediació � bacteris que van degradant el contaminant

- Substàncies químiques

- Recol·lecta manual

� Contaminació:

Les indústries agrícoles o ramaderes i les químiques o urbanes són els principals focus de

contaminació. No obstant, també ho són els abocadors i la minaria.

Natural: causada per substàncies que s’arrosseguen a l’aigua.

Antròpica: causada per l’activitat humana.

(F) pH: és contaminant quan és àcid.

- Origen � indústries, roques (silicis)

(F) temperatura de l’aigua: canvis en la temperatura.

- Origen � indústria ús com a refrigerant, turbines envasaments � produeixen

increment tèrmic en abocar-se al riu.

(F) Sòlids en suspensió total- SST: partícules inorgàniques o orgàniques.

Origen

T.3. HIDROSFERA

10

- Origen � sorres, llims... restes animals , restes vegetals...

(Q) Nitrogenats- N: compostos nitrogenats.

- Origen � camps, adobs [KNP], femta, purins, gallinassa.

(Q) Fosfats- P: compostos fosfats.

- Origen � adobs [KNP], detergents.

(Q) Clor- Cl:

- Origen � piscines, aigua potabilitzada, aigua marina que entri en un aqüífer.

(B) Escherichia Colli: bacteri procariota del intestí dels animals, funció del procés digestiu.

- Origen � femta (clavegueram) d’animals i humans.

� Eutrofització:

“Autocontaminació”. Fenomen de proliferació d’organismes degut a un abocament

incontrolat de fòsfor o de nitrogen en aigües estancades. Amb l'augment de nutrients els

organismes fotosintètics augmenten i això fa augmentar la quantitat d'oxigen dissolt a l'aigua,

fet que fa que augmenti el nombre d'éssers vius. Però a la llarga es va reduint l'O2, ja que hi ha

una gran quantitat d'organismes i tots ells el necessiten per respirar i el volum de nutrients

disponibles també disminueix. Doncs, una gran part dels éssers vius moren a causa de

l'empobriment del medi. Venen els descomponedors que descomponen la m.o. i fan la

fermentació i deixen anar gasos i matèria descomposta (mala olor i color verdós). No obstant

aquests serveixen de substrat per a que visquin les algues, tornant així un altre cop el “cicle”.

7. GESTIÓ DE L’AIGUA

� Millora dels recursos que ja existeixen:

- Agrícola: tipus de reg més contat i no tanta aigua, parts legals com lleis, multes o pujades dels

impostos, canvis en els conreus, adaptar el conreu al clima, tipus d’adobs...

- Indústries: més control del que desprenen, obligar a posar filtres, fer pagar la contaminació,

posar depuradores...

� Recerca de nous recursos:

- Desalinitzadores (tot i que necessiten molta energia), ús d’aigua reciclada ja sigui reutilitzant-la

o recollint la de les precipitacions i depurant-la...