Propiedades del Agua y su Importancia para la Vida

El agua es esencial para la vida. Sus moléculas (H₂O) forman enlaces de hidrógeno, lo que explica su elevada temperatura de fusión y ebullición. A temperatura ambiente (25ºC) es líquida, propiedad fundamental para el desarrollo de la vida. Otras propiedades destacables son:

• Elevado calor específico: absorbe mucho calor sin variar en gran medida su temperatura.
• Alto calor de vaporización: excelente poder refrigerante, ya que necesita mucho calor para evaporarse.
• Elevada tensión superficial: permite que el agua ascienda por capilaridad por el interior de una planta.
• Gran poder disolvente: puede transportar sustancias disueltas.
• Densidad atípica: es más densa en estado líquido que en estado sólido. Esto permite que un lago esté congelado por arriba y líquido por abajo.

Reparto del Agua en el Planeta

• Oceánica: 97.2%
• Continental: 2.8%
  • Subterránea: 21% (0.588% del total)
  • Glaciares: 78% (2.184% del total)
  • Ríos, lagos, vapor de agua: 1% (0.028% del total)

Gestión de los Recursos Hídricos

Los recursos hídricos naturales son el volumen de agua del que se puede disponer de forma natural. La situación del agua depende de las condiciones climáticas y la distribución de la población. En España, la media es de 3000 m³/habitante/año. Sin embargo, existen irregularidades: en el norte se superan los 1000 mm/año, mientras que en el sureste no se alcanzan los 400 mm/año. Las cuencas hidrográficas del sur aportan menos del 9% de la media nacional, a pesar de tener un importante sector agrícola. Por todo ello, es imprescindible inculcar una conciencia de ahorro.

Planificación Hidrológica

La planificación hidrológica incluye diversas intervenciones humanas:

• Presas: se utilizan para contener el agua de un cauce fluvial. En España hay casi 1000, algunas destinadas a la producción de energía hidroeléctrica y otras a la prevención de sequías e inundaciones.
• Canales y trasvases: conducen el agua desde el lugar de almacenamiento hasta la zona de consumo.
• Rectificado de ríos y manipulación de cauces: desvían el cauce, lo que a la larga puede ser peligroso.
• Desalación de agua marina: se utiliza para desalinizar el agua. Uno de los métodos es la destilación (evaporar y condensar), pero presenta graves inconvenientes, como el alto consumo energético y la generación de salmuera (residuo) que se devuelve al mar, alterando los ecosistemas.
• Aguas subterráneas: explotación de acuíferos mediante pozos de extracción.

Usos del Agua

El agua no solo se utiliza para hidratarnos, sino también para otras actividades:

Usos Consuntivos

• Urbano/doméstico: higiene, lavado de ropa y vajilla, limpieza de calles, etc. Para estos usos, es necesario potabilizar el agua en plantas potabilizadoras. También hay que tratar las aguas residuales en EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales).
• Industrial: como disolvente, para limpieza y refrigeración. El agua refrigeradora se vierte a alta temperatura, lo que altera la concentración de oxígeno.
• Agropecuario: el consumo de agua en las tierras de cultivo varía según el clima. El desvío de ríos o la construcción de presas para este fin puede tener consecuencias nefastas.

Usos No Consuntivos

• Medio de transporte: la navegación requiere un caudal y una profundidad mínimos. La construcción de esclusas y las rectificaciones pueden provocar inundaciones.
• Energía hidroeléctrica: se genera energía aprovechando un fuerte desnivel. Aunque permite controlar las emisiones de CO₂, tiene un impacto ambiental evidente.
• Recreativos: en lagos, ríos y embalses se realizan actividades de recreo que deterioran la calidad del agua e introducen agentes externos.
• Mantenimiento del hábitat: muchas especies necesitan el agua de ríos y lagos para su existencia. Las obras hidráulicas pueden afectarlas negativamente.

El Aire, el Suelo y los Recursos Biológicos

El aire es el conjunto de gases que forman la atmósfera, imprescindible para la vida. Sus componentes mayoritarios son el nitrógeno (78%) y el oxígeno (20.9%). Para preservar su calidad, es fundamental mantener niveles de aire limpio. La contaminación puede ser natural (volcanes, descomposición, incendios) o antrópica (quema de residuos, procesos industriales).

El suelo permite la vida vegetal. Debe estar sujeto a normas de uso y explotación para mantenerlo. Cuando deja de tener capacidad de producir, se considera degradado, ya sea por causas antrópicas o naturales. Se pierden al año 5 millones de hectáreas cultivables, lo que aumenta el riesgo de pérdida de agua por retención, la disminución de las cosechas y el aumento de la hambruna en países subdesarrollados. La conversión de terrenos cultivables en tierras no cultivables se denomina desertización.

Los recursos biológicos se obtienen a través de la agricultura, la ganadería y la pesca.

• Pesca:
  • De bajura: se realiza cerca de la costa, con barcos que regresan al puerto cada día. Se practica en todo el litoral andaluz, y se pescan boquerones, sardinas y mariscos.
  • De altura: se realiza lejos de la costa, con barcos que pasan varios días pescando. Se practica en la costa de África, y se pescan atún, merluza y calamar.
• Agricultura:
  • Cultivo de secano: se basa en el agua de lluvia. Predomina en las llanuras interiores, con cultivos como el olivo, la vid, el trigo, la cebada, el girasol y el almendro.
  • Cultivo de regadío: necesita riego artificial. Predomina en las vegas de los principales ríos de Almería y Granada, con cultivos importantes como el arroz, la remolacha azucarera, el algodón, los frutales y las hortalizas.
• Ganadería: tiene menor importancia económica que la agricultura en Andalucía. Destaca la cría de vacas, cabras, ovejas, cerdos y caballos. Se concentra en áreas poco aptas para la agricultura.

Recursos Energéticos: Renovables y No Renovables

Los recursos energéticos se dividen en renovables (ritmo de regeneración mayor al de consumo) y no renovables (ritmo de regeneración menor al de consumo).

Energías No Renovables

• Carbón: es el combustible fósil más abundante. Se utiliza en centrales térmicas y en el hogar, aunque está siendo sustituido por el gas natural. Emite gases contaminantes y aumenta el efecto invernadero.
• Petróleo: combustible fósil que sustenta la economía mundial. Se utiliza para fabricar plásticos, gomas, disolventes, etc. Presenta los mismos inconvenientes que el carbón.
• Gas natural: combustible fósil eficaz con un coste moderado, menos contaminante que el carbón y el petróleo. Su extracción y transporte requieren mucha seguridad.
• Energía nuclear de fisión: se basa en la ruptura del núcleo del átomo. Genera una gran cantidad de energía y no emite gases contaminantes. Sin embargo, los residuos radiactivos perduran miles de años, y un accidente puede tener daños devastadores y a largo plazo.
• Energía nuclear de fusión: se basa en la unión de dos núcleos. No genera residuos, pero está en fase de experimentación.

Energías Renovables

• Hidráulica: produce pocos residuos y devuelve el agua utilizada. Sin embargo, las presas alteran el ecosistema y hay que construir tendidos eléctricos.
• Eólica: es limpia y tiene costes de producción mínimos. Presenta impacto visual, escaso rendimiento y riesgo para las aves migratorias.
• Solar: es muy limpia y su mantenimiento es barato. Requiere una inversión económica inicial, depende mucho de la meteorología y no es factible para lugares con pocas horas de sol.
• Biomasa: utiliza combustibles biodegradables que no deterioran el ecosistema y eliminan los residuos. Genera CO₂, tiene bajo rendimiento, un coste elevado y aumenta el precio de las plantas usadas, que también sirven para el consumo humano.
• Mareomotriz: es muy limpia y siempre está presente. Tiene bajo rendimiento, impacto ambiental (puede alterar la salinidad) y está en fase de experimentación.
• Geotérmica: solo es rentable en regiones con un flujo térmico alto.

Contaminación y sus Efectos

Contaminación de las Aguas Continentales

• Vertidos de aguas residuales: provocan la proliferación de bacterias aerobias que reducen la concentración de oxígeno y causan la muerte de otros seres acuáticos.
• Vertidos de explotaciones ganaderas: contienen estiércol, fertilizantes y plaguicidas.
• Uso de embarcaciones a motor: dejan restos de hidrocarburos.
• Explotaciones mineras: vierten residuos muy destructivos, como cobre, cadmio o mercurio.
• Obras hidráulicas: presas, encauzamientos y trasvases conllevan peligro de riadas y pérdida de ecosistemas.

Impacto sobre Mares y Océanos

• Contaminación de ríos: los contaminantes llegan al mar.
• Vertidos intencionados: barcos que limpian sus depósitos en el mar.
• Accidentes marítimos: pueden provocar vertidos de petróleo, como el caso del Prestige (13/11/02) en Galicia.
• Procesos industriales: extracción de petróleo en plataformas marinas.

Contaminación Atmosférica

• Quema de combustibles fósiles: petróleo y carbón, que producen gases como CO₂, CO, SO₂ y H₂S.
• Ciudades con elevada densidad de tráfico: presentan índices elevados de ozono troposférico (contaminante, O₃) y óxidos de nitrógeno (NO_X).
• Actividades agrícolas: arrozales y pantanos son fuente de emisión de metano (CH₄).
• Actividades industriales: emiten contaminantes en forma de hollín.
• Tendidos eléctricos, antenas de móvil e iluminación artificial: generan contaminación debido a las ondas.
• Ruidos: producidos por máquinas, locales y medios de transporte.

Desertificación de Suelos

• Talas indiscriminadas e incendios.
• Cultivo inadecuado.
• Ganadería extensiva en zonas limitadas y en épocas de sequía, que arruina la vegetación.
• Infraestructuras que ganan terreno a la tierra cultivable.
• Tendencia a abandonar las zonas rurales.

Contaminación de los Recursos Biológicos

• Acumulación de residuos en vertederos que acaban con la vegetación.
• Accidentes marítimos.
• Vertidos en ríos que provocan la muerte de muchos peces.
• Conductas impropias en el mar, como la limpieza de tanques de combustible.
• Uso desmesurado de combustibles fósiles.

El Cambio Climático

En los últimos 20 años, los climatólogos han recopilado pruebas que demuestran que estamos alterando el clima. El IPCC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático) publicó un informe en febrero de 2007 que concluye que los humanos han modificado el clima y que seguirá habiendo cambios climáticos causados por la acción humana. El futuro depende de lo que la sociedad mundial decida sobre las emisiones de gases de efecto invernadero.

Causas del Cambio Climático

La principal causa es la emisión de gases de efecto invernadero a través de la quema de combustibles fósiles (CO₂, CH₄, NO_X, haloalcanos y vapor de agua). Estos gases retienen en las capas bajas de la atmósfera la energía térmica reflejada por nuestro planeta, lo que aumenta la temperatura y produce el efecto invernadero. También hay causas naturales, como las erupciones volcánicas y los cambios en la actividad solar.