O ciclo da água, também comumente conhecido como ciclo hidrológico, descreve a existência e o movimento contínuo da água sobre, dentro e acima da Terra. A água da Terra está sempre em movimento e sempre mudando de estado, de liquido para vapor, depois para gelo e novamente de volta para seu estado inicial. O ciclo da água tem funcionado por bilhões de anos e toda a vida na Terra depende dele; a Terra seria um lugar muito sem graça para viver sem ele.
Este diagrama mostra o ciclo natural da água, ignorando a influência humana.
O ciclo da água não tem um ponto inicial, mas um bom lugar para começar são os oceanos. O Sol, que aciona o ciclo da água, aquece a água, que evapora para o ar. As correntes de ar que se elevam na atmosfera, levam o vapor para cima na atmosfera junto com a água da evapotranspiração que é a água que transpirou das plantas e a evaporada da terra. O vapor sobe no ar onde temperaturas mais baixas fazem com que ele se condense em nuvens.
As correntes de ar movem as nuvens ao redor do globo, e as partículas de água colidem e caem do céu como precipitação ou chuva. Alguma precipitação cai como neve e pode se acumular como camadas de gelo e geleiras. A neve nos climas mais quentes freqüentemente se derrete quando chega a primavera e a água derretida escorre sobre a terra como uma corrente de neve derretida. Parte da neve e do gelo se sublima diretamente em vapor, pulando a fase de fusão completamente. A maior parte da precipitação cai de volta nos oceanos e na terra, onde, devido à gravidade, a precipitação flui sobre o terreno como corrente de superfície.
Parte da corrente entra nos rios, com o fluxo dos rios correndo para o mar. A corrente de superfície e a água do lençol vazando da terra se acumula como água doce em lagos e rios. Entretanto nem toda a corrente flui para os rios. Muito dela infiltra-se nas profundezas do solo e reenche os aqüíferos (rocha saturada da sub-superfície), que armazena enormes quantidades de água doce por longos períodos de tempo.
Alguma infiltração permanece próxima à superfície da terra e pode vazar de volta em corpos de água da superfície (e do oceano) como descarga da água do lençol subterrâneo, e alguma água do lençol acha aberturas e emerge como fontes de água doce. No tempo, então, esta água continua a movimentar-se, alguma reentra nos oceanos onde o ciclo da água “termina” e… recomeça.
Partes do ciclo da água
O U.S. Geological Survey (USGS) identificou 16 partes do ciclo da água:
- Água nos oceanos
- Evaporação
- Evapotranspiração
- Sublimação
- Água na atmosfera
- Condensação
- Precipitação
- Armazenamento da água como gelo e neve
- Corrente de neve derretida para rios
- Corrente superficial
- Correntes dos rios
- Armazenamento de água doce
- Infiltração
- Armazenamento do lençol freático
- Descarga do lençol freático
- Fontes
- Distribuição global da água.
Água nos oceanos
O oceano é um reservatório de água
Muito mais água está “em armazenamento” nos oceanos por longos períodos de tempo do que se está movimentando através do ciclo da água. Estima-se ao redor de 1.338.000.000 quilômetros cúbicos do total do suprimento de água do mundo de 1.386.000.000 quilômetros cúbicos de água está estocada nos oceanos. Isto é aproximadamente 96,5% da água evaporada que vai para o ciclo da água.
Durante os períodos climáticos mais frios mais camadas de gelo e geleiras se formam e bastante do suprimento de água global se acumula como gelo para diminuir as quantidades em outras partes do ciclo da água. O inverso é verdade durante os períodos mais quentes. Durante a última idade do gelo as geleiras cobriam quase um terço da massa de solo da Terra, e os oceanos estavam 122 metros mais baixos que hoje. Aproximadamente três milhões de anos atrás, quando a Terra era mais quente, os oceanos estavam até 50 metros mais altos.
Oceanos em movimento
Existem correntes nos oceanos que movem maciças quantidades de água ao redor do mundo. Estes movimentos têm uma grande influência no ciclo da água e no clima. A Corrente do Golfo (Gulf Stream) é uma corrente bem conhecida de água morna no Oceano Atlântico, movendo-se desde o Golfo do México através do Oceano Atlântico em direção à Inglaterra. A uma velocidade de 97 quilômetros por dia, a Corrente do Golfo movimenta tanta água quanto todos os rios da Terra. Vindo de climas quentes, a Corrente do Golfo move águas mais quentes para o Atlântico Norte, o que afeta o clima em algumas áreas, tais como o oeste da Inglaterra.
Evaporação: água mudando de liquido para gás ou vapor
A evaporação e porque ela ocorre
A evaporação é o processo pelo qual a água de transforma de um liquido em um gás ou vapor. A evaporação é a forma primária pela qual a água muda de liquida de volta para o ciclo da água como vapor de água na atmosfera. Estudos têm mostrado que os oceanos, mares, lagos e rios fornecem aproximadamente 90 por cento da umidade de nossa atmosfera via evaporação, com os remanescentes 10 por cento vindo da transpiração das plantas.
Calor (energia) é necessário para que a evaporação ocorra. A energia é usada para quebrar os laços que seguram as moléculas de água juntas, e esta é a razão de porquê a água se evapora facilmente no ponto de ebulição (100°C, 212°F), mas se evapora muito mais lentamente no ponto de congelamento. Quando a umidade relativa do ar for de 100 por cento, que é o estado de saturação, a evaporação não pode continuar a ocorrer. O processo de evaporação remove o calor do meio ambiente, razão pela qual a água que evapora de sua pele resfria você.
A evaporação e o ciclo da água
A evaporação dos oceanos é a primeira forma do movimento da água na atmosfera. A grande área dos oceanos (acima de 70 por cento da superfície da Terra é coberta pelos oceanos) provê a oportunidade da evaporação de grande escala ocorrer. Em uma escala global, a quantidade de água evaporada é aproximadamente a mesma da água que retorna para a Terra como precipitação. Entretanto isto varia geograficamente. A evaporação é mais comum sobre os oceanos do que a precipitação, enquanto que sobre a terra a precipitação excede a evaporação. A maior parte da água que evapora dos oceanos cai de volta nos oceanos como precipitação, Somente aproximadamente 10 por cento da água evaporada dos oceanos é transportada por sobre a terra e cai como precipitação. Uma vez evaporada, uma molécula de água gasta ao redor de 10 dias no ar.
Evapotranspiração: é o processo por meio do qual o vapor de água é levado para a atmosfera como o resultado da evaporação do solo e a transpiração das plantas.
Apesar de algumas definições da evapotranspiração incluírem a evaporação da superfície de corpos de água tais como lagos e mesmo oceanos, neste site, evapotranspiração é definida como a água perdida para a atmosfera a partir da superfície do solo, evaporação da franja capilar do lençol subterrâneo e a transpiração da água do lençol do solo pelas plantas cujas raízes retiram da franja capilar do lençol subterrâneo. Uma definição mais simples é que é o processo pelo qual o vapor de água é levado para a atmosfera como resultado da evaporação do solo e transpiração das plantas.
Transpiração das folhas das plantas
Transpiração é o processo por meio do qual a umidade é levada através das plantas desde as raízes aos pequenos poros na parte inferior das folhas, onde ele se transforma em vapor e é liberada para a atmosfera. A transpiração é essencialmente a evaporação da água pelas folhas das plantas. Estima-se que aproximadamente 10 por cento da umidade achada na atmosfera é liberada pelas plantas através da transpiração
A transpiração das plantas é um processo invisível- como a água está evaporando da superfície das folhas, você não pode ver as folhas “respirando”. Durante a estação de crescimento, uma folha transpira muitas vezes mais água que seu próprio peso e uma grande árvore de carvalho pode transpirar 151.000 litros de água por ano.
Fatores atmosféricos que afetam a transpiração
A quantidade de água que as plantas transpiram varia grandemente e geograficamente e no tempo. Existem muitos fatores que determinam as taxas de transpiração:
- Temperatura: A taxa de transpiração se eleva com a temperatura, especialmente durante a estação do crescimento, quando o ar está mais quente e o crescimento das plantas está ativo.
- Umidade relativa: Conforme a umidade relativa do ar que rodeia as plantas se eleva a taxa de transpiração cai. é mais fácil para a água se evaporar em ar mais seco que em um ar mais saturado.
- Vento e movimento do ar: Um movimento aumentado do ar que cerca a planta resultará em uma transpiração mais alta.
- Tipo de planta: As plantas transpiram a taxas diferentes. Algumas plantas que crescem em regiões áridas, tais como os cactos, conservam a água preciosa transpirando menos que as outras plantas.
Sublimação: A conversão entre as fases sólida e gasosa da matéria, sem a fase liquida intermediária.
Para aqueles de nós interessados no ciclo da água, a sublimação é mais freqüentemente usada para descrever o processo da neve e gelo mudando em vapor de água sem antes derreter para água. A sublimação é uma maneira comum para a neve desaparecer em certos climas.
Não é muito fácil para hoje em dia ver a sublimação acontecer, pelo menos não com o gelo. Uma maneira de ver os resultados da sublimação é de segurar uma camisa úmida fora de casa em um dia abaixo da congelação. Acontecerá que o gelo na camisa desaparecerá. Realmente, a melhor maneira de visualizar a sublimação é de não usar a água de nenhuma maneira, mas usar em seu lugar o dióxido de carbono, como mostra a figura. “Gelo seco” é dióxido de carbono sólido congelado, que se sublima ou se transforma em gás, a um frio de -78,5 °C. A névoa é uma mistura de gás frio de dióxido de carbono e ar frio e úmido, criado como sublimados de gelo seco.
A sublimação ocorre mais rapidamente quando certas condições de tempo estão presentes, tas como uma baixa umidade relativa e ventos secos. A sublimação também ocorre e altitudes maiores, onde a pressão do ar é menor do que a menores altitudes. Energia, tal como o raio solar forte também é necessária. Se fosse para escolher um lugar na Terra onde a sublimação acontece bastante, eu poderia escolher o lado sul do Monte Everest. Baixas temperaturas, fortes ventos, raios solares intensos, pressão do ar muito baixa- o que é necessário para que a sublimação ocorra.
Água na atmosfera
A atmosfera está cheia de água.
Apesar de que a atmosfera pode não ser um grande armazém de água, ela é uma “autoestrada” usada para mover a água pelo globo. Sempre existe água na atmosfera. As nuvens são a forma mais visível de água atmosférica, mas mesmo o ar claro contém água- partículas de água muito pequenas para serem vistas. O volume de água na atmosfera é de ao redor de 12.900 quilômetros cúbicos. Se toda a água da atmosfera chovesse de uma vez, ela cobriria toda a terra a uma profundidade de 2,5 cm ou uma polegada.
Condensação: A água mudando de vapor para liquido.
A condensação é o processo pelo qual o vapor de água se transforma novamente am água. A condensação é importante para o ciclo da água porque ele forma as nuvens. As nuvens causam as precipitações, que são a maneira da água retornar para a Terra. A condensação é o oposto da evaporação.
A condensação é também responsável pela cerração , pois seus óculos embaçam quando você vai de um aposento frio para fora em um dia úmido e quente, assim a água corre pela parte externa de um copo, e assim a água de dentro de sua casa escorre pela janela em um dia frio.
Condensação do ar
Mesmo que as nuvens estejam ausentes em um dia claro de céu azul, água ainda assim está presente na forma de vapor de água e gotinhas que podem ser muito pequenas para serem vistas. As moléculas de água se combinam com minúsculas partículas de sal e fumaça no ar para formar gotinhas nas nuvens, que crescem e se desenvolvem nas nuvens. Conforme as gotinhas se combinam com as outras e crescem em tamanho, as nuvens se desenvolvem e as precipitações podem ocorrer.
As nuvens se formam na atmosfera devido a que o ar contém vapor de água que sobe e se resfria. O Sol aquece o ar próximo à superfície da Terra, o ar torna-se mais leve e se eleva para onde as temperaturas estão mais frias. Conforme as temperaturas se tornam mais frias, ocorre mais condensação e as nuvens se formam.
Precipitação: A liberação de água das nuvens
A precipitação é água liberada das nuvens na forma de chuva, granizo, neve ou saraiva. é a forma principal da água que está na atmosfera retornar para a Terra. A maior parte da precipitação cai como chuva.
Como se formam os pingos de chuva?
As nuvens que flutuam lá encima contém vapor de água e gotas de chuva que são muito pequenas para cair como precipitação, mas grandes o bastante para formar nuvens visíveis. A água está sendo continuamente se evaporando e condensando no céu. A maior parte da água condensada não cai como precipitação, pois correntes de ar para cima suportam as nuvens. Para a precipitação ocorrer, primeiramente pequenas gotinhas de água devem se condensar e combinar para produzir um gotinha maior e pesada o bastante para cair da nuvem como precipitação. São necessárias milhões de gotinhas para produzir uma única gota de chuva.
As taxas de precipitação variam geograficamente e com o tempo
A precipitação não cai nas mesmas quantidades ao redor de todo o mundo, ou mesmo de um país ou em uma cidade. Por exemplo, em Atlanta, Geórgia, USA, as tempestades de verão podem produzir uma polegada (2,5 cm) ou mais de chuva em uma área enquanto deixando uma outra área seca uns poucos quilômetros distante dali. Mas, a quantidade de chuva que a Geórgia recebe em um mês é muitas vezes mais do que recebe Las Vegas, Nevada, durante um ano. O recorde mundial da média anual de queda de chuva pertence a Monte Waialeale, Havaí, onde essa média é de aproximadamente 1.140 centímetros por ano. Em contraste àquela de Arica, Chile, onde nenhuma chuva caiu por 14 anos.
O mapa abaixo mostra a precipitação média anual, em milímetros ou polegadas, no mundo. As áreas em verde claro podem ser consideradas “desertos”. Você deveria esperar que o Saara na África fosse um deserto, mas você pensaria na Groenlândia ou Antártica como desertos?
Armazenagem de água como gelo, geleiras e neve.
Camada de gelo ao redor do mundo
Água armazenada por longos períodos de tempo no gelo, neve e geleiras são parte do ciclo global da água. A vasta maioria, quase 90 por cento da massa de gelo está na Antártica, enquanto que na Groenlândia a camada de gelo contém 10 por cento da massa global de gelo. Na Groenlândia a camada de gelo tem uma média de 1.500 metros de espessura, mas pode ser também de 4.300 metros.
Gelo e geleiras vêm e vão
O clima global esta sempre mudando, apesar de não o bastante rápido para as pessoas notarem. Existiram muitos períodos quentes, tais como quando os dinossauros viveram, ao redor de 100 milhões de anos atrás, e muitos períodos frios, tais como a última idade do gelo ao redor de 20.000 anos atrás. Durante a última idade do gelo, muito do hemisfério norte foi coberto com gelo e geleiras.
Fatos sobre algumas geleiras e camadas de gelo.
- O Gelo glacial cobre 10-11 por cento da terra.
- Se todas as geleiras derretessem hoje os mares se elevariam cerca de 70 metros. Fonte: National Snow and Ice Data Center
- Durante a última idade do gelo o nível do mar estava cerca de 122 metros mais baixo que hoje, e as geleiras cobriam quase um terço da terra
- Durante o ultimo período quente, 125.000 anos atrás, os mares estavam cerca de 55 metros mais altos que hoje. Cerca de três milhões de anos atrás os mares poderiam ter estado até 50 metros mais altos.
Corrente de neve derretida para os rios:
Ao redor do mundo as correntes de neves derretidas são uma grande parte do movimento global da água. Nos climas mais frios muito das correntes da primavera e correntes nos rios vêm do derretimento da neve e gelo. Além disso a inundação e o rápido derretimento podem disparar deslizamentos e fluxos de sujeiras.
Uma boa maneira de compreender como a neve derretida afeta as correntes dos rios é de olhar para o gráfico abaixo, que mostra a corrente diária (média dos fluxos para cada dia) para quatro anos do rio North Fork American na represa North Fork na Califórnia, USA. Os grandes picos na carta são o resultado principalmente do derretimento de neve. Compare o fato de que a mínima média diária durante o mês de março de 2000 foi de 1.200 pés cúbicos por segundo, enquanto em agosto, após a neve estar completamente derretida, as correntes foram muito menores, na faixa de 55-75 pés cúbicos por segundo (um pé cúbico é igual a aproximadamente 0,028 m3 (NT)).
A corrente de neve derretida varia com a estação e também com o ano. Compare os altos picos das correntes para o ano 2000 com as muito menores correntes do ano 2001. Parece que uma grande seca atingiu esta área da Califórnia em 2001. A falta de água estocada como uma camada de neve no inverno pode diminuir a quantidade de água disponível no resto do ano. Isto pode ter um efeito na quantidade de água nos reservatórios localizados à jusante, o que por seu turno pode afetar a água disponível para irrigação e água para suprimento humano.
Corrente de superfície: A corrente de precipitação que viaja sobre a superfície do solo para os rios.
Corrente de superfície é a corrente da precipitação sobre a paisagem
Muitas pessoas provavelmente pensam que a precipitação cai sobre a terra, flui sobre a terra (corrente) para os rios, e que então corre para o mar. é realmente muito mais complicado, devido a que os rios também ganham e perdem água para o solo. Ainda, muita da água nos rios vem diretamente da corrente de precipitação, definida como corrente de superfície.
Usualmente, alguma da chuva que cai encharca o solo, mas quando a chuva bate em solo saturado ou impermeável, tal como uma estrada pavimentada ou um estacionamento, ela começa a fluir para um declive como uma corrente. Durante uma chuva pesada você poderia ver pequenos regatos de água fluindo pelos declives. A água flui ao longo dos canais do solo conforme ela se move para os rios. Esta foto mostra como a corrente de superfície (aqui correndo para fora de uma estrada) entra em um riacho. Esta corrente neste caso está fluindo sobre o solo nu e é sedimento se movendo para o rio (ruim para a qualidade da água). A corrente entrando neste riacho está começando sua viagem de volta para o oceano.
Como com todas as partes do ciclo da água, a interação entre a precipitação e a corrente de superfície varia de acordo com o tempo e a geografia. Tempestades similares ocorrendo na floresta amazônica e no deserto do sudoeste dos Estados Unidos podem produzir diferentes formas de correntes de superfície. A corrente de superfície é afetada tanto por fatores meteorológicos como a geologia física e a topografia da região. Somente um terço da precipitação que cai sobre a terra corre para as correntes e rios e retorna para o oceano. Os outros dois terços são evaporados, transpirados ou fluem para o lençol subterrâneo. A corrente da superfície pode também ser usada pelos humanos para seus usos próprios.
Corrente dos rios: O movimento da água em um rio
U.S. Geological Survey USGS usa o termo “corrente de rio” para se referir à quantidade de água que flui para um rio, córrego ou riacho.
Importância dos rios
Os rios são importantes não somente para as pessoas, mas para a vida em qualquer lugar. Não somente são os rios um lugar agradável para as pessoas (e seus cachorros), mas as pessoas usam a água dos rios para o suprimento de água para beber e água de irrigação, para produzir eletricidade, para levar para longe seu esgoto (esperamos que esgoto tratado), para transportar mercadorias, e para obter alimentos. Os rios são cruciais para todas as espécies de plantas e animais. Os rios ajudam os aqüíferos subterrâneos a se encherem de água pela descarga para baixo através de seus leitos. E, certamente, os oceanos continuam cheios devido ao fluxo dos rios para eles.
Bacias hidrográficas e rios
Quando pensando sobre os rios, é importante pensar sobre as bacias hidrográficas dos rios. O que é bacia hidrográfica? Se você está parado agora em um terreno, olhe para baixo. Você está parado, e todos estão parados sobre uma bacia hidrográfica. Uma bacia hidrográfica é uma área de terra para onde toda a água que cai drena e flui para um mesmo ponto. As bacias hidrográficas podem ser pequenas como uma pegada no barro ou grande o bastante para conter toda a terra que drena água para o rio Mississipi, onde ele deságua no golfo do México, Bacias hidrográficas menores são contidas em bacias hidrográficas maiores. As bacias hidrográficas são importantes porque a corrente e a qualidade da água de um rio são afetadas por coisas, induzidas ou não pelo homem, que acontecem na bacia.
As correntes dos rios estão sempre se modificando
As correntes dos rios estão sempre se modificando, dia após dia, e mesmo minuto a minuto. Certamente, a influência principal em uma corrente de rio é a corrente de precipitação na bacia hidrográfica. A queda de chuva faz com que o rio se eleve, e o rio pode se elevar somente se chover na bacia – lembre-se de que a maior parte da água que cai em uma bacia hidrográfica irá drenar pelo local de saída. A dimensão do rio depende da dimensão de sua bacia. Rios grandes têm bacias hidrográficas grandes; rios pequenos têm bacias menores. Da mesma forma, rios de diferentes dimensões reagem de forma diferentes às tempestades e quedas de chuvas. Os rios grandes se elevam e diminuem mais devagar que os rios pequenos. Em uma bacia hidrográfica pequena, um rio se elevará e diminuirá em minutos ou horas. Os grandes rios levam podem levar dias para se elevar e diminuir, a os alagamentos podem durar por dias.
Armazenamento de água doce: água doce existente sobre a superfície da Terra
Uma parte do ciclo da água que é obviamente essencial para a vida na Terra é a água doce que existe na superfície da terra. Pergunte agora mesmo ao seu vizinho, um tomateiro, uma truta ou a um mosquito chato. A água da superfície inclui os rios, lagos, lagoas, reservatórios (lagos feitos pelo homem), e terras úmidas com água doce.
A quantidade de água nos rios e lagos está sempre se modificando devido a fluxos de entrada e de saída. Os fluxos de entrada vêm da precipitação, corrente acima da terra, e vazamento de água do lençol subterrâneo e entradas de tributários. Os fluxos de saída de lados e rios incluem a evaporação e descarga para o lençol subterrâneo. Os humanos também usam água da superfície para suas necessidades. A quantidade e localização da água da superfície muda com o tempo e espaço, seja naturalmente ou com a ajuda humana.
A água da superfície faz com que a vida continue
Como esta fotografia do Delta do Nilo mostra, a vida pode florescer no deserto se lá houver um suprimento de água disponível na superfície (ou do subsolo). A água na superfície da terra realmente sustenta a vida. E a água do subsolo existe devido ao movimento para baixo da água da superfície para os aqüíferos subterrâneos. Você poderia pensar que os peixes que vivem nos oceanos salgados não são afetados pela água doce mas, sem a água doce para reencher os oceanos eles evaporariam completamente e se tornariam demasiadamente salgados mesmo para que os peixes pudessem sobreviver.
A água doce é relativamente escassa na superfície da Terra. Somente ao redor de três por cento da água na Terra é água doce, e os lagos de água doce somam somente 0,29 por cento da água doce da Terra. Vinte por cento de toda a água doce está em um lago, o lago Baical na Ásia. Outros vinte por cento estão armazenados nos Grandes lagos (Hurão, Michigan e Superior) nos Estados Unidos. Os rios têm somente ao redor de 0,006 por cento do total de água doce do mundo. Você pode ver que a vida na Terra sobrevive no que é essencialmente somente “uma gota no balde” do suprimento total de água na Terra.
Infiltração: O movimento para baixo da água da superfície da terra para o solo da sub-superfície e rochas.
A água do subsolo começa com a precipitação.
Em qualquer parte do mundo, alguma da água que cai como chuva e neve se infiltra na sub-superfície do solo e rochas. Quanto dela se infiltra depende de uma série de fatores. A infiltração e precipitação caindo sobre a camada de gelo da Groenlândia poderia ser muito pequena, considerando, como mostra esta fotografia de uma corrente desaparecendo em uma gruta na Geórgia, USA, uma corrente pode desaparecer diretamente como água do subsolo.
Alguma água que infiltra permanecerá na camada de solo raso, onde ela pode entrar em uma corrente por vazamento em um banco de corrente. Alguma da água pode infiltrar mais fundo, recarregando os aqüíferos do subsolo. Se os aqüíferos são rasos ou porosos o bastante para permitir que a água se mova facilmente através dele, as pessoas podem furar poços nos aqüíferos e usar a água para seus fins. A água pode viajar longas distâncias ou permanecer na armazenagem no subsolo por longos períodos antes de retornar para a superfície ou vazando para outros corpos de água tais como rios ou os oceanos.
Água do subsolo
Conforme a precipitação infiltra no subsolo, ela usualmente forma uma zona não saturada e uma zona saturada. Na zona não saturada, existe um pouco de água presente nas aberturas das rochas do subsolo, mas o terreno não está saturado. A parte superior da zona não saturada é a zona do solo. A zona do solo tem espaços criados pelas raízes das plantas que permitem que a precipitação se infiltre. A água nesta zona do solo é usada pelas plantas. Abaixo da zona não saturada está a zona saturada onde a água preenche completamente os espaços entre as rochas e as partículas de solo. As pessoas podem furar poços nesta zona para bombear água.
Armazenagem de água no subsolo: A água existente por longos períodos abaixo da superfície da Terra.
Água armazenada como parte do ciclo da água
Grandes quantidades de água estão estocadas no subsolo. A água está ainda se movimentando, possivelmente muito lentamente, mas é ainda assim uma parte do ciclo da água. Muita desta água no subsolo vem das precipitações que se infiltram para baixo da superfície da terra. A camada superior do solo é a zona não saturada, onde a água está presente em quantidades que se modificam com o tempo, mas que não satura o solo. Abaixo desta camada está a zona saturada, onde todos os poros, rachaduras e espaços entre as partículas de rocha estão saturadas com água. O termo água do subsolo é usado para descrever esta área. Outro termo para água do subsolo é “aqüífero”. Os aqüíferos são enormes armazéns de água da Terra e as pessoas de todo o mundo dependem da água do subsolo para suas vidas diárias.
Para achar água, olhe debaixo do lençol… lençol de água
Eu espero que você goste de gastar uma hora sob o sol escavando um buraco na areia da praia. é um meio agradável de ilustrar o conceito de como a certa profundidade, o solo, se for permeável o bastante para segurar água, fica saturado com água. A parte de cima do lago de água neste buraco é o nível do lençol freático ou lençol subterrâneo. As ondas do oceano estão apenas à direita do buraco, e o nível da água no buraco é o mesmo nível do oceano. Certamente, o nível de água aqui se modifica a cada minuto devido ao movimento das marés, e conforme a maré sobe ou desce, o nível no buraco se move também.
De certa forma, este buraco é como um poço usado para acessar a água do subsolo. Se esta foto mostrasse água doce, as pessoas poderiam pegar um balde e se suprirem de água. Realmente, na praia se você pegasse um balde e tentasse esvaziar este buraco, ele imediatamente se reencheria porque a areia é tão permeável que a água flui facilmente através dela. Para acessar água doce, as pessoas têm furar poços fundos o bastante para atingir um aqüífero. O poço poderia ter dezenas ou milhares de metros de profundidade. Mas o conceito é sempre o mesmo de nosso buraco na praia- o acesso à água na zona saturada onde os vazios nas rochas estão cheios de água.
Descarga de água do solo: O movimento de água para fora do solo
Você vê água ao redor de você todos os dias como lagos, rios, gelo, chuva e neve, Existem também vastas quantidades de água que não são vistas- água existindo e se movimentando no solo. As pessoas têm usado a água do solo por milhares de anos e continuam a usá-la hoje, grandemente para fins de água potável e para a irrigação. A vida na Terra depende da água do subsolo como da água da superfície.
Água do subsolo flui subterraneamente
Alguma da precipitação que cai sobre a terra se infiltra no solo e se torna a água do subsolo. Uma vez no subsolo, alguma dessa água viaja próxima à superfície da terra e emerge rapidamente como descarga de rios, mas, devido à gravidade, muito dela continua a afundar no subsolo.
Conforme mostra este diagrama a direção e velocidade do movimento da água do subsolo é determinada por várias características dos aqüíferos e camadas confinantes (rocha densa com água tem tempos difíceis para penetrar) no solo. A água se movimentando embaixo no solo depende da permeabilidade (quão fácil ou difícil é para a água se mover) e da porosidade (a quantidade de espaço aberto no material) da rocha subterrânea. Se a rocha permitir que a água se mova facilmente através dela, então a água do subsolo pode se mover por longas distâncias em poucos dias. Mas a água do subsolo pode afundar em aqüíferos profundos onde ela toma milhares de anos para voltar para o meio ambiente.
Fonte: Local onde a água do subsolo descarrega para a superfície do solo
O que é uma fonte?
Uma fonte é o resultado de um aqüífero sendo cheio ao ponto de que a água escorre para a superfície da terra. Elas têm uma faixa de tamanho de pequenas fontes que fluem somente após muita chuva e de enormes lagos que fornecem centenas de milhões de galões por dia (um galão é igual a aproximadamente 3,8 litros (NT)).
As fontes se formam em qualquer tipo de rocha, mas a maior parte são achadas em pedra calcária ou dolomita, que se racha facilmente e pode ser dissolvida com as chuvas e se torna ácida. Conforme a rocha se dissolve e se racha, se formam espaços que permitem à água fluir. Se o fluxo for horizontal, ele pode atingir a superfície do solo resultando em uma fonte.
A água das fontes nem sempre é clara
A água das fontes são normalmente claras. A água de algumas fontes, entretanto, podem ter uma “cor de chá”, como esta fonte no Colorado, USA. Ela tem uma cor avermelhada causada pela água do subsolo tendo contato com minerais do subsolo, tais como o ferro. A descarga de água altamente colorida das fontes pode indicar que a água está fluindo rapidamente através de grandes canais dentro do aqüífero sem ser filtrada o tempo bastante pela rocha para absorver a cor.
Fontes termaiss
As fontes termais são fontes comuns exceto que a água é morna e, em alguns lugares, quente, tal como as fontes de lama borbulhante em Yellowstone, Wyoming, USA. Muitas fontes termais ocorrem em regiões de atividade vulcânica recente onde a água é aquecida pelo contato com as rochas quentes bem abaixo da superfície. As rochas se tornam quentes com o aumento da profundidade e se a água profunda abaixo do solo atingir uma rachadura grande que oferece uma passagem para a superfície da terra, ela pode produzir uma fonte termal. As fontes mornas ocorrem ao redor do mundo e podem mesmo coexistir com icebergs, como estes felizes groenlandese.
Uma estimativa da distribuição global da água
Para uma explicação detalhada de onde existe água na Terra, olhe para a carta e os dados da tabela abaixo. Por agora, você sabe que o ciclo da água descreve o movimento da água da Terra, assim pense que a tabela abaixo representa a presença da água da Terra em um único ponto no tempo. Se você verificar de novo em alguns milhões de anos sem dúvida estes números serão diferentes!
Note como do suprimento total de água do mundo de aproximadamente 1.386 milhões de quilômetros cúbicos de água, acima de 96 por cento é salgada. E, do total de água doce, acima de 68 por cento está armazenada como gelo e geleiras. Outros 30 por cento de água doce estão no solo. As fontes de água doce, tais como rios e lagos somente contam aproximadamente 93.100 quilômetros cúbicos, o que é aproximadamente um por cento do total da água. Mesmo assim, os rios e lagos são as fontes da maior parte de água que as pessoas usam cada dia.
| Fonte de água | Volume de água, em quilômetros cúbicos | Porcentagem de água doce | Porcentagem do total de água |
|---|---|---|---|
| Oceanos, Mares e Baias | 1.338.000.000 | — | 96,5 |
| Camadas de gelo, Geleiras e Neve Perene | 24.064.000 | 68,7 | 1,74 |
| Água do subsolo | 23.400.000 | — | 1,7 |
| Doce | 10.530.000 | 30,1 | 0,76 |
| Salgada | 12.870.000 | — | 0,94 |
| Umidade do Solo | 16.500 | 0,05 | 0,001 |
| Gelo do Solo e Permafrost | 300.000 | 0,86 | 0,022 |
| Lagos | 176.400 | — | 0,013 |
| Doce | 91.000 | 0,26 | 0,007 |
| Salgada | 85.400 | — | 0,006 |
| Atmosfera | 12.900 | 0,04 | 0,001 |
| Água dos pântanos | 11.470 | 0,03 | 0,0008 |
| Rios | 2.120 | 0,006 | 0,0002 |
| Água biológica | 1.120 | 0,003 | 0,0001 |
| Total | 1.386.000.000 | – | 100 |
| Fonte: Gleick, P. H, 1996: Recursos de água. Na Enciclopédia do Clima e Tempo, ed. Por Superlogo H. Schneider, Oxford University Press, Nova Iorque, vol. 2, pág. 817-823 |
Crédito: Portuguese translation by Jayme Nery, JANERY EDUCACIONAL.