Tema 3: La hidrosfera

1 Introducció

Tots sabem que al nostre país la manca d’aigua ha originat grans conflictes entre les poblacions afectades. Les organitzacions que estan més en contacte amb aquests problemes ens fan constants crides a l’estalvi en el consum de l’aigua. Un ciutadà europeu consumeix uns 300 litres diaris d’aigua, d’aquests el 40% es gasta en la cisterna del wàter i el 35% es gasta en rentar-nos i banyar-nos. Hem de pensar que si no tanquem l’aixeta, rentar-se les mans durant un minut consumeix 10 litres, raspallar-se les dents uns 20 litres i rentar el plats pot arribar als 200 litres. Cal doncs tancar l’aixeta quan fem aquestes accions, intentar adquirir cisternes de wàter que permetin regular el consum d’aigua i dutxar-se en lloc de banyar-se.

tierra
Aquesta nova cultura de l’aigua, que bàsicament consisteix en estalviar el seu consum, pot donar prou temps fins que es trobi una fons d’energia no contaminant, segurament l’anomenada energia de fusió de l’hidrogen, que ens permeti produir aigua dolça a partir de l’aigua del mar. En aquest moment hauran acabat els problemes per la manca d’aigua, es podrà portar aigua inclòs als deserts, multiplicar així la producció d’aliments i acabar amb la fam en tot el món. En aquest capítol trobaràs molta informació sobre la importància de la hidrosfera en el nostre planeta.

2 L’origen de l’aigua a la Terra.

Els científics pensen que els constituents químics de l’aigua (oxigen i hidrogen) han d’haver existit en el núvol primitiu que donà origen al nostre Sistema Solar, fa aproximadament 4.500 milions d’anys. El jove Sistema Solar estava ple de desferres estel·lars i, quan molts d’aquests trossos de material planetari toparen contra el nostre planeta, van poder iniciar un procés en el qual l’hidrogen i l’oxigen congelats es vaporitzaren, lliurant-se així en l’atmosfera terrestre.
Un cop que tots dos elements van estar presents a la Terra. L’hidrogen és un element fàcilment oxidable i s’uneix amb l’oxigen. Quan l’oxigen i l’hidrogen es combinen en proporcions adequades (un àtom d’oxigen per cada dos d’hidrogen) per formar la molècula d’aigua.
En la superfície del nostre planeta, les emissions volcàniques contenen una gran quantitat de vapor d’aigua. Alguns científics afirmen que aquesta addició d’aigua a l’atmosfera terrestre pot encara arribar a ésser més gran, en la mesura que els volcans lliurin més vapor d’aigua en l’aire.
A més a més, una teoria més recent  suggereix que una bona part de l’aigua terrestre pot haver estat portada pels cometes que foren capturats per la gravetat terrestre, i que acabaren per impactar contra el nostre planeta. És un fet comprovat que, durant tota la seva història, el planeta en el qual vivim ha sofert col·lisions de meteorits en repetides ocasions.
terrformCom ha ocorregut en moltes ocasions al llarg de la història de la ciència, l’origen vertader de l’aigua en la Terra probablement hagi de veure amb ambdues idees. Com els processos ja referits no s’exclouen mútuament, els dos poden ésser responsables de l’aigua que existeix actualment a la Terra.
Al principi, la Terra fou un lloc extremadament calent, de manera que la seva atmosfera va poder contenir una quantitat més gran de vapor d’aigua. Però eventualment el nostre planeta va anar refredant-se i el vapor començà a condensar-se. Fou així com la Terra experimentà la tempesta més intensa de la seva història. Des de llavors, l’aigua que posseeix el nostre planeta ha estat la mateixa, i s’ha ciclat de la terra a l’aire i a l’inrevés una i altra vegada durant més de 3.000 milions d’anys.

3 Distribució de l’aigua a la terra

L’aigua de la hidrosfera, en cas d’estar repartida uniformement al voltant de la Terra, representaria una capa de prop de 3 km d’espessor. Atés que seuadisrtibució d'aigua a la terra distribució no és uniforme, podem considerar sis compartiments o sistemes aquàtics: oceans, glaceres, aigües subterrànies, aigües superficials (aigües salvatges, llacs i rius), atmosfera i biosfera .
Malgrat que l’aigua és molt abundant, la major part d’ella (97,2%) és l’aigua salada acumulada en els oceans i mars que no serveix per a les plantes i els animals terrestres. Aquests depenen de l’escassa quantitat d’aigua dolça que hi ha en els llacs i rius (0,01%) i en els aqüífers subterranis (0,6%). La gran reserva d’aigua dolça la constitueixen els casquets polars i les glaceres (2,1%).
Com veem en la gràfica inferior, la distribució no és uniforme, a més a més, hi ha poca aigua dolça.

 

4 Propietats i importància de l’aigua per als éssers vius.

L’aigua té unes propietats fonamentals que la fan imprescindible per a la vida. Comencem un breu repàs

4.1 L’aigua és bàsica per al funcionament dels organismes

Tots els éssers vius tenen un alta contingut d’aigua en el seu interior, per exemple el 70% dels humans estem fets d’aigua.

Precentatge aigua éssers vius_01
A més a més, cada òrgan té una quantitat diferent d’aigua:

Precentatge aigua éssers vius_02
La presència d’aquest compost és fonamental atès que realitza moltes funcions dins dels organismes.

  • Funció dissolvent: Té una gran capacitat per actuar com a dissolvent. Per aquest motiu és el medi on es donen la major part de les reaccions químiques que tenen lloc en el metabolisme i que fan possible la vida de les cèl·lules dels organismes. A més a més, permet als peixos respirar l’oxigen dissolt a l’aigua de la mar.
  • Funció de transport: Una gran quantitat d’organismes utilitzen sistemes de transport aquosos per a transportar substàncies pel seu interior. Com per exemple la sang o la saba en les plantes.
  • Funció estructural:  El volum i la forma d’una gran quantitat de cèl·lules depèn de la presssió que exerceix l’aigua del seu interior sobre les cobertes cel·lulars. L’aigua constitueix aproximadament el 70% d’una cèl·lula.
  • Funció mecànica esmorteïdora: L’aigua exerceix una funció protectora en òrgans especialment delicats que per diverses accions mecàniques podrien resultar danyats.
  • Funció de termoregulació: L’aigua, gràcies a la seva elevada calor específica, evita o esmorteeix els canvis sobtats de temperatura en els líquids interns dels organismes.
  • Funció metabòlica: L’aigua participa en diverses reaccions químiques fonamentals per a la vida en les quals interacciona amb diversos components i passa a formar part d’altres substàncies químiques.

3.4.2 L’aigua regula la temperatura del medi ambient

L´aigua té també una capacitat calorífica superior a la de qualsevol altre líquid o sòlid:
La capacitat calorífica del l’aigua és 1 cal/°C. És a dir, s’ha d’aportar una caloria per a poder augmentar un grau la temperatura d’un gram d’aigua. Si ho comparem amb altres substàncies, ens n’adonem que la calor específica de l´aigua és bastant més elevada. Aquesta capacitat d’escalfar-se i refredar-se lentament fa que l´aigua actue com a regulador tèrmic.
L´aigua del mar o dels llacs absorbeix calor durant el dia, però s´escalfa més lentament que el sòl. Si ens trobem prop d’un llac en un dia solejat, notarem que les pedres s´escalfen molt més ràpid que l´aigua. De la mateixa manera, durant la nit el sòl perd ràpidament la calor acumulada durant el dia, mentre que l´aigua ho fa d’una manera més lenta, fet que permet que la temperatura de l´aire més pròxim no baixe tan ràpidament. Aquesta propietat és la que possibilita a alguns organismes regular la seua temperatura corporal.

L'aigua com a regulador tèrmic_01

3.4.3 La densitat de l’aigua és major en estat líquid

La densitat de l´aigua és d’1 g/cm³ o, el que és el mateix, d’1 kg/l. Aquesta densitat varia amb la temperatura i amb la concentració de sals dissoltes en aigua, fet que té unes implicacions ecològiques importants.flota el hielo
La densitat augmenta a mesura que disminuïx la temperatura fins a arribar als 4 °C, punt en què la densitat és màxima. A partir d’ací, si contínua baixant la temperatura, la densitat disminuirà i, com ja sabem, el gel surarà sobre l´aigua. Aquest fenomen fa que, quan un llac o el mar es congelen, la capa de gel sure a la superfície i aïlle la resta de la massa de l´aigua, impedint que també es gele. Això permet que els éssers vius puguen continuar vivint en l´aigua líquida per sota del gel.

5 El cicle de l’aigua: processos i importància.

En el nostre planeta a causa del calor del Sol cada any s’evaporen 517.000 km3 d’aigua (l’equivalent a una piscina de la grandària d’Espanya i d’1 km de profunditat). Aquest vapor torna cada any a la superfície en forma de pluja i neu. Les diferents etapes del cicle són:
1. Evaporació de l’aigua del mar i dels continents
2. Condensació del vapor d’aigua amb la conseqüent formació de núvols
3.  Unió de les petites gotes d’aigua o dels petits cristalls de gel fins arribar a la mida per caure, originant així precipitacions de líquids (pluges) i de sòlids (nevades).
4. L’aigua caiguda que s’infiltra nodreix els aqüífers que van a parar al mar. Una part d’ella s’acumula en llacs subterranis
5. L’aigua caiguda que queda a la superfície nodreix rius, torrents, llacs, etc. Una part es captada per les arrels de les plantes.
6. A l’estiu es fon la neu i el gel acumulat a les altes muntanyes, que aporten noves aigües superficials.
7. Els rius i els aqüífers aporten aigua al mar tancant així el cicle.

Cicle_aigua

 

.0000000000000000

6 L’aigua als continents.

L’aigua continental procedeix de la pluja i de les nevades. Bàsicament és aigua molt pobra en sals, per la qual cosa s’anomena aigua dolça. Pot estar en superfície, ja sigui en moviment formant rius i torrents o acumulada formant llacs, pantans i maresmes; o infiltrar-se en la terra fins arribar a una capa impermeable, generalment d’argiles, i quedar allí xopant el terreny formant aqüífers. En algunes poques ocasions es formen llacs subterranis. El nivell superior d’un aqüífer es denomina nivell freàtic.
Es pot dividir les aigües continentals en tres grans grups: Glaceres, aigües corrents superficials i aigües subterrànies.

6.1 Glaceres

Les glaceres són acumulacions de neu que es formen damunt de terra per acumulació de nevades, als llocs on per l’abundància de precipitacions i les baixes temperatures la neu acumulada no arriba a fondre’s completament.
Hi ha dos tipus principals de glaceres:
Les glaceres de vall o alpines: són corrents de gel que flueixen a una velocitat variable (generalment d’alguns metres per any) per una vall des d’una zona d’acumulació on la neu acumulada es transforma en gel.
Les glaceres de casquet o continentals: actualment les trobem cobrint l’Antàrtida i Groenlàndia. Tenen un gruix considerable (el màxim és de 4,3 km a l’Antàrtida i 1,5 km a Groenlàndia) i el gel flueix lentament en totes direccions des de les zones principals d’acumulació.

dim_08-07-30 Loen-Stryn_050

6.2 Aigües de corrents superficials

Encara que hi ha moltes formes de corrents superficials d’aigües anem a considerar només dos: rius i llacs.
Riu:
Un riu és un corrent natural d’aigua que flueix amb continuïtat. Posseïx un cabal determinat i desemboca en el mar, en un llac o en un altre riu, en aquest cas es denomina afluent. Algunes vegades acaben en zones desèrtiques on les seues aigües es perden per infiltració i evaporació.

rius-pvEls rius naixen en fonts, on sorgeixen a la superfície aigües subterrànies o en llocs en els quals es fonen les glaceres. A partir del seu naixement segueixen el pendent del terreny fins arribar al mar. Un riu amb els seus afluents drena una zona que es coneix com conca hidrogràfica.
Llac:
400px-Aerea_estany_de_banyolesUn llac o estany és una acumulació d’aigua, situada en una depressió a terra ferma.
Acostumen a ésser alimentats per rius o glaceres, que reben el nom d’immissaris, i desguassen mitjançant uns altres rius, anomenats emissaris. Uns i altres poden mancar, i aleshores l’alimentació i el desguàs del riu poden ésser subterranis, en cas de relleus càrstics, o l’aigua pot perdre’s per evaporació, en conques endorreiques.
La superfície i la profunditat dels llacs és molt variable. N’hi ha d’una gran superfície com la mar Càspia, amb 371200 km2. Pel que fa a la profunditat, pot variar d’uns pocs metres a alguns centenars com el Baikal.
L’origen dels llacs és divers i complex. En general, pot ser degut a fenòmens glacials, tectònics, endorreics, càrstics, erosius o volcànics.

6.3 Aigües subterrànies

Part de l’aigua procedent de les precipitacions rellisca sobre el terreny fins arribar a rius i llacs però altra part s’infiltra al subsòl, bé directament quan plou, o des dels rius i llacs. Les roques i sòls que deixen passar l’aigua es diuen permeables en contraposició als impermeables.
L’aigua que penetra pels porus d’una roca permeable acaba arribant a una zona impermeable que la deté. Així la part permeable es va omplint d’aigua ( zona de saturació). La zona per sobre d’aquesta en la qual l’aigua va descendint però en els porus encara hi ha aire es diu zona d’aireació i el contacte entre els dos, nivell freàtic. El nivell freàtic surt per sobre de la superfície quan, després de fortes pluges, el sòl s’entolla.
Les roques permeables que emmagatzemen i transmeten l’aigua es diuen aqüífers. Veurem que són una font important d’aigua per a ús humà. Els principals tipus d’aqüífers són:aqüífer lliure, aquell que només és limitat inferiorment per una capa de roca impermeable, i aqüífer captiu o confinat, aquell que és limitat superior i inferiorment per capes de roca impermeable.

mantell_freàtic_01

7 L’aigua que consumim

Ja sabem que només un 3% de l’aigua del planeta és dolça i no tota es troba disponible per als éssers vius terrestres: un 79% de l’aigua dolça es troba emmagatzemada en forma de gel, de difícil accés, a les glaceres i casquets polars, un 20% de l’aigua dolça és aigua subterrània que també presenten moltes dificultats per trobar-la i utilitzar-la, i només un 1% de l’aigua dolça total forma el vapor d’aigua de l’atmosfera, les deus, els rius i els llacs, i és l’única aigua que poden utilitzar fàcilment els éssers vius que viuen als continents.
No obstant això, hauria d’haver aigua en abundor per a tots si fos distribuïda més equitativament, i si no fos malversada i alterada a causa del mal ús i de la contaminació. Hi ha països on hi sobra l’aigua, en altres apenes hi ha una aixeta per tot el poble.
Per exemple, una gran part d’Àfrica sofreix una sequera permanent. A conseqüència d’aquesta sequera, milers de persones i animals moren cada any de fam i de set. Mentrestant, en els països industrialitzats on es disposa d’aigua suficient, es malgasta sense pensar en les conseqüències d’aquest malbaratament.
L’aigua és un recurs renovable (recorda el cicle de l’aigua) però molt limitat. Efectivament, els recursos d’aigua de què disposen les persones són molt limitats i, a més, la distribució de les pluges és desigual al planeta, per la qual cosa la disponibilitat d’aigua no és igual a tot arreu.

  • Les condicions climàtiques fan que l’aigua sigui un be escàs i mal distribuït. Uns 2000 milions de persones de 80 països d’arreu del món viuen en zones amb escassesa crònica d’aigua, i, a mesura que les poblacions humanes i animals vagin creixent, la crisi serà pitjor.
  • La quantitat d’aigua que consumeixen els diferents països està en funció del grau de desenvolupament tecnològic de la societat. Els països més desenvolupats com ara Estats Units o la Unió Europea consumeixen grans quantitats d’aigua per fer front a l’agricultura i la ramaderia intensiva, a la generació d’energia i al desenvolupament de les activitats industrials.

7.1 Ús i abus d’aigua

  • lalalalL’agricultura i la ramaderia són les activitats humanes que consumeixen més aigua; al País Valencià representen gairebé un 50 % del consum total.
  • Molta de l’aigua que s’utilitza per regar es malbarata a causa de l’evaporació i dels sistemes de reg tradicionals com l’aspersió i la inundació. Actualment, les tècniques de microgoteig de reg directe a les arrels de les plantes permeten un aprofitament òptim de l’aigua.
  • La ramaderia també implica un important consum d’aigua: una vaca necessita 100 litres d’aigua al dia, una ovella en necessita entre 40 i 70, i un porc beu de 20 a 30 litres d’aigua diaris.
  • L’aigua també es necessita per a la majoria de processos industrials. S’utilitza aigua per refrigerar les màquines, per rentar i dissoldre materials, principalment, i com a matèria primera. Les principals indústries consumidores d’aigua són les centrals elèctriques, les papereres i les siderúrgiques.
  • L’aigua domèstica es consumeix a les llars. La quantitat d’aigua que consumeixen les persones a casa seva varia segons el nivell de vida del país on viuen. Es calcula que, a la Comunitat Europea, cada habitant gasta una mitjana de 150 litres cada dia, tot o que, si viu a la ciutat, aquesta xifra es pot duplicar; en canvi, un ciutadà de l’Índia en consumeix només 25 litres.
  • També es consumeix molta aigua per regar jardins i camps de golf. Un camp de golf de dimensions mitjanes consumeix tanta aigua com una ciutat d’uns 15000 habitants. L’aigua també es malversada en les fonts públiques i en els parcs aquàtics.

8 La contaminació de l’aigua dolça i la depuració.

La contaminació de l’aigua és causada per la presència de grans quantitats de matèries estranyes en els ecosistemes aquàtics, les quals n’alteren l’equilibri.
En les aigües viuen bacteris descomponedors que transformen la matèria orgànica (fulles, animals morts, excrements…) en sals minerals consumint oxigen. Abans, els rius i llacs es mantenien nets gràcies a aquest mecanisme d’autodepuració. Però, avui dia, aboquem una quantitat tan alta de contaminants que el procés d’autodepuració natural de les aigües esdevé inútil en moltes ocasions.

8.1 Agents contaminants

contaminacio-del-aiguaLes aigües residuals domèstiques provenen de cases, escoles, hospitals, etc. Contenen sobretot contaminants orgànics (orina, femta, restes de menjar…) i també poden contenir microorganismes patògens procedents de persones malaltes i d’altres éssers vius. També contenen productes de neteja, olis i restes de pintures.
Les aigües residuals agrícoles poden contenir fertilitzants i pesticides que provenen de l’aigua de reg.
Les aigües residuals d’origen industrial poden contenir productes que no es descomponen (plàstics, llaunes …) o substàncies tòxiques. Alguns dels verins presents a les aigües residuals industrials són: l’arsènic, el cianur, el crom, el plom, el cadmi, l’anhídrid sulfúric, olis, diversos àcids, etc.
Les aigües d’escorriment circulen pels carrers i teulades quan plou. Poden arrossegar tota mena de materials, com ara plàstics, material d’enderroc, papers, llaunes…
Els purins o fems procedents del bestiar de les granges també contaminen les aigües si s’aboquen als rius o rierols o si s’utilitzen en excés per adobar la terra, llavors s’infiltren i acaben contaminant les aigües subterrànies.
Els detergents contenen gran quantitat de fosfats que van a parar, aigüera avall, als nostres rius, llacs i embassaments, juntament amb les aigües residuals domèstiques i contaminen les aigües.
La contaminació per intrusió afecta a les aigües subterrànies. Es produeix quan es barreja aigua salada del mar amb aigua dolça d’un aqüífer per raó d’una extracció excessiva de l’aigua de l’aqüífer.

8.2 Conseqüències de la contaminació de l’aigua dolça

Un dels problemes derivats de la contaminació de l’aigua és l’eutrofització o creixement massiu d’algues en un ecosistema aquàtic. Aquest fenomen es produeix quan l’aigua rep gran quantitat de nitrogen i fòsfor, substàncies que les algues fan servir de nutrients, de tal manera que les algues proliferen desmesuradament i l’aigua esdevé tèrbola i verda.
Per descompondre totes les restes de les nombroses algues que van morint, els bacteris descomponedors han de consumir molt d’oxigen, que aviat és insuficient. La falta d’oxigen provoca la mort massiva dels peixos, de les algues i d’altres organismes que viuen a l’aigua. En aquestes noves condicions, es multipliquen els microorganismes anaerobis que descomponen la matèria orgànica sense necessitat d’oxigen però desprenen metà, àcid sulfúric i altres substàncies d’olor i gust desagradable, i de vegades tòxiques.peixos morts
L’ús de determinats detergents, els adobs i els purins constitueixen la causa més important d’eutrofització dels llacs i embassaments perquè aporten a l’aigua gran quantitat de fosfats i nitrats.
La salinització de l’aigua dolça s’esdevé sovint en zones de la costa, quan s’extreuen grans quantitats d’aigua de pous i aqüífers subterranis. Si s’extreu més aigua de la que arriba subterràniament, de mica en mica l’aigua salada del mar, propera a l’aqüífer, s’infiltra per les porositats del terreny i es barreja amb l’escassa aigua dolça que encara resta a l’aqüífer. Com a conseqüència, l’aigua extreta esdevé cada cop més salada, fins al punt que arriba a no ser potable.
La contaminació tèrmica de les aigües s’esdevé quan les indústries fan servir l’aigua per refrigerar les màquines, la qual cosa provoca un augment brusc de la temperatura de l’aigua. Si l’aigua calenta es retornada als rius, llacs i embassaments, disminueix la quantitat d’oxigen de l’aigua, perquè com més alta és la temperatura, menys oxigen es dissol a l’aigua. La falta d’oxigen pot provocar la mort de peixos i d’altres éssers vius que viuen a l’aigua.
Moltes de les substàncies tòxiques que arriben a l’aigua i determinats microorganismes poden comportar problemes de salut per a les persones que utilitzen aquestes aigües per banyar-se o per beure. La flora i la fauna de l’ecosistema aquàtic també es veu afectada per les substàncies contaminants. Al nostre país són freqüents malalties provocades pel consum d’aigües contaminades o pel contacte amb elles, com ara micosis, afeccions gastrointestinals, otitis, infeccions urinàries, conjuntivitis, etc.

8.3 Depuració i potabilització de l’aigua

El processos de tractament de l’aigua són principalment processos de separació. Els podem dividir en dos grups:
Depuració: en aquest cas la millora de qualitat de l’aigua té com a objectiu retornar en bones condicions l’aigua al medi ambient. Val a dir que el tractament de l’aigua no elimina la contaminació, sinó que tan sols la separa. Són necessaris tractaments addicionals per eliminar-ne la perillositat.
Potabilització, condicionament: l’aigua es tracta abans de ser utilitzada per al consum humà o per a usos industrials, respectivament.

És més senzill potabilitzar que depurar, ja que el volum dels fangs que s’obtenen és moltmés petit en el primer cas. La destinació dels fangs és problemàtica. L’alternativa més econòmica és dipositar-los en un abocador, tot i que amb vista al futur es preveu un increment de la seva utilització agrícola. També es poden incinerar si les altres opcions no són acceptables.

cicle.aigua_

Fases de la depuració:

1 – Pretractament
Desbast: l’aigua passa a través de reixes i tamisos per eliminar-ne els residus sòlids, les restes de menjar, etc., que arriben amb l’aigua residual.
Desarenador/desgreixador: després del desbast, l’aigua passa a un tanc allargat en el qual s’injecta aire. D’aquesta manera, els olis suren i les sorres que no han quedat retingudes durant l’operació de desbast es precipiten al fons.
2 – Tractament primari
Decantador primari: és un tanc circular en el qual s’injecten productes químics a l’aigua perquè els contaminants floculin. Un cop formats, aquests flòculs, que pesen més, s’enfonsen i es recullen, mentre que l’aigua més neta de la superfície vessa i passa a la fase següent.
3 – Tractament secundari
Reactor biològic: en aquest tanc hi viuen milions de microorganismes que utilitzen la matèria orgànica dissolta per alimentar-se alhora que l’eliminen de l’aigua. Perquè aquests microorganismes puguin respirar, s’hi injecta aire.
Decantador secundari: aquests microorganismes dels reactors tendeixen a viure agrupats i formen grumolls. En els decantadors secundaris, l’aigua circula tan lentament que aquests grumolls cauen al fons i formen fangs més densos, mentre que l’aigua neta vessa per la superfície cap a la fase següent.
4 – Tractament terciari
Aquest tractament deixa l’aigua preparada per ser reutilitzada. Els processos són semblants als d’una potabilitzadora i poden incloure precloració, tractament químic, filtració i postcloració.
La configuració d’una depuradora depèn molt de la seva situació i no forçosament ha de comptar amb totes aquestes fases.

9 La contaminació de l’aigua salada

Els oceans i els mars cobreixen més de les dues terceres parts de la superfície de la Terra. A les seves aigües podem trobar moltes formes de vida, des de plàncton i plantes marines fins a enormes balenes. D’altra banda, els oceans tenen un paper molt important en el cicle de l’aigua, en la formació de climes i en la constitució química de l’atmosfera. Des de fa milers d’anys, els éssers humans han explotat els recursos que ofereix el mar: pesca, mitjà de transport de mercaderies i persones… i fins i tot l’han utilitzat per abocar-hi residus.
Els mars i oceans són immensos i, en el passat, podien dissoldre i absorbir les petites quantitats de residus que rebien. La immensitat dels oceans ens fa pensar que l’activitat de les persones no pot perjudicar-los. Però actualment la població mundial, en augment constant, produeix grans quantitats d’aigües residuals i altres substàncies contaminants, i posa a prova la capacitat dels mars de dissoldre els residus.
Si utilitzem els mars com abocadors sense mesura ens arrisquem a enverinar una de les fons de recursos més precioses del nostre planeta.

9.1 Font de contaminants del mars i els oceans

Els mars i oceans són els abocadors finals de gairebé totes les deixalles generades pels humans. Les principals vies de contaminació del mar són les següents:patope (1)

  • El petroli. Els accidents i les col·lisions de petroliers provoquen abocaments de petroli molt espectaculars. Però, els abocaments més importants, per la seva freqüència, procedeixen de rentar els dipòsits dels vaixells petroliers, atès que un cop han dipositat la seva càrrega de petroli a port, llastren els seus dipòsits amb aigua de mar.
  • Els metalls pesants i residus químics. Moltes indústries utilitzen substàncies químiques i metalls pesants, com ara el mercuri, el plom, el coure, el cadmi, el crom, l’arsènic i el ferro, que finalment poden anar a parar als rius i al mar, provocant un greu problema de contaminació.
  • Part dels pesticides i els fertilitzants utilitzats en l’agricultura s’incorporen als rius de la zona i acaben arribant al mar.
  • Part dels fems de les granges també van a parar als rius, que els conduiran fins al mar.
  • Grans quantitats d’aigües residuals van a parar al mar des de les clavegueres. Les aigües residuals contenen substàncies d’origen humà, domèstic i industrial que poden enverinar els rius i els mars. A més contenen bacteris, virus i ous de paràsits que poden ser perillosos per a la salut.
  • La radioactivitat. Les centrals nuclears utilitzen aigua per refrigerar el seu nucli. Després descarreguen aquesta aigua radioactiva al mar.
  • Les deixalles. Escampades per la superfície de l’aigua del mar i disperses al llarg de les platges, trobem deixalles, com ara plàstics, cartrons, xarxes de pesca abandonades, cordes, llaunes, ampolles, ets. Els principals culpables d’aquesta contaminació són les tripulacions dels vaixells que llencen les escombraries per la borda. Els rius també dipositen a les platges i a les aigües del mar els residus de les ciutats, i els estiuejants també dipositen diverses deixalles a les platges.

9.2 Conseqüències de la contaminació del mar

contaminacion-de-agua-1

  • El petroli abocat al mar cobreix les plomes dels ocells o el pèl dels mamífers marins i llavors no són capaços de flotar més sobre l’aigua. Els animals coberts de petroli perden l’aïllament que els hi proporcionava l’embolcall de plomes o de pèl per afrontar els canvis de temperatura i acaben morin de fred. Les víctimes moren ofegades, de fred o enverinades pel petroli que s’empassen mentre neden o es netegen el cos.
  • Les capes de petroli de les marees negres impedeixen la fotosíntesi i la respiració dels éssers vius.
  • El petroli acaba per dipositar-se sobre els sediments del fons del mar i mata tota forma de vida. Es descompon molt lentament.
  • Les algues s’alimenten amb les substàncies nutritives que contenen les aigües residuals. Quan les aigües residuals no tractades són abocades al mar, les algues es reprodueixen molt ràpidament, cobreixen la superfície de l’aigua i poden obstruir les brànquies dels peixos. Quan les nombroses colònies d’algues moren, es converteixen en una mena d’escuma bruta, irritant per a la pell de les persones.
  • Si s’aboquen grans quantitats d’aigües residuals amb molta matèria orgànica, els bacteris descomponedors consumeixen l’oxigen més ràpidament que no és reemplaçat i els nivells d’oxigen cauen en picat, fet que provoca la mort de molts peixos i altres animals marins.
  • contaminantsLes deixalles abocades al mar són perilloses tant per a les persones com per a la fauna: el vidre de les ampolles pot causar ferides i la mort d’alguns animals. Les anelles de plàstic que uneixen les llaunes de refrescos poden ser mortals per als animals marins perquè se’ls enreden al coll o al cos. Les xarxes perdudes poden ofegar els animals. Molts animals marins s’empassen les bosses de plàstic i moren.
  • Les substàncies químiques i els metalls pesants poden produir efectes devastadors sobre la vida marina. Aquests elements tòxics s’incorporen a la cadena alimentària i acaben enverinant als peixos i altres animals com aus, mamífers, i fins i tot provoquen problemes de salut en les persones que consumeixen aquests animals.
  • Les plantes de reciclatge nuclear descarreguen grans quantitats d’aigües residuals amb un alt nivell de radioactivitat.
  • Els peixos i les persones que els consumeixen poden incorporar la radioactivitat i patir greus problemes de salut.

10 Recursos hídrics al País Valencià

Fa temps que hem alterat el cicle de l’aigua: hem construït ciutats, autopistes, grans infraestructures, etc., que no deixen que l’aigua s’infiltri pel sòl i arribi als aqüífers; hem extret l’aigua de rius i llacs per tal d’abastir-nos i n’hem canviat el curs natural amb la construcció d’embassaments; hem sobreexplotat aqüífers i hem contaminat les aigües superficials i subterrànies amb residus agrícoles, industrials i urbans. A més, hem fet ús de l’aigua com si fos un bé renovable i il·limitat.
La quantitat d’aigua disponible en el País Valencià és deficitària. Llegim un fragment del  Llibre Blanc de  l’ edificació sostenible a la comunitat valenciana, un informe d’Institut Valencià de l’Edificació de 2009.

Els recursos hídrics de la Comunitat Valenciana procedixen, en gran part, de rius o aqüífers localitzats en comarques o regions distants, a vegades, centenars de quilòmetres. Succeïx així amb els recursos procedents de l’Alt Tajo que distribuïx la Mancomunitat dels Canals de Taibilla, a partir del transvasament Tajo-Segura, amb els aportats pel transvasament Xúquer-Túria per a l’abastiment de l’àrea metropolitana de València i amb els viatges d’aigua practicats des dels aqüífers de l’Alt Vinalopó a Alacant i Elx.

L’II Pla Director de Sanejament i Depuració de la Comunitat Valenciana establia, per a l’any 2003, un volum d’aigua disponible de 3.467 hm3 /any, xifra que incloïa les aigües superficials (1.278 hm3 /any), les subterrànies (1.403), els retorns (431), la reutilització de residuals depurades i el dessalatge (185) i l’aportada pel transvasament Tajo–Segura (170).

Cal indicar que estos valors han anat variant en els últims anys, especialment pel que fa a la reutilització de residuals depurades i dessalatge, com s’indicarà més avant.

Este mateix pla establia una demanda d’aigua de 3.667 hm3 /any, sense tindre en compte els cabals que aiguamolls, rius i aqüífers sobreexplotats necessiten per a mantindre el seu equilibri ecològic, de manera que la diferència entre disponibilitat i demanda indica un dèficit de 200 hm3 /any a la Comunitat, xifra que s’elevaria a 600 hm3 /any si es consideren les mencionades demandes ambientals7 .

Esta demanda d’aigua es pot desglossar en funció de l’ús previst, de manera que l’agrícola en necessitaria un 78,8%, seguida de la urbana amb un 17,9% i, finalment, la industrial amb un 3,3%.

10.1 Solucions als problemes hídrics

Per tal de solucionar els problemes hídrics tenim diferents camins que com a societat hem de triar. El primer és evident, necessari i senzill, els altres són més profunds.
Estalviem l’aigua

1. Dutxar-nos en comptes de banyar-nos, així gastarem cinc vegades menys quantitat d’aigua.
2. Tancar l’aixeta de la dutxa mentre ens ensabonem.
3. Tancar l’aixeta quan ens rentem les dents o ens afaitem: s’estalvien 14 litres.
4. Rentar els plats a la pica amb el tap posat i amb l’aixeta tancada.
5. Posar un dosificador o una ampolla plena a la cisterna del wàter: s’estalvien 10 litres per descàrrega.
6. Revisar les aixetes que degoten i les cisternes que no tanquen bé.
7. No engegar la rentadora o el rentaplats fins que no estiguin ben plens: s’estalvien 30 litres d’aigua cada vegada.
8. No obrir al màxim les aixetes.
9. Utilitzar electrodomèstics eficients en el consum d’aigua (cal consultar l’etiqueta dels rentaplats o de les rentadores).
10. Incorporar sistemes d’estalvi d’aigua a les aixetes i a les dutxes de les cases, com per exemple els airejadors. Aquests sistemes introdueixen aire en el flux d’aigua, redueixen la quantitat d’aigua utilitzada i permeten realitzar la funció desitjada (rentar, esbandir, etc.).

11. Aprofitar l’aigua de pluja per regar les plantes de casa.
12. No regar les plantes del jardí amb mànega, cal utilitzar una regadora.
13. No rentar el cotxe amb una mànega d’aigua, és millor utilitzar una galleda amb aigua.
14. Exigir una bona gestió de l’aigua a les autoritats de la nostra població o comunitat.
15. Donar suport a les campanyes a favor de la reducció del consum d’aigua.

Altres solucions:
Embassaments: Es denomina embassament a l’acumulació d’aigua produïda per una obstrucció en el jaç d’un riu o rierol que tanca parcial o totalment la seva llera.
Transvasaments: Els transvasaments suposen normalment la canalització d’aigua de la conca d’un riu fins a una altra conca suposadament “deficitària”.
Una política de transvasaments suposa també la construcció de nous embassaments, la funció dels quals es emmagatzemar només l’aigua per a la seva canalització posterior, una gorra de conca l’altra.
Dessalinització: Es refereix a qualsevol dels diferents procediments que lleven l’excés de sals (especialment clorur sòdic) i altres minerals de l’aigua.

10.2 Nova Cultura sostenible de l’aigua

El desenvolupament sostenible, en comptes de considerar únicament el desenvolupament econòmic com es feia antigament, requereix forçosament, a més a més, un desenvolupament ecològic i social.
És un concepte molt lligat a la sostenibilitat, és a dir, és proveir el millor per les persones i el medi ambient ara i en el futur indefinidament. Segons l’Informe Brundtland de 1987, la sostenibilitat és “Satisfer les necessitats de la generació actual sense comprometre la capacitat per satisfer les necessitats de les generacions futures.”

11 Exercicis

  1.  Quan es va forma la terra, on estava la major quantitat d’aigua?
  2. D’on procedeixen les grans quantitats d’aigua que hi ha actualment a la Terra?
  3. Com creus que estarà l’aigua en Venus i en Mart? Per què?
  4. Quan es va formar els oceans, l’aigua seria dolça o salada? Raona la teva resposta.
  5. Fes un mapa conceptual de la distribució de l’aigua a la terra.
  6. Analitza la quantitat d’aigua que tenen els nostres òrgans (punt 5.4.1). Pots extraure cap conclusió?
  7. Completa la taula:
    Funció
    Exemple (1 o més si en saps)
    Funció dissolvent Funció de transport Funció estructural Funció mecànica esmorteïdora Funció de termoreguladora Funció metabòlica
  8. Si l’aigua regula la temperatura del medi ambient, on creus que farà més sensació de calor en estiu, a Madrid o al Port de Sagunt.
  9. La sorra de la platja crema pel dia però està freda a la nit, mentre que l’aigua de la mar està fresca pel dia i calenta a la nit. Explica aquest fenomen.
  10. La propietat que la densitat de l’aigua és major en estat líquid és fonamental per a la formació de la vida tal com la coneixem. Explica el perquè?
  11. L’aigua és un recurs renovable. Podries explicar el per què?
  12. Les glaceres estan en retrocés. Quines conseqüències creus que tindrà en un futur?
  13. Dibuixa una glacera i investiga sobre les seues parts.
  14. Fes una llista amb els rius més importants de la Comunitat Valenciana.
  15. Esbrina els diferents tipus de llacs que existeixen.
  16. Defineix:
    a) Roca permeable
    b) Nivell freàtic.
    c) Pou artesià
    d) Roca impermeable
    e) Font natural
  17. Completa el mapa conceptual de l’exercici 5.
  18. Si el 70% del planeta és aigua, per què no hi ha aigua per tothom?
  19. Explica la frase: “L’aigua és un recurs escàs però renovable.”
  20. Quines diferències veus entre potabilitzar l’aigua i depurar-la.
  21. Creus que és important depurar l’aigua de les grans poblacions.
  22. Quins usos li podem donar a l’aigua depurada? I a la potabilitzada?
  23. Fes una llista de 2 coses a favor i dos en contra de: embassaments, transvasaments i la  dessalinització.
  24. El problema de la falta d’aigua és de les administracions públic que i governs o només dels usuaris (nosaltres a casa, empresaris, agricultors, etc)

12 Activitats Finals

  1.   Quan va aparèixer l’aigua sobre la Terra?
  2.   Per què la Terra és el planeta blau?
  3.   Quins són els diferents estats en què trobem l’aigua?
  4.   Per què sura el gel sobre l’aigua líquida?
  5.   Quin % d’aigua hi ha en el cos d’un home? I en el cos d’una dona?
  6.   Indica alguns aspectes que cregues importants del cicle de l’aigua.
  7.   Anomena les diferents etapes del cicle de l’aigua.
  8.   Com està distribüida l’aigua a la Terra?
  9.   A quines zones del planeta hi ha abundància d’aigua?
  10.   Per què l’obtenció d’aigua potable és cada vegada més costosa?
  11.   Quins problemes tenen les persones que viuen a zones d’escassetat d’aigua?
  12.   Quins tipus d’aigua hi ha en el nostre planeta.
  13.   Fes un dibuix a color d’un aqüífer.
  14.   Com es produeix la contaminació de l’aigua?
  15.   Què és la sostenibilitat?
  16.   Digues 5 coses que podem fer per estalviar aigua.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *