agua

TEMA 3. LA HIDROSFERA
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
2º de Bachillerato.
INTRODUCCIÓN
•
¿Qué es la hidrosfera? Es el subsistema formado por todo el agua del planeta. Cubre casi las tres cuartas partes de la
superficie de nuestro planeta.
•
¿Dónde se encuentra el agua?
- Su inmensa mayoría forma los mares y océanos.
- Una pequeña parte se encuentra sobre los continentes: congelada en glaciares, circulando por las redes de drenaje o
almacenada en acuíferos subterráneos.
•
Las masas de agua se encuentran en continuo movimiento por todo el planeta pasando de un estado físico a otro
(sólido-líquido-gaseoso) a lo largo del Ciclo del Agua o Ciclo Hidrológico.
•
El agua es el soporte esencial para la vida y además:
- Interviene en la regulación climática.
- Modela el relieve.
- Participa en los ciclos biogeoquímicos.
•
Debido al desarrollo de las actividades humanas en los últimos años, la calidad del agua se vio afectada generando
impactos que alteran sus características iniciales y que suelen tener repercusiones sobre:
-la salud humana
- conservación de los ecosistemas y paisajes.
- los procesos ecológicos.
•
Estos efectos negativos pueden evitarse implantando: Medidas Preventivas y Mecanismos Legales que protejan al medio.
LA HIDROSFERA
• La Hidrosfera es el subsistema formado por toda el agua de la Tierra.
• No es continua, ya que se encuentra distribuida entre: mares y océanos, continentes y atmósfera.
• Tampoco es estática, sino que presenta una dinámica, circulando a lo largo del planeta y cambiando
de estado físico: sólido, líquido y gaseoso.
LA HIDROSFERA
OCÉANOS
Y MARES
AGUAS
CONTINENTALES
•
•
•
•
•
Aguas Subterráneas.
Ríos
Glaciares
Lagos
Humedales
AGUA
ATMOSFÉRICA
OCÉANOS Y MARES
• Los océanos y mares representan el 97,5% del agua total de la Hidrosfera.
• Se trata de agua en estado líquido con carácter salino, debido a sales aportadas por los ríos, erosión
de las rocas y dorsales oceánicas.
• La dinámica de los océanos está condicionada por:
- El movimiento de rotación de la Tierra (Efecto Coriolis).
- Las diferencias de temperaturas debido a la inclinación variable con la que inciden los rayos
solares (corrientes superficiales).
- Las variaciones de densidad debido a cambios de salinidad y temperatura (corrientes
profundas).
- La incidencia de los vientos (oleaje).
- Las fuerzas de atracción de la Luna y del Sol (mareas).
NOTA: EL OLEAJE Y LAS MAREAS SERÁN TRATADOS EN EL PUNTO DE PROCESOS LITORALES (Más adelante).
OCÉANOS Y MARES
LAS CORRIENTES OCEÁNICAS.
Las corrientes oceánicas son fenómenos que permiten distribuir el calor a lo largo del planeta, e influyen
considerablemente en la climatología.
Se diferencian: Corrientes Oceánicas Superficiales y Corrientes Oceánicas Profundas.
CORRIENTES OCEÁNICAS SUPERFICIALES
 Se generan a partir de los vientos alisios (vientos constantes relacionados con las zonas de los
anticiclones tropicales).
 Estas corrientes, debido al efecto Coriolis, se desvían hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia
la izquierda en el hemisferio sur, en relación con las direcciones del viento (Transporte de Ekman)
OCÉANOS Y MARES
Transporte de Ekman: El movimiento promedio de las aguas oceánicas en
todas las profundidades es aproximadamente de 90º hacia la derecha en el
hemisferio norte y 90º hacia la izquierda en el hemisferio sur respecto a la
dirección del viento en la superficie.
OCÉANOS Y MARES
•
En el Pacífico, donde los continentes están muy separados, las corrientes superficiales se desarrollan muy bien.
•
En las costas occidentales las corrientes se desvían hacia los Polos, lo que implica que las aguas cálidas que
bañan estas zonas suavizan el clima. Ejemplo: Corrientes del Golfo que baña Florida.
•
De igual forma, corrientes de aguas frías viajan hacia el Ecuador suavizando y enfriando el clima de las costas
que baña. Ejemplo: Corriente del Labrador procedente del Ártico que baña las costas de Canadá.
Figura 1. Mapa esquemático de las
principales
corrientes
oceánicas
superficiales (En azul las corrientes
superficiales frías; en rojo las corrientes
superficiales cálidas).
Las direcciones de las corrientes están
condicionadas por las grandes barreras
que son los continentes.
OCÉANOS Y MARES
CORRIENTES OCEÁNICAS PROFUNDAS O TERMOHALINAS
• Originadas por las diferencias en la densidad del agua, que es mayor cuanto más fría y/o salada
esté, tendiendo a hundirse para dar lugar a una circulación termohalina (condicionada por la
diferencia de temperatura y/o salinidad) en vertical.
• Este movimiento vertical comienza a partir del enfriamiento de la capa superficial que tiende a
descender, provocando el afloramiento del agua más profunda y cálida para ocupar su lugar.
• Esto genera una gran circulación del agua: por el fondo circula el agua fría (que permite una mayor
disolución de O2 en su seno), y por la superficie, el agua cálida.
• Las corrientes profundas están condicionadas por la topografía del fondo marino y transportan
sedimentos.
OCÉANOS Y MARES
AFLORAMIENTOS COSTEROS O UPWELLING.
• Dentro de los desplazamientos verticales de las masas de agua destacan los llamados
afloramientos o upwelling.
• En estas zonas se produce el ascenso de agua más profunda y por lo tanto más fría.
• Como estas aguas tienen una gran cantidad de oxígeno y de nutrientes, se desarrolla en ellas
abundante plancton, lo que permite que en su seno vivan gran cantidad de peces.
Figura.
Proceso
de
afloramiento marino o
upwelling.
LA CINTA TRANSPORTADORA
OCEÁNICA
•
Especie de río de agua que recorre
prácticamente todo el planeta.
•
La primera mitad de su trayectoria lo
hace
como
corriente
profunda,
condicionada por la densidad.
La segunda mitad en forma de
corriente superficial, supeditada a la
acción de los vientos dominantes.
El inicio de esta circulación se halla en
las proximidades de Groenlandia,
donde el agua tiende a hundirse por ser
más salada y fría, y por lo tanto densa.
•
•
•
•
Esta corriente se encarga de regular la
cantidad de CO2 atmosférico, ya que el
agua fría al hundirse arrastra gran
cantidad de gas (que luego liberará unos
mil años después, en las zonas de
afloramiento).
Las corrientes que la constituyen son
aprovechadas en las migraciones de
un gran número de especies marinas.
FENÓMENO “EL NIÑO”
Definición de Termoclina.
Gradiente vertical brusco de temperatura que se produce por la mezcla de aguas frías y calientes. Es
aquella zona de la capa superficial del océano en la cual la temperatura del agua del mar tiene una
rápida disminución en sentido vertical, con poco aumento de la profundidad.
Se observa el perfil de temperatura del agua y la
zona de termoclina entre los 200-1000 metros de
profundidad donde el descenso de la temperatura es
de aproximadamente 9ºC.
Se muestra las diferentes nomenclaturas que se les da
a las masas de agua en función de si se encuentran
por encima de la termoclina (Epilimnion), en la zona de
la termoclina (Metalimnion) o por debajo de la
termoclina (Hipolimnion).
FENÓMENO “EL NIÑO”
• El fenómeno de “El Niño” es un cambio alternante de los vientos y corrientes que se
forman en el océano Pacífico en latitudes ecuatoriales, denominado oscilación
meridional de “El Niño”.
• Consiste en una incursión de aguas cálidas de alta temperatura (30 a 32ºC)
procedentes del ecuador en las aguas tradicionalmente frías (13 a 15ºC) de la Corriente
de Humboldt o de Perú (costas de Chile y Perú).
• Este fenómeno afecta a zonas amplias de la Tierra, y no tiene una aparición periódica
(Ocurre más o menos cada 3-5 años y dura unos 18 meses, alcanzando valores máximos
en Navidad, de ahí su nombre “El Niño”).
FENÓMENO “EL NIÑO”
En condiciones normales, en el océano Pacífico oriental sur, se localiza un anticiclón subtropical. En
esta zona anticiclónica, las condiciones climáticas son estables y con ausencia de lluvias, ya que está
bloqueada la circulación de las borrascas situadas más al sur. Estas condiciones hacen que los vientos
soplen de este a oeste y empujen las aguas cálidas superficiales en la misma dirección hasta Australia e
Indonesia, permitiendo el afloramiento de agua fría profunda que se añade a la que aporta la corriente
fría superficial de Humboldt.
FENÓMENO “EL NIÑO”
Cuando se produce la situación denominada como “El Niño”, el anticiclón del Pacífico se debilita frente
a las costas sudamericanas y deja que las borrascas del Pacífico occidental del sur invadan las costas
peruanas y chilenas, aumentando la nubosidad y las precipitaciones y provocando grandes inundaciones. Al
mismo tiempo, en el otro extremo del Pacífico (Indonesia y Australia) se producen grandes sequías. Los
vientos alisios se debilitan e invierten su dirección soplando de oeste a este. Este cambio hace que las
corrientes marinas no circulen como antes: al no desplazarse las aguas cálidas hacia el oeste, no aflora el
agua fría profunda y se corta la corriente superficial de Humboldt. Esta situación conlleva que
disminuyan los nutrientes que alimentan al plancton, lo que origina su muerte y, como consecuencia, la de
los peces. Esto hace que disminuya la pesca, actividad económica importante en estas costas.
FENÓMENO “EL NIÑO”
AGUA CONTINENTAL
AGUA SUBTERRÁNEA
• Una pequeña parte del agua de lluvia que llega a los continentes queda atrapada por la vegetación,
por el proceso llamado interceptación, o empapa las partículas minerales de la capa superficial de los
suelos (quedando por tanto retenidas en superficie).
• Otra parte mucho mayor se infiltra en el terreno y ocupa los poros y las fisuras de las rocas. Va
descendiendo por gravedad hasta llegar a una capa impermeable, formada por un material que no deja
pasar fluidos a su través, como la arcilla o el granito.
• La zona subterránea, que tiene todos sus poros llenos de agua, se denomina zona de saturación, y el
agua que la ocupa se conoce como agua subterránea o freática. Las rocas porosas y permeables
donde se ubica se llaman acuíferos, y constituyen reservorios de agua subterránea.
• Sobre la zona de saturación se halla la zona de aireación, que conserva algunos poros llenos de aire.
La línea superior de la zona de saturación es el nivel freático.
AGUA CONTINENTAL
AGUA SUBTERRÁNEA: Tipos de Acuíferos.
En función de la litología y del relieve de una zona, podemos diferenciar varios
tipos de acuíferos:

Acuíferos libres. Tienen su nivel freático sometido solamente a la presión
atmosférica y pueden recargar agua por cualquier parte.

Los acuíferos confinados. Se encuentran encerrados entre dos capas
impermeables y sus aguas están a mayor presión que la atmosférica. Por
tanto, solo pueden recibir agua en las áreas de recarga, que son zonas en que
la capa permeable aflora a la superficie. Si se rompe el confinamiento,
perforando un pozo, el agua subirá por encima del terreno (pozos surgentes y
artesianos).

Los acuíferos colgados profundos. Con recarga nula, acumulados en
épocas geológicas pasadas se denominan acuíferos fósiles y son un recurso
no renovable.
AGUA CONTINENTAL
AGUA SUBTERRÁNEA: La sobreexplotación de los acuíferos.
La sobreexplotación de un acuífero ocurre si se extrae agua del subsuelo a
un ritmo superior al de la infiltración o recarga natural.
Esto supone el agotamiento progresivo del agua almacenada y tiene diversos
efectos negativos: el encarecimiento de la extracción, la degradación de los
ecosistemas de los humedales que se alimentan de aguas freáticas, etc.
Una de las principales consecuencias negativas de la sobreexplotación de
acuíferos situados en regiones costeras es la salinización de los
acuíferos.
La sobreexplotación de estos acuíferos puede producir una intrusión del
agua marina; así los poros y conductos que quedan libres por la extracción
se rellenan con agua del mar, que desaloja poco a poco al agua dulce de
manera irreversible, perdiéndose el acuífero (reservorio de agua dulce) para
siempre.
AGUA CONTINENTAL
LOS RÍOS.
• El total de: el agua que circula por la superficie de la Tierra, el agua de arroyada o de escorrentía, la que
proviene de la fusión de la nieve y el agua que aflora de los acuíferos acaban finalmente en un curso
fluvial.
• El conjunto de todos los cauces o cursos por los que circula el agua, arroyos, torrentes o ríos se
denomina sistema o red de drenaje. Se reserva el nombre de río a los cursos que son permanentes, si
bien en zonas secas o mediterráneas muchos cauces de los denominados ríos se secan en verano.
• Caracteriza a un río el cauce o depresión por donde circula, que está delimitado por las orillas o
márgenes y el canal o lecho del río. También caracteriza a un río su perfil longitudinal, el caudal, etc.
AGUA CONTINENTAL
LOS RÍOS: Tramos de los ríos y sus características.
AGUA CONTINENTAL
LOS GLACIARES.
• Gran parte del agua dulce se encuentra en estado sólido formando el hielo de los glaciares.
• Las mayores acumulaciones, con dimensiones continentales y hasta 4000 m de espesor, se localizan
en la Antártida (84% del hielo de todo el planeta) y en Groenlandia, y se llaman casquetes glaciales o
inlandsis.
No se debe confundir los casquetes con la banquisa o hielo marino, que surge de la congelación directa
del agua de mar y no sobrepasa los 5 metros de grosor.
• Este hielo influye en gran medida en el equilibrio de la radiación y en el calor del globo (albedo) y
constituye una gran reserva de agua, cuya alteración tendría importantes efectos en el nivel de los
océanos.
AGUA CONTINENTAL
LOS GLACIARES.
Otras masas de hielo más pequeñas ocupan los valles de las regiones montañosas elevadas y se
denominan glaciares alpinos o de valle. Se diferencian tres zonas características:

Circo: zona situada en la cabecera del valle glaciar.

Lengua: se trata de un río congelado. Tiene un gran poder erosivo y genera
un relieve con un perfil en forma de U característico.

Zona de Ablación: Lugar en donde termina el glaciar (donde se
descongela). La zona de ablación puede alcanzar el océano produciéndose
grietas en las masas de hielo y desprendiéndose grandes masas de hielo; o
bien puede encontrarse sobre el continente, en este caso los materiales que
transportan los glaciares son depositados y forman unas acumulaciones de
material conocidas como morrenas.
AGUA CONTINENTAL
LOS LAGOS.
• Los lagos son masas de agua de distintos orígenes (volcánico, glacial, etc.), y de distintas características
morfológicas y de salinidad.
• Desde un puntos de vista geológico, los lagos están destinados a desaparecer del paisaje por dos
procesos: por drenaje (a medida que sus cierres son erosionados), y por colmatación con sedimentos.
• También pueden desaparecer por excesiva evaporación debida a cambios climáticos o descenso del
nivel freático.
• La excepción son los lagos situados en áreas en las que el terreno se está hundiendo y las placas
litosféricas se separan, como los lagos africanos.
AGUA CONTINENTAL
LOS LAGOS: Dinámica estacional de un lago.
AGUA CONTINENTAL
LOS HUMEDALES.
Son zonas con un contenido en agua mayor que el de las zonas circundantes. En ellas el nivel freático está en
contacto con la superficie y, aunque su grado de encharcamiento es muy variable, suelen tener poca profundidad.
Dentro de los humedales se encuentran: humedales costeros (marismas), marjales, ciénagas, zonas pantanosas, grandes
lagunas y pequeñas charcas.
Los humedales son de gran importancia porque:

Son dispositivos naturales muy eficaces para el control de inundaciones e infiltraciones de agua.

Son ecosistemas de alta productividad, debido a que retienen agua y nutrientes y no sufren épocas de sequía.

Son lugares de alta diversidad biológica y sirven de refugio para las aves migratorias.

Presentan un microclima más húmedo y menos cálido que el correspondiente clima regional.

Constituye un recurso paisajístico muy valioso visualmente.
AGUA ATMOSFÉRICA
• Por último, el 0,001% del total del agua de la hidrosfera se halla en la atmósfera en forma de vapor
o condensada en las nubes.
• Esta agua procedente de la evaporación de las masas de agua marinas y continentales, así como
de la evapotranspiración de los seres vivos, es fundamental en los procesos de transporte de
materia, y en la distribución de la energía aportada por las radiaciones solares, que
caracterizan la dinámica de la hidrosfera.
LA DINÁMICA DE LA HIDROSFERA: EL CICLO DEL AGUA O CICLO HIDROLÓGICO
La Hidrosfera es un subsistema dinámico. Esta dinámica es un proceso cíclico en el que se producen
constantes transformaciones e intercambios de materia y energía entre la hidrosfera y los demás subsistemas
terrestres: atmósfera, litosfera y biosfera. El proceso se denomina Ciclo del Agua o Hidrológico.
LA DINÁMICA DE LA HIDROSFERA: EL CICLO DEL AGUA O CICLO HIDROLÓGICO
El Ciclo puede sintetizarse en las siguientes etapas:
EL APORTE DE ENERGÍA SOLAR.
El Ciclo Hidrológico comienza cuando la radiación solar provoca la evaporación de las aguas oceánicas y continentales. A
este proceso se suma la evapotranspiración debida a la actividad de los seres vivos, fundamentalmente las plantas.
LAS INTERACCIONES CON LA ATMÓSFERA.
El vapor de agua que alcanza la atmósfera es transportado por todo el planeta gracias a la Circulación General
Atmosférica (Ver Tema 2). Dependiendo de la latitud y altitud, el vapor de agua puede condensarse y formar nubes, que
luego precipita en forma de nieve, granizo o lluvia sobre los océanos o continentes.
LA ACCIÓN DE LA GRAVEDAD.
Una fracción del agua que precipita sobre los continentes pasa al subsuelo por infiltración y alimenta a las aguas
subterráneas. Otra fracción no se infiltra y queda en la superficie formando parte de la llamada escorrentía superficial.
Tanto las aguas subterráneas como las superficiales tienden a fluir, a favor de pendiente, hacia el mar, por acción de la
gravedad. Cuando estas aguas alcanzan los mares u océanos se dice que se ha cerrado el Ciclo.
RIESGOS ASOCIADOS A LA DINÁMICA HIDROSFÉRICA: LAS INUNDACIONES
INUNDACIÓN: Tiene lugar cuando el agua cubre un terreno que habitualmente no está sumergido.
En el caso de un río, se suele hablar de AVENIDA.
AVENIDA: Subida del nivel de las aguas que desborde el cauce fluvial e inunde las áreas subyacentes. Las
avenidas se originan porque el río recibe aportes de agua que superan la capacidad de almacenamiento,
desagüe e infiltración de la cuenca.
Cuando se hablan de avenidas deben tenerse en cuenta dos conceptos:
 Caudal punta: es el caudal máximo alcanzado por un curso de agua como respuesta a las
precipitaciones o a otras causas. En un hidrograma es el valor de ordenadas del máximo de la gráfica.
 Tiempo de respuesta: es el tiempo transcurrido desde el momento en que han caído la mitad de las
precipitaciones hasta el momento en que se produce el caudal punta.
RIESGOS ASOCIADOS A LA DINÁMICA HIDROSFÉRICA: LAS INUNDACIONES
Definición de hidrograma: El hidrograma de
una corriente es la representación gráfica de
las variaciones del caudal con respecto al
tiempo, arregladas en orden cronológico en un
lugar dado de la corriente.
Figura. Comparación de un hidrograma correspondiente a un río (en rojo)
y a una rambla (en verde) tras la caída de una lluvia torrencial. Las
diferencias entre el tiempo de respuesta y el caudal punta determinan la
intensidad del riesgo.
RIESGOS ASOCIADOS A LA DINÁMICA HIDROSFÉRICA: LAS INUNDACIONES
PELIGROSIDAD DE LAS INUNDACIONES
La PELIGROSIDAD de las inundaciones depende de:
- La velocidad de la corriente y del caudal.
- Dependen de la intensidad de las precipitaciones.
DE FORMA GENERAL: Cuanto mayor sea el caudal punta y menor el tiempo de respuesta, mayor
será el riesgo.
Riesgos meteorológicos (Precipitaciones)
INUNDACIONES
Dependen de:
Geomorfología de la zona
Son Riesgos Mixtos: Se pueden producir o agravar como consecuencia de ciertas actuaciones humanas.
RIESGOS ASOCIADOS A LA DINÁMICA HIDROSFÉRICA: LAS INUNDACIONES
ACTUACIONES HUMANAS QUE PRODUCEN O AGRAVAN EL RIESGO DE INUNDACIÓN:
 La utilización de llanuras de inundación de los ríos para construir y cultivar.
 La destrucción de la vegetación de ribera. Al desaparecer la vegetación de ribera se arrastra
más suelo y las avenidas son más rápidas, cuantiosas y destructivas.
 La deforestación de las cabeceras de los ríos y barrancos. Disminuye la infiltración y aumenta
el caudal punta del río. Además favorece la erosión, por lo que el agua transporta más limos y
piedras, aumentando el efecto destructivo
RIESGOS ASOCIADOS A LA DINÁMICA HIDROSFÉRICA: LAS INUNDACIONES
PREDICCIÓN DE LAS INUNDACIONES
Las PRINCIPALES MEDIDAS para predecir las inundaciones son las siguientes:
 Previsiones Meteorológicas. El anuncio anticipado de las inundaciones se hace tradicionalmente
a partir de los informes meteorológicos, a partir de los cuales se puede prever la aparición de lluvias
torrenciales, principal causa de las mismas, en un determinado lugar.
 Diagramas de Variación del Caudal. Recurriendo a datos históricos se
puede observar que las variaciones de caudal son cíclicas, repitiéndose
a intervalos regulares de tiempo, específicos para cada cuenca fluvial
(Variaciones estacionales del caudal). De esta forma, se puede prever
el tiempo de retorno para cada tipo de inundación, así como el caudal
máximo esperado.
RIESGOS ASOCIADOS A LA DINÁMICA HIDROSFÉRICA: LAS INUNDACIONES
PREDICCIÓN DE LAS INUNDACIONES
 Elaboración de Mapas de Riesgo. La elaboración de mapas de riesgo a partir de datos históricos
es de gran utilidad para delimitar las áreas susceptibles, así como la magnitud de la inundación
esperada.
Figura. Mapa de riesgo de inundaciones en el territorio español. En el mapa de
España se representan las zonas según su daño potencial que pueden producir
las inundaciones: máximo, intermedio y mínimo riesgo.
RIESGOS ASOCIADOS A LA DINÁMICA HIDROSFÉRICA: LAS INUNDACIONES
MEDIDAS DE PREVENCIÓN
MEDIDAS ESTRUCTURALES.

La construcción de embalses de laminación. Estos embalses sirven para regular las crecidas del río, al retener el agua y,
posteriormente, soltarla de forma controlada mediante la apertura o cierre de la presa.

La construcción de diques paralelos al cauce del río. Con ellos puede confinar el flujo de agua dentro del canal y
contener el desbordamiento. Sin embargo, en crecidas muy fuertes estos diques pueden romperse y provocar una
catástrofe mayor.

La corrección y la regulación de cauces. La limpieza y el dragado o ensanchamiento del cauce permite acoger un mayor
caudal y reduce el riesgo de avenida. Otra alternativa es construir un canal hacia el que se pueda desviar el agua del río (río
Turia en Valencia; río Sar en Padrón).

La reforestación y la estabilización de las laderas. La repoblacion forestal, el cultivo con especies adecuadas y
aterrazando las laderas son medidas eficaces para reducir el relleno de los cauces por sedimentos y además reducen la
escorrentía superficial.
RIESGOS ASOCIADOS A LA DINÁMICA HIDROSFÉRICA: LAS INUNDACIONES
MEDIDAS DE PREVENCIÓN
MEDIDAS DE GESTIÓN Y ORDENACIÓN DEL TERRITORIO.

La ordenación del territorio. Existen unas leyes que limitan o prohíben determinados usos en las zonas de riesgo
de inundación. Para la realización de esta ordenación del territorio se recurre a los mapas de riesgo comentados
anteriormente.

Los planes de emergencia de Protección Civil. Mediante estos planes
se logra reducir los efectos de las
situaciones de catástrofe para las personas, los bienes y los servicios.

Otras medidas. Implantar sistemas de alarma, crear normativas de evacuación, informar a la población acerca del
riesgo existente en la zona y sobre las medidas que se deben tomar en caso de avenida, determinar los parámetros
hidrológicos y meteorológicos de la cuenca con el fin de predecir las avenidas, etc.
CASO PRÁCTICO SOBRE LA INTERPRETACIÓN DE UN HIDROGRAMA (PAU).
En la cabecera del río Palomar se ha urbanizado una zona, hecho que ha
alterado su régimen hidrológico. A continuación se muestran los
hidrogramas de dos crecidas, causadas por dos fuertes tormentas con
intensidad y cantidad de precipitación similares, correspondientes a las
situaciones anterior y posterior a la urbanización. La urbanización ha influido
tanto en el tiempo de respuesta como en el caudal punta de la crecida.
a) Explica que significa caudal punta y tiempo de respuesta.
b) Calcula el caudal punta y el tiempo de respuesta en los dos
hidrogramas.
c) Explica las posibles causas de la variación en el hidrograma a partir de
la urbanización de la zona.
d) Comenta dos medidas correctoras que se podrían aplicar en este caso
en concreto para evitar o minimizar los riesgos derivados de un
incremento del caudal punta.
CASO PRÁCTICO SOBRE LA INTERPRETACIÓN DE UN HIDROGRAMA (PAU).
Apartado a.
Caudal punta: Es el caudal máximo alcanzado por un curso de agua como respuesta a las
precipitaciones o a otras causas. En un hidrograma es el valor de ordeadas del máximo de la
gráfica.
Tiempo de respuesta: Es el tiempo transcurrido desde el momento en que han caído la mitad
de las precipitaciones hasta el momento en que se produce el caudal punta.
Apartado b.
Se responde tomando medidas con una regla sobre los hidrogramas. Además de indicar los valores en la tabla conviene comentarlos
brevemente.
Caudal punta
Tiempo de respuesta
Antes de la urbanización
70 m3/s
4 h 30 min
Después urbanización.
95 m3/s
2h
La comparación de los hidrogramas muestra que el caudal punta ha aumentado notablemente (en más del 20%) y que el tiempo de respuesta
se ha acortado a menos de la mitad después de la urbanización de la zona.
CASO PRÁCTICO SOBRE LA INTERPRETACIÓN DE UN HIDROGRAMA (PAU).
Apartado c.
El aumento del caudal punta y la respuesta más rápida del sistema torrencial a las precipitaciones indican que se ha
disminuido notablemente la infiltración y ha aumentado la escorrentía, y que se ha reducido la capacidad de la cuenca
de recepción y del canal de desagüe para retardar el flujo del agua.
Las causas de estos cambios pueden deberse a:

Deforestación de la zona, ya que los árboles facilitan la infiltración y retardan la caída del agua de lluvia al suelo.

Pérdida de la capa de suelo; posiblemente la deforestación haya facilitado la erosión del suelo fértil y permeable que
favorecía la infiltración y retardaba la escorrentía.

Impermeabilización de superficies; el asfaltado, hormigonado, etc., impide la infiltración y acorta mucho el tiempo de
respuesta.
CASO PRÁCTICO SOBRE LA INTERPRETACIÓN DE UN HIDROGRAMA (PAU).
Apartado d.
Se puede retardar la respuesta del sistema torrencial mediante dos tipos de medidas:
Medidas de restauración de la cuenca de recepción:

Plantar vegetación herbácea y arbustiva y reforestar la cuenca de recepción.

Realizar aterrazamientos para facilitar la reforestación y dificultar la escorrentía.
Medidas estructurales de laminación y rectificación del flujo:

Construcción de diques de laminación que retengan el agua momentáneamente retardando la respuesta del
sistema.

Rectificación y acondicionamiento del cauce.
LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera que el agua está contaminada cuando su
composición o su estado natural se ven modificados, de tal modo que el agua pierde las condiciones
aptas para los usos a los que estaba destinada.
TIPOS DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA
POR SU ORIGEN
POR LA FORMA EN QUE SE PRODUCE
 CONTAMINACIÓN NATURAL
 CONTAMINACIÓN PUNTUAL
 CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL
 CONTAMINACIÓN DIFUSA
LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA: CONTAMINACIÓN POR SU ORIGEN
CONTAMINACIÓN NATURAL. Se produce sin intervención humana y es consecuencia de la presencia de
partículas sólidas formadas en los procesos erosivos naturales, o debida al arrastre de restos vegetales y
animales.
CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL. Está ocasionada por los vertidos procedentes de las actividades humanas.
Es una de las principales causas de contaminación en donde distintos tipos de vertidos van a parar al mar, a
los ríos o a las aguas subterráneas (y por tanto a pozos o fuentes). Estos vertidos son:
Aguas Residuales Urbanas:
jabones,
aceites,
papeles,
arenas, materia fecal, etc.
Vertidos Industriales: muy variados y
algunos muy peligrosos. Afectan a la
potabilidad del agua y alteran a la flora y
fauna.
Actividades ganaderas y agrícolas: purines
(estiércol), fertilizantes y plaguicidas. Todos
ellos son muy persistentes.
Vertidos Explotaciones Mineras:
vertidos generados por el drenaje
de dicha actividad o por la rotura de
sus balsas (Aznalcollar, 1998).
Contiene gran cantidad de metales
pesados.
Otros vertidos: fundamentalmente aceites e hidrocarburos
en lagos, ríos, canales navegables, mares y océanos.
LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA: CONTAMINACIÓN POR LA FORMA EN QUE SE
PRODUDE
CONTAMINACIÓN PUNTUAL. La fuente contaminante está muy localizada, y afecta a una
zona muy concreta. Ejemplo: vertido industrial.
CONTAMINACIÓN DIFUSA. La fuente contaminante no está localizada y afecta a zonas
más grandes. Ejemplo: contaminación de las aguas que se produce a través de la
atmósfera (Lluvia Ácida).
LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA. TIPOS DE CONTAMINANTES: BIOLÓGICOS,
QUÍMICOS Y FÍSICOS.
CONTAMINANTES BIOLÓGICOS.
Son
virus,
protozoos
y
bacterias,
gusanos
algunos
helmintos.
Algunas de estas bacterias se utilizan
como indicadores de la contaminación.
Ejemplo: Escherichia coli, que vive en el
intestino
humano,
por
lo
que
su
presencia en las aguas es indicador de
contaminación fecal.
En los países donde no se tratan las
aguas de consumo, el agua es el
principal transmisor de enfermedades.
LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA. TIPOS DE CONTAMINANTES: BIOLÓGICOS,
QUÍMICOS Y FÍSICOS.
CONTAMINANTES QUÍMICOS.
Contaminación por sustancias orgánicas.
• Es una de las contaminaciones más importantes. Está constituida por los residuos de materia
orgánica (vertidos de aguas fecales, vertidos de industrias alimentarias, etc.). La materia orgánica es
degradada por bacterias aerobias.
• Si la materia orgánica es muy abundante, las bacterias, que consumen oxígeno durante su degradación,
acaban dejando el agua sin oxígeno, creándose así una situación anóxica que puede producir la muerte
de organismos acuáticos aerobios.
• Otro tipo de contaminantes orgánicos son los fenoles, de origen industrial, o los pesticidas (por ejemplo
el DDT) procedente de las actividades agrícolas. Ambos tipos de contaminación ocasionan alteraciones
en las cadenas tróficas.
LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA. TIPOS DE CONTAMINANTES: BIOLÓGICOS,
QUÍMICOS Y FÍSICOS.
CONTAMINANTES QUÍMICOS.
Contaminación por sustancias inorgánicas.
• Vertidos con un exceso de nitratos y fosfatos. Estas sustancias producen el fenómeno llamado
eutrofización del agua (más adelante), así como la ingestión del agua con altas concentraciones de
nitratos tiene efectos tóxicos que pueden causar la muerte.
• Otros contaminantes inorgánicos son las sustancias minerales solubles más abundantes: cloruro
sódico (sal común) que provoca la salinización del agua, y los carbonatos de calcio y magnesio que
aumentan su dureza.
• Metales pesados: mercurio, cobalto, arsénico, plomo, etc. Son muy tóxicos y bioacumulativos.
• Finalmente, la alcalinidad y el grado de acidez del agua influyen en los peces, las plantas y los
microorganismos. La actividad biológica normal en el agua se desarrolla en unos valores de pH
comprendidos entre 6 y 8,5. Valores fuera de este rango produce alteraciones graves en los ecosistemas.
LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA. TIPOS DE CONTAMINANTES: BIOLÓGICOS,
QUÍMICOS Y FÍSICOS.
CONTAMINANTES FÍSICOS.
Sólidos en suspensión.
Son los componentes sólidos y los sedimentos que transportan las aguas y que, si son muy elevados, impiden
la respiración de la fauna o entierran organismos que viven en el fondo. También impiden la entrada de la
radiación afectando a la fotosíntesis.
Temperatura.
El aumento de la temperatura del agua por vertidos industriales de aguas calientes provoca una disminución de
oxígeno disuelto, lo que ocasiona alteraciones en el medio acuático y la desaparición de especies poco
tolerantes a las altas temperaturas, como la trucha.
Partículas radiactivas.
Muy ocasionalmente, se puede encontrar contaminación radiactiva procedente de vertidos de centrales
nucleares. Estos contaminantes resultan ser muy peligrosos y pueden ser cancerígenos.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DEL AGUA
AGUAS FLUVIALES
MARES Y OCÉANOS
AGUAS ESTANCADAS
AGUAS SUBTERRÁNEAS
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS FLUVIALES.
• Las aguas de los ríos registran una contaminación natural formada por sólidos en
suspensión y sales minerales disueltas. Esta contaminación se ve incrementada por los
numerosos vertidos procedentes de las actividades antrópicas.
• Los ríos, en su discurrir, pueden autodepurarse de forma natural y recuperarse de una
cierta contaminación orgánica, aunque no de otros tipos de contaminación, que
necesitan tratamientos especiales.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS FLUVIALES.
La autodepuración de un río.
La autodepuración del río se basa en la presencia de organismos capaces de alimentarse de restos
orgánicos y de descomponerlos (proceso que consume oxígeno); y en la regeneración continua de oxígeno
disuelto (OD) mediante la reaireación y por el inicio o el incremento de la actividad fotosintética de la
vegetación acuática.
Cuando las aguas de un río tienen suficiente OD, las bacterias aerobias descomponen la materia orgánica y
liberan los nutrientes minerales que utilizan las algas. Siguiendo la cadena alimenticia, bacterias y algas
sirven de alimento a protozoos, moluscos y crustáceos y, finalmente, estos son el alimento de los peces. Una
vez recuperado el río, ya sin contaminación orgánica, la descomposición natural de los restos orgánicos
vuelve a proporcionar los nutrientes a los organismos autótrofos.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS FLUVIALES.
La autodepuración de un río.
En la autodepuración de las corrientes fluviales se diferencian distintas zonas:
 Zona de degradación. Presenta un aspecto sucio y, a veces, maloliente. Se ven peces y aves que se
alimentan de los desechos. Comienza aquí la descomposición bacteriana de la materia orgánica, que
consume gran cantidad de OD.
 Zona de descomposición activa (zona séptica). El aspecto del agua es sucio y putrefacto. El contenido en
OD es muy bajo. Predominan los seres de agua muy sucia: gusanos Tubifex, larvas de insectos, y bacterias.
 Zona de recuperación. El agua va recuperando su aspecto natural. Aumenta poco a poco la cantidad de
algas y cianobacterias, que reponen el OD. Las bacterias aerobias terminan de descomponer la materia
orgánica. Insectos y crustáceos empiezan a poblar la zona.
 Zona limpia. El agua retorna a sus condiciones normales; es decir, se recuperan el agua limpia, la flora y la
fauna.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS FLUVIALES.
La autodepuración de un río.
Figura:Autodepuración natural de una corriente fluvial.
NOTA. Demanda Biológica de Oxígeno (DBO). Parámetro que indica la cantidad de oxígeno necesario para que los
microorganismos aerobios descompongan la materia orgánica presente en el agua.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS.
• Los contaminantes que tienen las aguas superficiales alcanzan las aguas subterráneas al
infiltrarse en las rocas permeables por las que se recargan los acuíferos.
• Los principales contaminantes son: los fertilizantes usados en los cultivos y los purines
procedentes de las granjas, que se emplean como abonos orgánicos, se almacenan en balsas
sin impermeabilizar, o se vierten incontroladamente en cauces de ríos.
• La contaminación de las aguas subterráneas tiene una especial incidencia porque estas
aguas no se pueden autodepurar, pues apenas tienen oxígeno y organismos
descomponedores. Además, la contaminación de estas aguas es difícil de detectar, y cuando
se detecta, ya se ha alcanzado un grado de contaminación elevado.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS.
Nota: Otro tipo de contaminación de
las aguas subterráneas es la
salinización
de
los
acuíferos
próximos a las zonas costeras debido
a una sobreexpoltación de los
mismos, punto que ya ha sido tratado
anteriormente
Figura. Procesos por los que se produce la contaminación del agua subterránea.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LOS MARES Y OCÉANOS.
Son el sumidero final para gran parte de los materiales de desecho que producimos. Los mares y océanos
tienen una gran capacidad de autodepuración, pero el abuso que se ha hecho de esta capacidad ha
empezado a evidenciarse en los ecosistemas marinos observándose los efectos negativos.
Las principales causas de contaminación marina son:
 El agua contaminada de algunos ríos, que al desembocar en el mar afectan a los ecosistemas
costeros.
 Los vertidos intencionados de todo tipo de residuos desde buques cisterna y barcos de carga o por
la limpieza de cascos.
 Los accidentes marítimos, en los que la carga o el combustible de los barcos se derrama sobre las
aguas.
 Los procesos industriales como la minería en la plataforma continental o la extracción y el refinado del
petróleo.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LOS MARES Y OCÉANOS.
La contaminación con petróleo.
• Una de las contaminaciones más representativas es la contaminación por petróleo provocada por la
limpieza incontrolada de tanques, las operaciones de descarga de crudo, las pérdidas de tuberías en mal
estado, los vertidos de refinerías, etc.
• Se estima que se vierten entre 3 y 4 millones de toneladas de hidrocarburos a los mares cada año, de las
que solamente un 12% de esta contaminación se debe a accidentes.
• Estos accidentes provocan las mareas negras, que afectan al ecosistema marino de varias formas:
impiden la entrada de luz y la actividad fotosintética, lo que reduce los niveles de oxígeno en el agua;
impregnan las plumas de las aves y el pelo de los mamíferos afectando a la regulación de la temperatura
corporal, intoxicación por ingesta en la fauna marina y afectan a los organismos de la zona intermareal
ocasionando grandes mortandades.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LOS MARES Y OCÉANOS.
Marea negra debida al hundimiento
del Prestige en las costas gallegas
en 2002.
Una de las consecuencias de la
marea negra.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LOS MARES Y OCÉANOS.
Eliminación de las mareas negras.
Procesos de eliminación natural.
Los hidrocarburos pueden eliminarse mediante procesos físicoquímicos y biológicos de manera natural. Estos procesos incluyen:
 Evaporación de los compuestos volátiles.
 Fotooxidación de los componentes que quedan en la parte
superficial de la mancha.
 Disolución y emulsión de una pequeña cantidad de crudo
(que posteriormente será asimilado por diversos organismos
marinos o se adsorberá sobre partículas).
 Sedimentación en las zonas profundas de los componentes
más pesados.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LOS MARES Y OCÉANOS.
Eliminación de las mareas negras.
Procesos de eliminación artificial.
• La limpieza artificial de un vertido de petróleo debe efectuarse lo más inmediatamente posible y empleando el
procedimiento más efectivo, según las circunstancias.
• El método más ventajoso suele ser la biorremediación, que consiste en la inoculación de microorganismos
seleccionados capaces de degradar el petróleo. Este método se puede mejorar añadiendo nutrientes
inorgánicos de fósforo y nitrógeno para las bacterias y dispersando la mancha de crudo con detergentes (lo
que aumenta la superficie de posible contacto con las bacterias).
• Otros métodos que se emplean incluyen la recogida mecánica del crudo para su uso posterior, su
combustión in situ (con la consiguiente combustión atmosférica) y el aislamiento de la mancha mediante
flotadores diversos, para evitar su extensión y proceder a su hundimiento artificial o a su quema.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LOS MARES Y OCÉANOS.
Mareas Rojas.
• Es un fenómeno que se presenta de manera espontánea,
impredecible y de una duración variable.
• Consiste
en
la
reproducción
acelerada
de
microalgas
(fundamentalmente dinoflagelados) que pueden provocar daños
en los ecosistemas marinos y en la salud del hombre.
• Este fenómeno se presenta cuando existen ciertas condiciones
ambientales
y
nutricionales
(luz,
temperatura,
nutrientes)
favorables para el desarrollo de estas microalgas.
• Estas algas poseen pigmentos que le proporcionan diferentes
tonalidades al mar: rojizo, anaranjado, amarillento…
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS ESTANCADAS: EUTROFIZACIÓN.
La eutrofización es un término que describe la secuencia de cambios que ocurren en un ecosistema acuático
(río, estuario, bahía, lago, embalse, laguna, etc.) a causa del incremento de nutrientes (compuestos de
fósforo y nitrógeno) en el agua.
La mayoría de los ecosistemas acuáticos son oligotróficos
(estado oligotrófico), es decir, son aguas con pocos nutrientes,
sobre todo, con pocos compuestos de fósforo y nitrógeno. Esta
escasez limita el crecimiento del fitoplancton, y en consecuencia,
permite la penetración de la luz hasta la vegetación sumergida,
de la que depende la fauna (los peces, los crustáceos, etc.). Otra
característica del medio oligotrófico es su alto contenido en
oxígeno disuelto, lo que favorece también a la fauna.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS ESTANCADAS: EUTROFIZACIÓN.
Sin embargo, cuando al medio acuático llegan gran cantidad de fosfatos y compuestos nitrogenados se alcanza
un estado eutrófico. Los procesos por los cuales un ecosistema acuático llega a este estado son los
siguientes:

Cuando se produce un fuerte aumento de nutrientes se alcanza un estado de
eutrofización, que provoca el rápido crecimiento de fitoplancton. Esto enturbia el
agua e impide la penetración de la luz y el desarrollo de la vegetación en el fondo,
con la consiguiente disminución o muerte de los animales que dependen de ella.

Si la eutrofización continúa, el plancton aumenta hasta índices de densidad que
impiden su propia supervivencia y, finalmente, muere.

Los restos del plancton se depositan en el fondo. Esto favorece el crecimiento
de las bacterias descomponedoras, que acaban consumiendo el oxígeno
disuelto del fondo.
EFECTOS GENERALES DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS ESTANCADAS: EUTROFIZACIÓN.

Sin oxígeno, mueren los peces y los crustáceos. Sólo en ciertos
momentos de la primavera y del otoño, en algunos lagos, se mezclan
las aguas y vuelve a llegar el oxígeno al fondo.

La masa de agua eutrófica aparece turbia y maloliente. En ella
predominan peces que necesitan menos oxígeno, y generalmente
especies menos apreciadas desde el punto de vista alimenticio (carpas,
percas, etc.)


El problema de eutrofización se ha agravado en los
La descomposición aerobia continúa hasta que finalmente se agota
últimos 50 años, y muchos lagos españoles y europeos se
totalmente todo el oxígeno volviéndose el medio anóxico.
ven afectados por él. Dos de las causas parece ser el
uso abusivo de abonos ricos en nitratos en la explotación
Finalmente tiene lugar una descomposición anaerobia de la materia
agraria (que llegan a las aguas por las aguas de
orgánica por acción de bacterias anaerobias. Se obtiene como
escorrentía fundamentalmente) y el uso de detergentes
productos de su metabolismo: H2S, CH4 y NH3, responsables del mal
olor características de las aguas eutrofizadas.
ricos fosfatos (que llegan fundamentalmente de vertidos).
LA CALIDAD DEL AGUA
La calidad del agua viene definida en función del uso al que se va a destinar (beber, regar, bañarse, etc.).
Para medir la calidad del agua, se emplean unos parámetros o índices que permiten cuantificar sus
propiedades.
PARÁMETROS DE CALIDAD DEL AGUA
PARÁMETROS FÍSICOS
 Parámetros organolépticos
 Condutividad eléctrica
 Temperatura
PARÁMETROS QUÍMICOS






Oxígeno disuelto (OD)
Demanda biológica de oxígeno (DBO)
Demanda química de oxígeno (DQO)
Carga orgánica total (COT)
Alcalinidad
Concentración cloruros, bicarbonatos,
sulfatos y metales pesados
 Concentración de nitratos, nitritos y
amonio.
 Dureza.
PARÁMETROS BIOLÓGICOS




Virus
Bacterias
Hongos
Protozoos
 Indicadores Biológicos
LA CALIDAD DEL AGUA
PARÁMETROS FÍSICOS.
 Parámetros organolépticos. Son las características que pueden percibirse por los sentidos,
como el color, turbidez, olor y sabor. No deben subestimarse, ya que un agua con mal aspecto,
mal olor o mal sabor, aunque sea potable, provoca un rechazo en el consumidor.
 La conductividad eléctrica. Es una medida de la cantidad de sales minerales presentes en una
muestra (las sales minerales en medio acuático se encuentran generalmente ionizadas, y esto
permite la conductividad eléctrica).
 La temperatura. Ejerce un efecto sobre otros parámetros, como la solubilidad de gases y sales,
la conductividad, etc.
LA CALIDAD DEL AGUA
Indicadores Físicos
PARÁMETROS FÍSICOS.
Indicador positivo
Indicador negativo
Transparencia alta
Transparencia baja
Baja temperatura
Alta temperatura
Agua sin color
Agua coloreada
Valores bajos de conductividad
Valores altos de conductividad
LA CALIDAD DEL AGUA
PARÁMETROS QUIMICOS.
 El OD (oxígeno disuelto). La cantidad de OD que presenta el agua sin contaminar es de 10 ppm (partes
por millón). Cuando el OD es inferior a 4 ppm, el agua está contaminada, y en estas condiciones no
pueden vivir los peces.
 La DBO (demanda biológica de oxígeno). Indica la cantidad de oxígeno necesaria para que los
microorganismos aerobios descompongan la materia orgánica. Para medirla, se utilizan unos test
llamados DBO2 y DBO5, que calculan la cantidad de oxígeno consumida por los organismos
descomponedores durante dos o cinco días, respectivamente, a 20ºC y en un volumen de agua
determinado. Se expresa en miligramos de oxígeno por litro de agua.
 La DQO (demanda química de oxígeno). Señala la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar
todos los compuestos orgánicos, sin la intervención de los microorganismos. Se expresa igualmente en
mg/L.
 La COT (carga orgánica total). Indica el contenido total de carbono de los compuestos orgánicos.
LA CALIDAD DEL AGUA
PARÁMETROS QUIMICOS: DBO.
LA CALIDAD DEL AGUA
PARÁMETROS QUIMICOS.
 La alcalinidad. Viene determinada por la cantidad de iones bicarbonato. Es un indicador
del pH.
 La concentración de cloruros, bicarbonatos, sulfatos y metales pesados.
 La concentración de nitratos, nitritos y amonio. Es indicativa de contaminación fecal, y
en ciertas concentraciones, de la toxicidad del agua.
 La dureza. Mide la concentración de Ca+2 y Mg+2. Se expresa mediante la concentración
de CaCO3. Las aguas se clasifican en blandas (concentración menor de 50 mg/L de
CaCO3) y en duras (concentraciones superiores a 200 mg/L). Las aguas duras son
propias de terrenos formados por rocas carbonatadas (calizas).
LA CALIDAD DEL AGUA
Indicadores químicos
PARÁMETROS QUIMICOS.
Indicador Positivo
Indicador Negativo
Valores bajos de DBO
Valores altos de DBO
Valores bajos de DQO
Valores altos de DQO
Valores altos de OD
Valores bajos de OD
Valores bajos de COT
Valores altos de COT
Baja concentración de nitritos y
Alta concentración de nitritos y
nitratos
nitratos
Valores de pH entre 6,5 y 7,5
pH inferior a 6,5 o superior a 7,5
Valores bajos de dureza
Valores altas de dureza
LA CALIDAD DEL AGUA
PARÁMETROS BIOLÓGICOS.
• Miden la contaminación biológica, que se puede deber a la presencia de virus, bacterias,
hongos, algas o protozoos.
• Algunos de estos organismos son inocuos para la salud humana, por lo que el control
microbiológico del agua se centra en las especies patógenas, como los coliformes, los
estreptococos o los clostridios.
• En las aguas para el consumo humano no debe existir ningún organismo patógeno.
LA CALIDAD DEL AGUA
PARÁMETROS BIOLÓGICOS.
INDICADORES BIOLÓGICOS. Los indicadores biológicos son determinadas especias cuya
presencia/ausencia informa del nivel de contaminación y de las variaciones de las poblaciones por
alteraciones del medio acuático.
 Indican aguas limpias: presencia de truchas, salmones, larvas de efímeras y plecópteros, ausencia
de Tubifex, ausencia de Spirogyra y ausencia de vegetación flotante y algas.
Larva de plecópteros
Larva de efímeras
LA CALIDAD DEL AGUA
PARÁMETROS BIOLÓGICOS.
INDICADORES BIOLÓGICOS.
 Indican aguas contaminadas: ausencia de truchas, salmones, larvas de efímeras y plecópteros,
presencia de Tubifex, presencia de Spirogyra y presencia de vegetación flotante y algas.
Tubifex
Spirogyra
LA CALIDAD DEL AGUA
PARÁMETROS BIOLÓGICOS.
INDICADORES BIOLÓGICOS.
 Indican aguas muy contaminadas: presencia de Vorticella.
Vorticella
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
El tipo y grado de tratamiento al que debe someterse el agua dependen de:
• el tipo y el grado de contaminación que sufre.
• la capacidad de dispersión en el medio receptor.
• la calidad y la fragilidad de este.
• el uso que se dará al agua resultante.
La depuración de las aguas se lleva a cabo en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales
(EDAR), cuyo objetivo es, en general, reducir la carga de contaminantes del vertido y convertirlo en
inocuo para el medio ambiente.
Las etapas que se llevan a cabo en un sistema de depuración en una EDAR son las siguientes:
Pretratamiento,
Tratamiento
Tratamiento de Lodos.
Primario,
Tratamiento
Secundario,
Tratamiento
Terciario
y
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
Figura. Etapas que se llevan a cabo en una Estación Depuradora de Aguas Residuales.
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
PRETRATAMIENTO:
Se realiza en todas las plantas depuradoras y consiste en eliminar los sólidos
gruesos de gran tamaño (trapos, palos, plásticos, etc.) y los finos (arenas), cuyo
paso a los niveles posteriores es perjudicial. Para ello se dispone de un sistema
de desbaste (rejas y tamices), seguido de sistemas desarenadores y
desengrasadores.
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
TRATAMIENTO PRIMARIO:
Tiene como principal misión la separación por medios
físicos de las partículas en suspensión no retenidas en el
pretratamiento. Este tratamiento incluye las etapas
siguientes:
 Sedimentación primaria: para eliminar los sólidos en
suspensión.
 Flotación con aire: para eliminar las grasas.
 Coagulación
y
floculación:
para
eliminar
las
partículas coloidales.
 Neutralización: para ajustar el pH a un valor idóneo
para el tratamiento posterior.
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
TRATAMIENTO SECUNDARIO:
También se llama tratamiento biológico, porque en él participan microorganismos vivos. Sirve para
eliminar las sustancias orgánicas que permanecen después del tratamiento anterior y, por tanto, para
reducir la DBO de las aguas residuales.
El proceso se basa en la descomposición microbiana aerobia de la materia orgánica. Para aplicar
los tratamientos secundarios, se han desarrollado varios métodos:
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
TRATAMIENTO SECUNDARIO:
 Lodos activados. La mezcla de microorganismos
descomponedores con el agua residual se agita y se
airea continuamente en una gran balsa para facilitar el
contacto.Posteriormente se envía esa mezcla a un
decantador secundario para que se depositen los
lodos activados (masa de microorganismos con
restos de materia orgánica). Es importante que parte
de estos lodos se devuelvan al tanque inicial para
reponer la biomasa activa (microorganismos). Con
este proceso se elimina entre un 85-90% de la DBO.
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
TRATAMIENTO SECUNDARIO:
 Lechos bacterianos. Se pasa el agua residual a
través de un filtro formado por una masa de piedras en
cuya
superficie
los
microorganismos
descomponedores forman una película. Los filtros
están provistos de drenajes en la parte inferior para
recoger el agua depurada, y se mantienen en
condiciones aerobias.
La gran mayoría de las EDAR vierten las aguas a los ríos, lagos o mares tras este tratamiento
secundario.
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
TRATAMIENTO TERCIARIO:
Elimina
ciertos
contaminantes
específicos
que
permanecen después de un tratamiento secundario, como
son los metales pesados, el fósforo, el nitrógeno, los
isótopos radiactivos y las sustancias orgánicas.
Para realizarlo, se utilizan métodos especializados como:
adsorción, cambio iónico, ultrafiltración, ósmosis inversa o
electrodiálisis.
Todos ellos son tratamientos muy costosos, por lo que
estos tratamientos se utilizarán solo cuando los vertidos
presentan
sustancias.
concentraciones
importantes
de
estas
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
TRATAMIENTO DE LODOS:
Es el tratamiento de los lodos acumulados en los
decantadores primarios y secundarios. Consta de las
etapas siguientes:
 Concentración en espesadores.
 Destrucción de la materia orgánica dentro de digestores
aerobios o anaerobios en los que se produce biogás
(metano y CO2).
 Secado.
 Incineración con recuperación de energía.
 Evacuación.
Los fangos que no contienen compuestos tóxicos
pueden utilizarse en la fabricación de abonos.
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
TRATAMIENTO DEL AGUA DE CONSUMO: POTABILIZACIÓN.
El agua natural debe ser sometida a una serie de tratamientos y procesos que la conviertan en agua
potable o apta para consumo humano.
El proceso de potabilización del agua se desarrolla en las estaciones de tratamiento de agua
potable (ETAP).
Dentro del proceso de potabilización se diferencian las siguientes etapas:
 En las primeras etapas se realizan una serie de operaciones para airear el agua, filtrarla y
clarificarla mediante técnicas mecánicas o químicas, dependiendo de la calidad del agua natural
que llega a la estación.
DEPURACIÓN Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA
TRATAMIENTO DEL AGUA DE CONSUMO: POTABILIZACIÓN.
 A continuación se realiza la desinfección a fin de eliminar los microorganismos patógenos
que pueda haber en el agua que se va a tratar.
En la desinfección se utiliza:

Cloro (cloración). Como desinfectante se remonta a finales del siglo XIX y hoy sigue siendo un
método muy utilizado, ya que con él se obtienen buenos resultados a un bajo coste.

Ozono (ozonificación). Muy eficaz para reducir la materia orgánica, destruir virus y bacterias y
para mantener el agua sin sabores ni olores. El inconveniente es su mayor coste.

Radiación ultravioleta. Destruye gérmenes patógenos.
EL AGUA COMO RECURSO BÁSICO
• El agua es un factor determinante para el desarrollo de la vida.
• El ser humano ha ido aumentando sus requerimientos de agua hasta el punto de poner en peligro
la supervivencia de los ecosistemas acuáticos.
• El agua es un recurso escaso, menos del 1% del agua del planeta es dulce y accesible para el
hombre.
• El agua es un recurso limitado, puesto que la cantidad disponible viene condicionada por su
desigual distribución en el espacio y en el tiempo. Hay lugares en el mundo que tienen suficiente
agua, mientras que otros presentan graves problemas de escasez, incluso para cubrir sus
necesidades básicas.
• Las prácticas agrícolas y las actividades industriales y urbanas, así como el aumento de la
población humana y la mejora en la calidad de vida en la sociedad hacen que se incrementen
los requerimientos de agua, recurriéndose entonces a la utilización de aguas fósiles y a la
sobreexplotación de acuíferos.
EL AGUA COMO RECURSO BÁSICO
Esto, unido al grave problema de la contaminación, hace disminuir notablemente las cantidades
disponibles de este recurso.
Por tanto, urge aportar soluciones destinado a:
 Mejorar la eficiencia en el uso del agua.
 Repartir de forma solidaria el agua disponible.
 Introducir nuevas tecnologías en las industrias que permitan reutilizar y reciclar el agua empleada.
 Aplicar políticas hidráulicas que lleven a una gestión más racional del agua y a lograr su uso
sostenible. Estas políticas han de basarse en los siguientes principios: eficiencia, ahorro,
reutilización y reciclado del agua.
EL AGUA COMO RECURSO BÁSICO: USOS DEL AGUA
Existen diferentes criterios para establecer una clasificación de los usos del agua. Así por un lado
diferenciamos:
 Uso Consuntivo. Si el agua empleada para realizar una actividad ya no puede ser utilizada de
nuevo. Implica un consumo de agua. Ejemplo: agua destinada a actividades agrícolas, urbanas o
industriales.
 Uso No Consuntivo. Si una vez empleada el agua en una determinada actividad puede ser utilizada
de nuevo. No implica un consumo de agua ya que ésta puede ser reutilizada. Ejemplo: usos
energéticos, recreativos, navegación o ecológicos.
Otra clasificación es:
 Usos Primarios. Incluyen usos agrícolas, domésticos, industriales y ambientales.
 Usos Secundarios. Incluyen usos energéticos, recreativos y de navegación.
EL AGUA COMO RECURSO BÁSICO: USOS DEL AGUA
Figura. Usos del agua.
EL AGUA COMO RECURSO BÁSICO: USOS DEL AGUA
USOS URBANOS.
• Son aquellos que cubren las necesidades de agua
en el hogar, comercio o servicio público.
• El agua utilizada procede principalmente de
embalses y aguas subterráneas.
• La demanda está en relación directa con el nivel
de vida, el desarrollo económico y el tamaño de la
población.
• Las necesidades mínimas para el consumo
humano requieren de 15 L/día.
Figura . El agua en el hogar. Distribución de los
porcentajes de consumo. La cantidad de agua
utilizada con fines urbanos supone menos de una
décima parte del consumo mundial.
EL AGUA COMO RECURSO BÁSICO: USOS DEL AGUA
USOS INDUSTRIALES.
• Los usos del agua pueden ser diversos: como materia prima, como agente refrigerante, como
receptor de vertidos, como transporte de materiales o como agente de limpieza.
• Las cantidades empleadas guardan una relación directa con el mayor o menor desarrollo industrial.
• La utilización del agua con fines industriales constituye la segunda gran demanda de este elemento
en el mundo (aproximadamente una cuarta parte del consumo total).
USOS AGRÍCOLAS.
• La mayoría de las demandas de agua subterráneas, de ríos y de lagos son requeridas para el riego.
• También debe incluirse dentro de estos usos la empleada en actividades ganaderas.
• La utilización del agua como recurso agrícola representa un 70% del consumo total en el mundo.
• Esos usos vienen condicionados por las características climáticas de la zona, los tipos de suelos y
cultivos, el grado de mecanización agrícola y los sistemas de riego.
EL AGUA COMO RECURSO BÁSICO: USOS DEL AGUA
USOS ENERGÉTICOS.
• El agua es fundamental para la producción de energía eléctrica.
• También se emplea en los procesos de refrigeración de centrales nucleares.
• Este tipo de usos no suponen un consumo de la misma, ya que una vez empleada, y siempre que
presente unos índices de calidad adecuados, puede volver a ser utilizada.
USOS EN NAVEGACIÓN Y OCIO.
• El empleo del agua dulce para la navegación necesita de unos caudales fluviales mínimos.
• Éste es un uso no consuntivo, pero puede provocar una pérdida de su calidad que restrinja su
utilización posterior.
• Los usos recreativos del agua comprenden la utilización de embalses, de ríos, de lagos y del mar
para ocio o deporte.
EL AGUA COMO RECURSO BÁSICO: USOS DEL AGUA
USOS ECOLÓGICOS O MEDIOAMBIENTALES.
• Para preservar el buen funcionamiento y el equilibrio de los ecosistemas acuáticos, conservando su
biodiversidad, su dinámica, así como para mantener el paisaje y permitir la recarga de los acuíferos,
es necesaria una cantidad de agua que recibe diferentes nombres, como caudal ecológico,
ambiental o mínimo, y que no tiene un carácter de uso en sentido estricto.
• Así, por ejemplo, si consideramos una cuenca fluvial, este caudal ecológico debe suponer el 10% del
total de los recursos hídricos.
LA GESTIÓN DEL AGUA
Cada vez se dice más que el agua es un bien escaso. Nuestras necesidades de agua son cada vez
mayores, la demanda ha aumentado tanto en el consumo humano como en el sector agrícola e
industrial.
Es necesario llevar a cabo una correcta gestión del agua a fin de administrar adecuadamente este
recurso mediante la adopción de diferentes medidas:
 Medidas de Carácter General. Gestionar las demandas con políticas de ahorro (reducción del
consumo en diversos sectores o campañas educativas), controlar la contaminación, controlar la calidad
de agua para consumo, reciclar y reutilizar el agua con usos secundarios, etc.
 Medidas de Carácter Técnico. Construcción de presas, trasvases, canalizaciones y pozos de forma
adecuada; revegetar las riberas y limpiar los cauces; construir plantas desaladoras, etc.
 Medidas de Carácter Político. Fomentar el desarrollo de una legislación eficaz, celebrar conferencias
mundiales y comunitarias y fomentar acuerdos institucionales. Estas medidas condicionan la gestión en
su conjunto.
LA GESTIÓN DEL AGUA
SISTEMAS LITORALES
EL LITORAL ES UNA INTERFASE ENTRE DOS AMBIENTES, el de las aguas estabilizadas y el de las
tierras emergidas. Las acciones derivadas de la interferencia entre los dos ambientes generan los
procesos litorales.
MECANISMOS DEL MODELADO LITORAL.
La energía del mar que actúa en el medio costero es, fundamentalmente, la energía cinética de las olas,
de las corrientes litorales y de las mareas, que arranca, transporta y deposita los materiales.
MECANISMOS DEL MODELADO LITORAL
EL OLEAJE
El oleaje es el movimiento ondulatorio del agua. Las olas se forman en zonas alejadas de la costa
debido a la incidencia del viento sobre la superficie marina.
Figura. Formación del oleaje
MECANISMOS DEL MODELADO LITORAL
Cuando el OLEAJE llega a la costa puede causar dos
tipos de acciones:
 La batida o barrido, que erosiona la base de costas
escarpadas (acantilados), provocando su posterior
desplome por gravedad y una removilización de los
derrubios con el consiguiente retroceso del escarpe.
 El flujo y reflujo, que son los avances y retrocesos
del agua sobre el terreno capaces de arrancar y/o
arrastrar materiales en las zonas costeras.
MECANISMOS DEL MODELADO LITORAL
LAS MAREAS.
• Las mareas son oscilaciones periódicas del nivel
medio de las aguas estabilizadas y están ocasionadas
por la interacción gravitatoria del sistema Tierra-SolLuna.
• Las mareas más notorias son las mareas vivas y las
mareas muertas. Las mareas no ejercen acciones
litorales directas, aunque sí inducen o favorecen
acciones de otro tipo.
Figura. Representación de una marea
viva y una marea muerta.
MECANISMOS DEL MODELADO LITORAL
CORRIENTES LITORALES.
• Las corrientes litorales se deben a la reorganización
de las aguas a lo largo de la costa impulsada por el
flujo y reflujo del oleaje y por las mareas.
• El retroceso del agua puede ser directo (el oleaje
incide de forma paralela a la costa), o bien puede
efectuar un desplazamiento más o menos paralelo a la
línea de costa, conocidas como corrientes de deriva
(que se producen cuando el oleaje incide de forma
oblicua a la costa).
• Estas corrientes de deriva toman materiales de unas
Figura. Sentido de desplazamiento de los
zonas de la costa y los acumulan en otras, generando
granos de arena debido a las corrientes de
depósitos y formas características.
deriva.
FORMAS DEL MODELADO LITORAL
Dentro de las formas del litoral diferenciamos: formas litorales erosivas y formas litorales
deposicionales.
FORMAS LITORALES EROSIVAS.
La erosión marina genera en las costas unas plataformas o planicies de abrasión que, en el caso más
general, proceden del retroceso de un escarpe o acantilado litoral.
Figura. Procesos de la formación de un acantilado.
FORMAS DEL MODELADO LITORAL
FORMAS LITORALES DEPOSICIONALES.
Las morfologías y depósitos resultantes de procesos
litorales constructivos se forman por acumulaciones
masivas del material suelto (limos, arenas o gravas) en
determinados
puntos
de
la
costa.
Las
principales
morfologías son:
 Playas, en las que los materiales ocupan franjas de la
ribera.
 Acumulaciones de materiales depositados por una
corriente de deriva. Consisten en alineaciones oblicuas o
casi paralelas a la línea de costa. Si están sumergidas
se llaman barras, mientras que si están emergidas se
conocen como flechas o cordones litorales.
Figura. Principales formas deposicionales
del modelado litoral
FORMAS DEL MODELADO LITORAL
FORMAS LITORALES DEPOSICIONALES.
 Islas barrera. Son acumulaciones ya consolidadas
que pueden llegar a aislar una pequeña porción del
dominio de las aguas generando una laguna litoral o
lagoon.
 Llanuras intermareales. Son acumulaciones de
material fino por decantación y precipitación en zonas
de estancamiento. Los principales son las marismas,
los salares, los manglares y los bordes de lagoon.
Figura. Principales formas deposicionales
del modelado litoral
RIESGOS DERIVADOS DE LOS PROCESOS LITORALES
Los PRINCIPALES RIESGOS derivados de los procesos erosión-sedimentación costera son:
 Derivados del retroceso del acantilado. Puede dar lugar al derrumbe de las construcciones situadas
sobre el mismo. Como medidas de prevención se encuentra la construcción de muros junto a su base, lo
que puede dar lugar a la aparición de nuevos riesgos, como la desaparición por retroceso de las playas
situadas junto a su pie.
RIESGOS DERIVADOS DE LOS PROCESOS LITORALES
 Por interrupción de la corriente de deriva. Todas las
intervenciones humanas que interrumpen o alteren la
circulación de la corriente de deriva dan lugar a
cambios drásticos de los procesos naturales de
erosión/sedimentación, por lo que ocurren en lugares
donde antes no ocurrían.
Las principales son: la construcción de espigones, con el
fin de crear playas artificiales, y la instalación de puertos
deportivos, muelles comerciales y pesqueros. En todos
esos casos se produce una brusca sedimentación en la
Figura . Actuaciones humanas (espigones de generación
zona anterior al obstáculo, lo que da lugar a la
de playas e instalación de puertos deportivos) que causan
formación de una nueva playa; sin embargo, en los
la interrupción de la corriente de deriva (observa que se
lugares situados detrás de la estructura, se produce
produce sedimentación antes de cada obstáculo y erosión
una intensa erosión.
detrás del mismo).
RIESGOS DERIVADOS DE LOS PROCESOS LITORALES
 Alteraciones de la dinámica de los deltas. Los deltas se generan por la acumulación de sedimentos
transportados por los ríos en los lugares donde no exista una corriente de deriva demasiado intensa.
Están en equilibrio dinámico, ya que se hunden debido al peso de los sedimentos y, simultáneamente,
continúa el proceso de rellenado.
Cualquier alteración de la dinámica costera o fluvial va a originar graves modificaciones de la dinámica
deltaica.
Eliminación de arena del sistema costero. La extracción de arena de las playas o de los sistemas
dunares situados tras ellas con el fin de construir paseos marítimos o bloques de edificios, para
obtener arena para la construcción o para la regeneración de otras playas, siempre concluye con un
incremento de la erosión costera debido a la eliminación de una reserva de arena que serviría para la
restauración de la propia playa tras los temporales. Además, se produce un aumento de los daños
originados por las inundaciones costeras, al verse privadas del dique natural que constituían las
dunas.
RIESGOS DERIVADOS DE LOS PROCESOS LITORALES
 La regeneración de playas o creación de otras nuevas. Se lleva a cabo con arenas procedentes
del dragado de los fondos costeros o de las desembocaduras de los ríos, provocando serias
alteraciones en la dinámica costera que pueden concluir con la destrucción de estas playas durante
las tempestades, lo que supone unos elevados costes económicos para su restauración.
RIESGOS DERIVADOS DE LOS PROCESOS LITORALES
PREVENCIÓN DE RIESGOS COSTEROS.
Destacaremos en este punto la Ley de Costas 22/1988 en donde se establecen una serie de normas
legales que tiene como fin prevenir estos riesgos y proteger estos espacios. Así, en ella se especifica
que:
“Son bienes de dominio público todos los terrenos comprendidos entre los límites de bajamar hasta el
lugar de la costa susceptible de ser alcanzado por las olas en los mayores temporales, lo que
comprende: playas, albuferas, marismas, dunas, recursos del mar, terrenos ganados al mar,
acantilados, islotes, etcétera.”
RIESGOS DERIVADOS DE LOS PROCESOS LITORALES
PREVENCIÓN DE RIESGOS COSTEROS.
Además en la Ley se establecen una serie de zonas:
 Zona de servidumbre de protección. Se extiende 100 metros tierra adentro, en la que existe la
prohibición total para cualquier uso, salvo la instalación de servicios de utilidad pública que sean
necesario o convenientes o las instalaciones deportivas al aire libre. Dentro de esta área existen
otras dos, libres y gratuitas:

Una de servidumbre de paso, paralela a la costa y situada en los primeros 6 metros próximos al
mar.

Otra perpendicular que sirve de acceso al mar (la distancia máxima entre acceso y acceso es de
500 metros).
 Zona de influencia. Se extiende a los terrenos situados hasta 500 metros de la ribera del mar, en
la que existen unas normas de ordenación urbanística, permitiéndose la construcción de
aparcamientos y de edificios cuyo número y dimensiones se adapte a la legislación urbanística
local.