Ciclo hidrológico(Água)

A água da Terra - que constitui a hidrosfera - distribui-se por três reservatórios principais, os oceanos, os continentes e a atmosfera, entre os quais existe uma circulação contínua – ciclo da água ou ciclo hidrológico. Este ciclo é responsável pela renovação da água no planeta.
O movimento da água no ciclo hidrológico é mantido pela energia solar e pela gravidade.
Na atmosfera, o vapor de água que forma as nuvens pode transformar-se em chuva, neve ou granizo dependendo das condições climatéricas. Essa transformação provoca o fenómeno atmosférico ao qual se chama precipitação.
A ciência que estuda o ciclo hidrológico é a Hidrologia e seus principais especialistas são os engenheiros hidrólogos, um ramo da engenharia hidráulica ou engenharia hídrica.

O ciclo
A água é a única substância que existe, em circunstâncias normais, em todos os três estados da matéria (sólido, líquido e gasoso) na Natureza. A coexistência destes três estados implica que existam transferências contínuas de água de um estado para outro; esta sequência fechada de fenómenos pelos quais a água passa do globo terrestre para a atmosfera é designado por ciclo hidrológico.
A água da evapotranspiração (nome cientifico dado ao vapor de agua obtido da transpiração e da evaporação)atinge um certo nível da atmosfera em que ele se condensa, formando as nuvens. Nas nuvens, o vapor de água condensa-se formando gotículas,que permanecem em suspensão na atmosfera. Estas gotículas, sob certas condições, agregam-se formando gotas maiores que precipitam-se, ou seja, chove.A chuva pode seguir dois caminhos, ela pode infitrar-se e formar um aquifero ou um lençol freático ou pode simplesemente escoar superficialmente até chegar a um rio, lago ou oceano, onde o ciclo continua.

Da superfície para a atmosfera
O ciclo da água inicia-se com a energia solar que incide na Terra. A transferência da água da superfície terrestre para a atmosfera, passando do estado líquido ao estado gasoso, processa-se através da evaporação direta, por transpiração das plantas e dos animais e por sublimação (passagem direta da água da fase sólida para a de vapor). A vegetação tem um papel importante neste ciclo, pois uma parte da água que cai é absorvida pelas raízes e acaba por voltar à atmosfera pela transpiração ou pela simples e direta evaporação. Durante esta alteração do seu estado físico absorve calor, armazenando energia solar na molécula de vapor de água à medida que sobe à atmosfera.
Dado a influência da energia solar no processo de evaporação, a água evapora-se em particular durante os períodos mais quentes do dia e em particular nas zonas mais quentes da Terra.
A evaporação é elevada nos oceanos que estão sob a influência das altas subtropicais. Nos oceanos equatoriais, onde a precipitação é abundante, a evaporação é menos intensa. Nos continentes, os locais onde a precipitação é mais elevada existem florestas e onde a precipitação é mais baixa, existem desertos.
Nos continentes, a precipitação é maior que a evaporação. Os oceanos evaporam mais água que recebem pela precipitação.

Da atmosfera de volta à superfície
O vapor de água é transportado pela circulação atmosférica e condensa-se após percursos muito variáveis, que podem ultrapassar 1000km. Poderá regressar à superfície terrestre numa das formas de precipitação (por exemplo, chuva, granizo ou neve), como voltar à atmosfera mesmo antes de alcançar a superfície terrestre (através de chuva miúda quente). Em situações menos vulgares, poderá ainda transformar-se em neve e cair em no cimo de uma montanha e permanecer lá 1000 anos. Toda esta movimentação é influenciada pelo movimento de rotação da Terra e das correntes atmosféricas.
A água que atinge o solo tem diferentes destinos. Parte é devolvida à atmosfera através da evaporação, parte infiltra-se no interior do solo, alimentando os lençóis subterrâneos. A restante, escorre sobre a superfície em direcção às áreas de altitudes mais baixas, alimentando directamente os lagos, riachos, rios, mares e oceanos. A infiltração é assim importante, para regular a vazão dos rios, distribuindo-a ao longo de todo o ano, evitando, assim, os fluxos repentinos, que provocam inundações. Caindo sobre uma superfície coberta com vegetação, parte da chuva fica retida nas folhas. a água interceptada evapora, voltando à atmosfera na forma de vapor.
O ciclo hidrológico actua como um agente modelador da crosta terrestre devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos por via hidráulica, condicionando a cobertura vegetal e, de modo mais genérico, toda a vida na terra.
O ciclo hidrológico é, pois, um dos pilares fundamentais do ambiente, assemelhando-se, no seu funcionamento, a um sistema de destilação global. O aquecimento das regiões tropicais devido à radiação solar provoca a evaporação contínua da água dos oceanos, que é transportada sob a forma de vapor pela circulação geral da atmosfera, para outras regiões. Durante a transferência, parte do vapor de água condensa-se devido ao arrefecimento formando nuvens que originam a precipitação. O retorno às regiões de origem resulta da acção conjunta da infiltração e escoamento superficial e subterrâneo proveniente dos rios e das correntes marítimas.

Processos
Precipitação consiste no vapor de água condensado que cai sobre a superfície terrestre.
Infiltração consiste no fluxo de água da superfície que se infiltra no solo.
Escoamento superficial é o movimento das águas na superfície terrestre, nomeadamente do solo para os mares.
Evaporação é a transformação da água no seu estado líquido para o estado gasoso à medida que se desloca da superfície para a atmosfera.
Transpiração é a forma como a água existente nos organismos passa para a atmosfera.
Evapotranspiração é o processo conjunto pelo qual a água que cai é absorvida pelas plantas, voltando à atmosfera através da transpiração ou evaporação directa (quando não absorvida).
Sublimação é o processo em que a água passa directamente do estado sólido ao estado gasoso, sem passar pelo estado líquido.
Condensação é a transformação do vapor de água em água líquida, com a criação de nuvens e nevoeiro.

Composição química
A água pura (H2O) é um líquido formado por dois átomos de hidrogénio e um de oxigénio. Quando na atmosfera, pode reagir com determinados gases - como dióxido de enxofre (SO2), óxidos de nitrogênio (NO, NO2, NO2O5) e dióxido de carbono (CO2) - ocasionando chuvas ácidas.

Serviços ambientais prestados pela água
Os serviços ambientais são a ligação entre os ecossistemas, o bem estar humano e a economia. Na verdade, são os serviços prestados pelo meio ambiente para sustentar e garantir a vida humana.
Entre outros, a água presta os seguintes serviços ambientais:
regulação do clima;
regulação dos fluxos hidrológico;
reciclagem de nutrientes;
recreação.
A tabela seguinte apresenta a correspondência entre alguns serviços ambientais prestados pela água substituíveis por capital humano:
Serviços ambientais prestados pela água
Infiltração, escoamento, reciclagem de nutrientes
Infiltração
Reciclagem de nutrientes
Reciclagem de nutrientes, precipitação
Serviços ambientais prestados pelo capital humano
Sistemas de abastecimento de água e de saneamento
Sistemas de drenagem
Sistemas de tratamento de águas residuais
Sistemas de rega

Sabia que...

O volume total da água na Terra mantém-se constante, variando ao longo do tempo a sua distribuição por fases.
Os oceanos constituem cerca de 97% de toda a água do planeta. Dos 3,6 % restantes, aproximadamente 2,25% estão localizados nas calotas polares e nas geleiras, enquanto apenas 0,75 % é encontrado na forma de água subterrânea, em lagos, rios e também na atmosfera, como vapor de água.
84% da água que evapora para a atmosfera tem origem nos oceanos, enquanto que apenas 16% são oriundos dos continentes.
A água que usamos para beber, que é a que está nos rios, lagos e águas subterrâneas, é menos de 1% da água existente no planeta.
A quantidade total de vapor de água na atmosfera é equivalente a cerca de uma semana de precipitação em todo o globo.
Num ano, a atmosfera produz uma quantidade de precipitação na Terra 32 vezes maior em volume do que a sua capacidade total de armazenamento de água. Em média, cada molécula de água evaporada fica apenas uns 10 dias em suspensão na atmosfera antes de voltar a cair no solo.
De acordo com a Organização das Nações Unidas, no último meio século, a disponibilidade de água por ser humano diminuiu 60%, enquanto que a população aumentou 50%.
Devido às forças tectónicas, que agem no sentido de criar montanhas, a Terra não é hoje um planeta uniformemente coberto por uma camada de 3km de água salgada.
A água é o mais importante dos constituintes dos organismos vivos, pois cerca de 50 a 90 % da biomassa é constituída por água. O seu papel nas funções biológicas é extremamente importante e diversificado, sendo necessária, por exemplo, para o transporte de nutrientes e dos produtos da respiração celular e para a decomposição da matéria orgânica, que liberta a energia necessária para o metabolismo.