Agua
Para otros usos de este término, véase Agua
(desambiguación).
Para las propiedades físicas y químicas del agua, véase
Molécula de agua.
Artículo bueno
El agua en la naturaleza se encuentra en sus tres estados:
líquido fundamentalmente en los océanos, sólido (hielo en los glaciares,
icebergs y casquetes polares), así como nieve (en las zonas frías) y vapor
(invisible) en el aire.
Agua corriendo entre rocas.
El ciclo hidrológico: el agua circula constantemente por el
planeta en un ciclo continuo de evaporación, transpiración, precipitaciones, y
desplazamiento hacia el mar.
El agua es un elemento esencial para mantener nuestras
vidas. El acceso al agua potable reduce la expansión de numerosas enfermedades
infecciosas. Necesidades vitales humanas, como el abastecimiento de alimentos,
dependen de ella. Los recursos energéticos y las actividades industriales que
necesitamos también dependen del agua.1
Estas gotas se forman por la elevada tensión superficial del
agua.
Copo de nieve visto a través de un microscopio. Está
coloreado artificialmente.
El agua (Speaker Icon.svg escuchar) (del latín aqua) es una
sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de
oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas
de vida. El término agua generalmente se refiere a la sustancia en su estado
líquido, aunque la misma puede hallarse en su forma sólida llamada hielo, y en
su forma gaseosa denominada vapor. El agua cubre el 71 % de la superficie de la
corteza terrestre.2 Se localiza principalmente en los océanos, donde se
concentra el 96,5 % del agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el
1,74 %, los depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares
continentales son el 1,72 % y el restante 0,04 % se reparte en orden
decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres
vivos.3 El agua es un elemento común constituyente y que pertenece al sistema
solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes. Puede encontrarse,
principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de los cometas
y el vapor que compone sus colas.
Desde el punto de vista de la física, el agua circula
constantemente en un ciclo de evaporación o transpiración (evapotranspiración),
precipitación y desplazamiento hacia el mar. Los vientos transportan tanto
vapor de agua como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la
tierra, en una cantidad aproximada de 45 000 km³ al año. En tierra firme, la
evaporación y transpiración contribuyen con 74 000 km³ anuales a causar
precipitaciones de 119 000 km³ cada año.4
Se estima que aproximadamente el 70 % del agua dulce se
destina a la agricultura.5 El agua en la industria absorbe una media del 20 %
del consumo mundial, empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como
disolvente de una gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico
absorbe el 10 % restante.6
El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida
conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha
incrementado durante las últimas décadas en la superficie terrestre.7 8 Sin
embargo, estudios de la FAO estiman que uno de cada cinco países en vías de
desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos países es
vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.6
Índice [ocultar]
1 Tipos de
agua
2 Propiedades
físicas y químicas
3 Distribución
del agua en la naturaleza
3.1 El agua en
el Universo
3.2 El agua y
la zona habitable
4 El agua
en la Tierra
4.1 Origen del
agua terrestre
4.2 Distribución
actual del agua en la Tierra
4.3 El ciclo
del agua
4.4 El océano
4.4.1 Mareas
4.5 El agua
dulce en la naturaleza
5 Efectos
sobre la vida
5.1 Formas de
vida acuática. Circulación vegetal
6 Efectos
sobre la civilización humana
6.1 ONU
declara al agua y al saneamiento derecho humano esencial
6.2 Agua para
beber: necesidad del cuerpo humano
6.2.1 Desinfección
del agua potable
6.2.2 Dificultades
en el mundo para acceder al agua potable
6.3 El uso
doméstico del agua
6.4 Hábitos
para el ahorro de agua
6.5 El agua en
la agricultura
6.6 El uso del
agua en la industria
6.6.1 El agua como
transmisor de calor
6.6.2 Procesamiento
de alimentos
6.6.3 Aplicaciones
químicas
6.7 El agua
empleada como disolvente
6.8 Otros usos
6.8.1 El agua como
extintor de fuego
6.8.2 Deportes y
diversión
6.8.3 Como
estándar científico
6.9 La
contaminación y la depuración del agua
6.9.1 La
depuración del agua para beber
6.9.2 La
depuración del agua residual
7 Necesidad
de políticas proteccionistas
8 Religión,
filosofía y literatura
9 Véase
también
10 Referencias
11 Bibliografía
11.1 Bibliografía
utilizada
11.2 Bibliografía
adicional (no utilizada directamente en este artículo)
11.2.1 El agua como
recurso natural
12 Enlaces
externos
Tipos de agua[editar]
El agua se puede presentar en estado sólido, líquido o
gaseoso, siendo una de las pocas sustancias que pueden encontrarse en todos
ellos de forma natural.9 El agua adopta formas muy distintas sobre la tierra:
como vapor de agua, conformando parte de la atmósfera; como agua marina,
eventualmente en forma de icebergs en los océanos; en glaciares y ríos en las
montañas, y en los acuíferos subterráneos su forma líquida.
El agua puede disolver muchas sustancias, dándoles
diferentes sabores y olores. Como consecuencia de su papel imprescindible para
la vida, el ser humano —entre otros muchos animales— ha desarrollado sentidos
capaces de evaluar la potabilidad del agua, que evitan el consumo de agua
salada o putrefacta. Los humanos también suelen preferir el consumo de agua
fría a la que está tibia, puesto que el agua fría es menos propensa a contener
microbios. El sabor perceptible en el agua de deshielo y el agua mineral se
deriva de los minerales disueltos en ella; de hecho el agua pura es insípida.
Para regular el consumo humano, se calcula la pureza del agua en función de la
presencia de toxinas, agentes contaminantes y microorganismos. El agua recibe
diversos nombres, según su forma y características:10
Según su estado físico:
Hielo (estado sólido)
Agua (estado líquido)
Vapor (estado gaseoso)
Según su posición en el ciclo del agua:
Hidrometeoro
Precipitación
Precipitación según desplazamiento Precipitación según estado
precipitación vertical
lluvia
lluvia congelada
llovizna
lluvia helada
nieve
granizo blando
gránulos de nieve
perdigones de hielo
aguanieve
pedrisco
cristal de hielo
precipitación horizontal (asentada)
rocío
escarcha
congelación atmosférica
hielo glaseado
precipitación líquida
lluvia
lluvia helada
llovizna
llovizna helada
rocío
precipitación sólida
nevasca
granizo blando
gránulos de nieve
perdigones de hielo
lluvia helada
granizo
prismas de hielo
escarcha
congelación atmosférica
hielo glaseado
aguanieve
precipitación mixta
con temperaturas cercanas a los 0 °C
Partículas de agua en la atmósfera
Partículas en suspensión
nubes
niebla
bruma
Partículas en ascenso (impulsadas por el viento)
ventisca
nieve revuelta
Según su circunstancia
agua subterránea
agua de deshielo
agua meteórica
agua inherente – la que forma parte de una roca
agua fósil
agua dulce
agua superficial
agua mineral – rica en minerales
Agua salobre ligeramente salada
agua muerta – extraño fenómeno que ocurre cuando una masa de
agua dulce o ligeramente salada circula sobre una masa de agua más salada,
mezclándose ligeramente. Son peligrosas para la navegación.
agua de mar
salmuera - de elevado contenido en sales, especialmente
cloruro de sodio.
Según sus usos
agua entubada
agua embotellada
agua potable – la apropiada para el consumo humano, contiene
un valor equilibrado de minerales que no son dañinos para la salud.
agua purificada – corregida en laboratorio o enriquecida con
algún agente – Son aguas que han sido tratadas para usos específicos en la
ciencia o la ingeniería. Lo habitual son tres tipos:
agua destilada
agua de doble destilación
agua desionizada
Atendiendo a otras propiedades
agua blanda: pobre en minerales
agua dura: de origen subterráneo, contiene un elevado valor
mineral
agua de cristalización: es la que se encuentra dentro de las
redes cristalinas
hidratos: agua impregnada en otras sustancias químicas
agua pesada: es un agua elaborada con átomos pesados de
hidrógeno-deuterio. En estado natural, forma parte del agua normal en una
concentración muy reducida. Se ha utilizado para la construcción de dispositivos
nucleares, como reactores.
agua de tritio
agua negra
aguas grises
agua disfórica
Según la microbiología
agua potable
agua residual
agua lluvia o agua de superficie
El agua es también protagonista de numerosos ritos
religiosos. Se sabe de infinidad de ceremonias ligadas al agua. El
cristianismo, por ejemplo, ha atribuido tradicionalmente ciertas
características al agua bendita. Existen otros tipos de agua que, después de
cierto proceso, adquieren supuestas propiedades, como el agua vitalizada.
Propiedades físicas y químicas[editar]
Artículo principal: Molécula de agua
Modelo mostrando los enlaces de hidrógeno entre moléculas de
agua.
El impacto de una gota sobre la superficie del agua provoca
unas ondas características, llamadas ondas capilares.
Acción capilar del agua y el mercurio.
El agua es una sustancia que químicamente se formula como
H2O, es decir, que una molécula de agua se compone de dos átomos de hidrógeno
enlazados covalentemente a un átomo de oxígeno.
Fue Henry Cavendish quien descubrió en 1781 que el agua es
una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la Antigüedad.
Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados por Antoine Laurent
de Lavoisier, dando a conocer que el agua estaba formada por oxígeno e
hidrógeno. En 1804, el químico francés Joseph Louis Gay-Lussac y el naturalista
y geógrafo alemán Alexander von Humboldt demostraron que el agua estaba formada
por dos volúmenes de hidrógeno por cada volumen de oxígeno (H2O).
Las propiedades fisicoquímicas más notables del agua son:
El agua es líquida en condiciones normales de presión y
temperatura. El color del agua varía según su estado: como líquido, puede
parecer incolora en pequeñas cantidades, aunque en el espectrógrafo se prueba
que tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo también tiende al azul, y en
estado gaseoso (vapor de agua) es incolora.11
El agua bloquea solo ligeramente la radiación solar UV
fuerte, permitiendo que las plantas acuáticas absorban su energía.
Ya que el oxígeno tiene una electronegatividad superior a la
del hidrógeno, el agua es una molécula polar. El oxígeno tiene una ligera carga
negativa, mientras que los átomos de hidrógenos tienen una carga ligeramente
positiva del que resulta un fuerte momento dipolar eléctrico. La interacción
entre los diferentes dipolos eléctricos de una molécula causa una atracción en
red que explica el elevado índice de tensión superficial del agua.
La fuerza de interacción de la tensión superficial del agua
es la fuerza de van der Waals entre moléculas de agua. La aparente elasticidad
causada por la tensión superficial explica la formación de ondas capilares. A
presión constante, el índice de tensión superficial del agua disminuye al
aumentar su temperatura.12 También tiene un alto valor adhesivo gracias a su
naturaleza polar.
La capilaridad se refiere a la tendencia del agua a moverse
por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la gravedad. Esta propiedad es
aprovechada por todas las plantas vasculares, como los árboles.
Otra fuerza muy importante que refuerza la unión entre
moléculas de agua es el enlace por puente de hidrógeno.13
El punto de ebullición del agua (y de cualquier otro
líquido) está directamente relacionado con la presión atmosférica. Por ejemplo,
en la cima del Everest, el agua hierve a unos 68 °C, mientras que al nivel del
mar este valor sube hasta 100 °C. Del mismo modo, el agua cercana a fuentes
geotérmicas puede alcanzar temperaturas de cientos de grados centígrados y
seguir siendo líquida.14 Su temperatura crítica es de 373,85 °C (647,14 K), su
valor específico de fusión es de 0,334 kJ/g y su índice específico de vaporización
es de 2,23kJ/g.15
El agua es un disolvente muy potente, al que se ha
catalogado como el disolvente universal, y afecta a muchos tipos de sustancias
distintas. Las sustancias que se mezclan y se disuelven bien en agua —como las
sales, azúcares, ácidos, álcalis y algunos gases (como el oxígeno o el dióxido
de carbono, mediante carbonación)— son llamadas hidrófilas, mientras que las
que no combinan bien con el agua —como lípidos y grasas— se denominan
sustancias hidrófobas. Todos los componentes principales de las células de
proteínas, ADN y polisacáridos se disuelven en agua. Puede formar un azeótropo
con muchos otros disolventes.
El agua es miscible con muchos líquidos, como el etanol, y
en cualquier proporción, formando un líquido homogéneo. Por otra parte, los
aceites son inmiscibles con el agua, y forman capas de variable densidad sobre
la superficie del agua. Como cualquier gas, el vapor de agua es miscible
completamente con el aire.
El agua pura tiene una conductividad eléctrica relativamente
baja, pero ese valor se incrementa significativamente con la disolución de una
pequeña cantidad de material iónico, como el cloruro de sodio.
El agua tiene el segundo índice más alto de capacidad
calorífica específica —solo por detrás del amoníaco—, así como una elevada
entalpía de vaporización (40,65 kJ mol−1); ambos factores se deben al enlace de
hidrógeno entre moléculas. Estas dos inusuales propiedades son las que hacen
que el agua "modere" las temperaturas terrestres, reconduciendo
grandes variaciones de energía.
Animación de cómo el hielo pasa a estado líquido en un vaso.
Los 50 minutos transcurridos se concentran en 4 segundos.
La densidad del agua líquida es muy estable y varía poco con
los cambios de temperatura y presión. A la presión normal (1 atmósfera), el
agua líquida tiene una mínima densidad (0,958 kg/l) a los 100 °C. Al bajar la
temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90 °C tiene 0,965 kg/l) y ese
aumento es constante hasta llegar a los 3,8 °C donde alcanza una densidad de 1
kg/litro. Esa temperatura (3,8 °C) representa un punto de inflexión y es cuando
alcanza su máxima densidad (a la presión mencionada). A partir de ese punto, al
bajar la temperatura, la densidad comienza a disminuir, aunque muy lentamente
(casi nada en la práctica), hasta que a los 0 °C disminuye hasta 0,9999
kg/litro. Cuando pasa al estado sólido (a 0 °C), ocurre una brusca disminución
de la densidad pasando de 0,9999 kg/l a 0,917 kg/l.
El agua puede descomponerse en partículas de hidrógeno y
oxígeno mediante electrólisis.
Como un óxido de hidrógeno, el agua se forma cuando el
hidrógeno —o un compuesto conteniendo hidrógeno— se quema o reacciona con
oxígeno —o un compuesto de oxígeno—. El agua no es combustible, puesto que es
un producto residual de la combustión del hidrógeno. La energía requerida para
separar el agua en sus dos componentes mediante electrólisis es superior a la
energía desprendida por la recombinación de hidrógeno y oxígeno. Esto hace que
el agua, en contra de lo que sostienen algunos rumores,16 no sea una fuente de
energía eficaz.17
Los elementos que tienen mayor electropositividad que el
hidrógeno —como el litio, el sodio, el calcio, el potasio y el cesio— desplazan
el hidrógeno del agua, formando hidróxidos. Dada su naturaleza de gas
inflamable, el hidrógeno liberado es peligroso y la reacción del agua combinada
con los más electropositivos de estos elementos es una violenta explosión.
Actualmente se sigue investigando sobre la naturaleza de
este compuesto y sus propiedades, a veces traspasando los límites de la ciencia
convencional.18 En este sentido, el investigador John Emsley, divulgador
científico, dijo en cierta ocasión del agua que "(Es) una de las
sustancias químicas más investigadas, pero sigue siendo la menos
entendida".19
Distribución del agua en la naturaleza[editar]
El agua en el Universo[editar]
Contrario a la creencia popular, el agua es un elemento
bastante común en nuestro sistema solar, es más, en el universo; principalmente
en forma de hielo y, poco menos, de vapor. Constituye una gran parte del
material que compone los cometas y recientemente se han encontrado en forma de
granos minerales en la luna «agua magmática» .20 Algunos satélites como Europa
y Encélado poseen posiblemente agua líquida bajo su gruesa capa de hielo. Esto permite
a estas lunas tener una especie de tectónica de placas donde el agua líquida
cumple el rol del magma en la tierra, mientras que el hielo sería el
equivalente a la corteza terrestre.
La mayoría del agua que existe en el universo puede haber
surgido como derivado de la formación de estrellas que posteriormente
expulsaron el vapor de agua al explotar. El nacimiento de las estrellas suele
causar un fuerte flujo de gases y polvo cósmico. Cuando este material colisiona
con el gas de las zonas exteriores, las ondas de choque producidas comprimen y
calientan el gas. Se piensa que el agua es producida en este gas cálido y
denso.21 Se ha detectado agua en nubes interestelares dentro de nuestra
galaxia, la Vía Láctea. Estas nubes interestelares pueden condensarse
eventualmente en forma de una nebulosa solar. Además, se piensa que el agua
puede ser abundante en otras galaxias, dado que sus componentes (hidrógeno y
oxígeno) están entre los más comunes del universo.22
En julio de 2011, la revista Astrophysical Journal Letters,
publicó el hallazgo, en una nube de vapor de agua que rodea el cuásar APM
08279+5255 de lo que hasta el momento se configura como la mayor reserva de
agua en el Universo, unas 140 billones de veces más que en la tierra.23 El
descubrimiento se debe a un grupo de astrónomos del Jet Propulsion Laboratory
(JPL) de la NASA y del California Institute of Technology (CALTECH).24 25
Se ha detectado vapor de agua en:
Gotas de rocío suspendidas de una telaraña.
Mercurio - Un 3,4 % de su atmósfera contiene agua, y grandes
cantidades en la exosfera.26
Venus - 0,002 % en la atmósfera
Tierra - cantidades reducidas en la atmósfera (sujeto a
variaciones climáticas)
Marte - 0,03 % en la atmósfera
Júpiter - 0,0004 % en la atmósfera
Saturno - solo en forma de indlandsis
Encélado (luna de Saturno) - 91 % de su atmósfera
Exoplanetas conocidos, como el HD 189733 b27 28 y HD 209458
b.29
El agua en su estado líquido está presente en:
Tierra - 71 % de su superficie
Luna - en 2008 se encontraron30 pequeñas cantidades de agua
en el interior de perlas volcánicas traídas a la Tierra por la expedición del
Apolo 15, de 1971.
Encélado (luna de Saturno) y en Europa (luna de Júpiter)
existen indicios de que el agua podría existir en estado líquido.
Se ha detectado hielo en:
Tierra, sobre todo en los casquetes polares.
Marte, en los casquetes polares, aunque están compuestos
principalmente de hielo seco.
Titán
Europa, se cree que tiene una capa de hielo de 10 km de
grosor con océanos de hasta 150 km de profundidad.31
Encélado
Titán, se cree que tiene una capa de hielo de 50 km de
grosor con océanos de hasta 250 km de profundidad que podrían ser de agua.32
En cometas y objetos de procedencia meteórica, llegados por
ejemplo desde el Cinturón de Kuiper o la Nube de Oort.
Podría aparecer en estado de hielo en la Luna, Ceres y
Tetis.
Es probable que el agua forme parte de la estructura interna
de planetas como Urano y Neptuno.
El agua y la zona habitable[editar]
Artículo principal: Zona de habitabilidad
La existencia de agua en estado líquido —en menor medida en
sus formas de hielo o vapor— sobre la Tierra es vital para la existencia de la
vida tal como la conocemos. La Tierra está situada en un área del sistema solar
que reúne condiciones muy específicas, pero si estuviésemos un poco más cerca
del Sol —un 5 %, o sea 8 millones de kilómetros— ya bastaría para dificultar
enormemente la existencia de los tres estados de agua conocidos.33 La masa de
la Tierra genera una fuerza de gravedad que impide que los gases de la
atmósfera se dispersen. El vapor de agua y el dióxido de carbono se combinan,
causando lo que ha dado en llamarse el efecto invernadero. Aunque se suele
atribuir a este término connotaciones negativas, el efecto invernadero es el
que mantiene la estabilidad de las temperaturas, actuando como una capa
protectora de la vida en el planeta. Si la Tierra fuese más pequeña, la menor
gravedad ejercida sobre la atmósfera haría que ésta fuese más delgada, lo que
redundaría en temperaturas extremas, evitando la acumulación de agua excepto en
los casquetes polares (tal como ocurre en Marte).
Algunos teóricos han sugerido que la misma vida, actuando
como un macroorganismo, mantiene las condiciones que permiten su existencia. La
temperatura superficial de la tierra ha estado en relativamente constante
variación a través de las eras geológicas, a pesar de los cambiantes niveles de
radiación solar. Este hecho ha motivado que algunos investigadores crean que el
planeta está termorregulado mediante la combinación de gases del efecto
invernadero y el albedo atmosférico y superficial. Esta hipótesis, conocida
como la teoría de Gaia, no es sin embargo la posición más adoptada entre la
comunidad científica.
El estado del agua también depende de la gravedad de un
planeta. Si un planeta es lo bastante grande, el agua que exista sobre él
permanecería en estado sólido incluso a altas temperaturas, dada la elevada
presión causada por la gravedad.34
El agua en la Tierra[editar]
Artículo principal: Hidrología
El agua es fundamental para todas las formas de vida
conocidas. El hombre posee del 65 % al 75 % de su peso en agua y el porcentaje
es menor a medida que la persona crece,35 en y algunos animales supera el 99 %.
Los recursos naturales se han vuelto escasos con la creciente población mundial
y su disposición en varias regiones habitadas es la preocupación de muchas
organizaciones gubernamentales. Según la ONU, actualmente 80 países del mundo
sufren debido a la falta de agua.En la China, donde se concentra 1/5 de la
población mundial y menos de 1/10 del agua del planeta Tierra, se han secado el
35 % de los pozos.36
Origen del agua terrestre[editar]
Durante la formación de la Tierra, la energía liberada por
el choque de los planetesimales, y su posterior contracción por efecto del
incremento de la fuerza gravitatoria, provocó el calentamiento y fusión de los
materiales del joven planeta. Este proceso de acreción y diferenciación hizo
que los diferentes elementos químicos se reestructurasen en función de su densidad.
El resultado fue la desgasificación del magma y la liberación de una enorme
cantidad de elementos volátiles a las zonas más externas del planeta, que
originaron la protoatmósfera terrestre. Los elementos más ligeros, como el
hidrógeno molecular, escaparon de regreso al espacio exterior. Sin embargo,
otros gases más pesados fueron retenidos por la atracción gravitatoria. Entre
ellos se encontraba el vapor de agua. Cuando la temperatura terrestre disminuyó
lo suficiente, el vapor de agua que es un gas menos volátil que el CO2 o el N2
comenzó a condensarse. De este modo, las cuencas comenzaron a llenarse con un
agua ácida y caliente (entre 30 °C y 60 °C).37 Esta agua ácida era un eficaz
disolvente que comenzó a arrancar iones solubles de las rocas de la superficie,
y poco a poco comenzó a aumentar su salinidad. El volumen del agua liberada a
la atmósfera por este proceso y que precipitó a la superficie fue
aproximadamente de 1,37 × 109 km³, si bien hay científicos que sostienen que
parte del agua del planeta proviene del choque de cometas contra la prototierra
en las fases finales del proceso de acreción.37 En este sentido hay cálculos
que parecen indicar que si únicamente el 10 % de los cuerpos que chocaron
contra la Tierra durante el proceso de acreción final hubiesen sido cometas,
toda el agua planetaria podría ser de origen cometario, aunque estas ideas son
especulativas y objeto de debate entre los especialistas.37
Hay teorías que sugieren que el agua por ser sustancia
universal esta en la Tierra desde que el planeta se estaba formando, durante el
disco protoplanetario pudieron existir grandes cantidades de agua en ese
espacio que fue arrastrada por los cometas que originaron la Tierra. Esa teoría
tomó fuerza después de que científicos estadounidenses hallaran un gigantesco
océano incrustado en rocas a 600 kilómetros de profundidad,38 hasta tres veces
el volumen de los mares superficiales,39 pero debido a la presión y la
temperatura no es precisamente un acuífero tal como conocemos si no un
mineral.40 . El agua es vital para el ser humano.
Distribución actual del agua en la Tierra[editar]
Representación gráfica de la distribución de agua
terrestre.3
Los océanos cubren el 71 % de la superficie terrestre: su
agua salada supone el 96,5 % del agua del planeta.
El 70 % del agua dulce de la Tierra se encuentra en forma
sólida (Glaciar Grey, Chile).
El total del agua presente en el planeta, en todas sus
formas, se denomina hidrosfera. El agua cubre 3/4 partes (71 %) de la
superficie de la Tierra. Se puede encontrar esta sustancia en prácticamente
cualquier lugar de la biosfera y en los tres estados de agregación de la
materia: sólido, líquido y gaseoso.
El 97 por ciento es agua salada, la cual se encuentra
principalmente en los océanos y mares; solo el 3 por ciento de su volumen es
dulce. De esta última, un 1 por ciento está en estado líquido. El 2 % restante
se encuentra en estado sólido en capas, campos y plataformas de hielo o
banquisas en las latitudes próximas a los polos. Fuera de las regiones polares el
agua dulce se encuentra principalmente en humedales y, subterráneamente, en
acuíferos.
El agua representa entre el 50 y el 90 % de la masa de los
seres vivos (aproximadamente el 75 % del cuerpo humano es agua; en el caso de
las algas, el porcentaje ronda el 90 %).
En la superficie de la Tierra hay unos 1 386 000 000 km3 de
agua (si la tierra fuese plana —sin topografía— estaría completamente cubierta
por una capa de unos 2750 m), que se distribuyen de la siguiente forma:3
Distribución del agua en la Tierra
Situación del agua Volumen
en km³ Porcentaje
Agua dulce Agua
salada de agua dulce de agua total
Océanos y mares - 1.338.000.000 - 96,5
Casquetes y glaciares polares 24.064.000 - 68,7 1,74
Agua subterránea salada - 12.870.000 - 0,94
Agua subterránea dulce 10.530.000 - 30,1 0,76
Glaciares continentales y Permafrost 300.000 - 0,86 0,022
Lagos de agua dulce 91.000 - 0,26 0,007
Lagos de agua salada - 85.400 - 0,006
Humedad del suelo 16.500 - 0,05 0,001
Atmósfera 12.900 - 0,04 0,001
Embalses 11.470 - 0,03 0,0008
Ríos 2.120 - 0,006 0,0002
Agua biológica 1.120 - 0,003 0,0001
Total agua dulce 35.029.110 100 -
Total agua en la tierra 1.386.000.000 - 100
La mayor parte del agua terrestre, por tanto, está contenida
en los mares, y presenta un elevado contenido en sales. Las aguas subterráneas
se encuentran en yacimientos subterráneos llamados acuíferos y son
potencialmente útiles al hombre como recursos. En estado líquido compone masas
de agua como océanos, mares, lagos, ríos, arroyos, canales, manantiales y
estanques.
El agua desempeña un papel muy importante en los procesos
geológicos. Las corrientes subterráneas de agua afectan directamente a las
capas geológicas, influyendo en la formación de fallas. El agua localizada en
el manto terrestre también afecta a la formación de volcanes. En la superficie,
el agua actúa como un agente muy activo sobre procesos químicos y físicos de
erosión. El agua en su estado líquido y, en menor medida, en forma de hielo,
también es un factor esencial en el transporte de sedimentos. El depósito de
esos restos es una herramienta utilizada por la geología para estudiar los
fenómenos formativos sucedidos en la Tierra.
El ciclo del agua[editar]
Artículo principal: Ciclo del agua
El ciclo del agua implica una serie de procesos físicos
continuos.
Con ciclo del agua —conocido científicamente como el ciclo
hidrológico— se denomina al continuo intercambio de agua dentro de la
hidrosfera, entre la atmósfera, el agua superficial y subterránea y los
organismos vivos. El agua cambia constantemente su posición de una a otra parte
del ciclo de agua, implicando básicamente los siguientes procesos físicos:
evaporación de los océanos y otras masas de agua y
transpiración de los seres vivos (animales y plantas) hacia la atmósfera,
precipitación, originada por la condensación de vapor de
agua, y que puede adaptar múltiples formas,
escorrentía, o movimiento de las aguas superficiales hacia
los océanos.
La energía del sol calienta la tierra, generando corrientes
de aire que hacen que el agua se evapore, ascienda por el aire y se condense en
altas altitudes, para luego caer en forma de lluvia. La mayor parte del vapor
de agua que se desprende de los océanos vuelve a los mismos, pero el viento
desplaza masas de vapor hacia la tierra firme, en la misma proporción en que el
agua se precipita de nuevo desde la tierra hacia los mares (unos 45 000 km³
anuales). Ya en tierra firme, la evaporación de cuerpos acuáticos y la
transpiración de seres vivos contribuye a incrementar el total de vapor de agua
en otros 74 000 km³ anuales. Las precipitaciones sobre tierra firme —con un
valor medio de 119 000 km³ anuales— pueden volver a la superficie en forma de
líquido —como lluvia—, sólido —nieve o granizo—, o de gas, formando nieblas o
brumas. El agua condensada presente en el aire es también la causa de la
formación del arco iris: La refracción de la luz solar en las minúsculas
partículas de vapor, que actúan como múltiples y pequeños prismas. El agua de
escorrentía suele formar cuencas, y los cursos de agua más pequeños suelen
unirse formando ríos. El desplazamiento constante de masas de agua sobre
diferentes terrenos geológicos es un factor muy importante en la conformación
del relieve. Además, al arrastrar minerales durante su desplazamiento, los ríos
cumplen un papel muy importante en el enriquecimiento del suelo. Parte de las
aguas de esos ríos se desvían para su aprovechamiento agrícola. Los ríos
desembocan en el mar, depositando los sedimentos arrastrados durante su curso,
formando deltas. El terreno de estos deltas es muy fértil, gracias a la riqueza
de los minerales concentrados por la acción del curso de agua. El agua puede
ocupar la tierra firme con consecuencias desastrosas: Las inundaciones se
producen cuando una masa de agua rebasa sus márgenes habituales o cuando
comunican con una masa mayor —como el mar— de forma irregular. Por otra parte,
y aunque la falta de precipitaciones es un obstáculo importante para la vida,
es natural que periódicamente algunas regiones sufran sequías. Cuando la sequedad
no es transitoria, la vegetación desaparece, al tiempo que se acelera la
erosión del terreno. Este proceso se denomina desertización41 y muchos países
adoptan políticas42 para frenar su avance. En 2007, la ONU declaró el 17 de
junio como el Día mundial de lucha contra la desertización y la sequía".43
El océano[editar]
Artículo principal: Hidrografía
Evaporación del agua del océano.
El océano engloba la parte de la superficie terrestre
ocupada por el agua marina. Se formó hace unos 4000 millones de años cuando la
temperatura de la superficie del planeta se enfrió hasta permitir que el agua
pasase a estado líquido. Cubre el 71 % de la superficie de la Tierra. La
profundidad media es de unos 4 km. La parte más profunda se encuentra en la
fosa de las Marianas alcanzando los 11 033 m. En los océanos hay una capa
superficial de agua templada (12º a 30 °C), que ocupa entre varias decenas de metros
hasta los 400 o 500 metros. Por debajo de esta capa el agua está fría con
temperaturas de entre 5º y -1 °C. El agua está más cálida en las zonas
templadas, ecuatoriales y tropicales, y más fría cerca de los polos.
Contiene sustancias sólidas en disolución, siendo las más
abundantes el sodio y el cloro que, en su forma sólida, se combina para formar
el cloruro de sodio o sal común y, junto con el magnesio, el calcio y el
potasio, constituyen cerca del 90 % de los elementos disueltos en el agua de mar.
El océano está dividido por grandes extensiones de tierra
que son los continentes y grandes archipiélagos en cinco partes que, a su vez,
también se llaman océanos: océano Antártico, océano Ártico, océano Atlántico,
océano Índico y océano Pacífico.
Se llama mar a una masa de agua salada de tamaño inferior al
océano. Se utiliza también el término para designar algunos grandes lagos.
Mareas[editar]
Artículo principal: Marea
Pleamar y bajamar en el puerto de la Flotte en la isla Ré
(Francia).
Las mareas son movimientos cíclicos de las grandes masas de
agua causadas por la fuerza gravitatoria lunar y el sol, en conjunción con los
océanos. Las mareas se deben a movimientos de corrientes de grandes masas de
agua, como mares, que oscilan en un margen constante de horas. La marea se
refleja perceptiblemente en una notable variación de la altura del nivel del
mar —entre otras cosas— originado por las posiciones relativas del Sol y la
Luna en combinación con el efecto de la rotación terrestre y la batimetría local.
La franja de mar sometida a estos cambios —expuesta en bajamar y cubierta en
pleamar— se denomina zona entre mareas y representa un nicho ecológico de gran
valor.
El agua dulce en la naturaleza[editar]
Artículo principal: Agua dulce
El agua dulce en la naturaleza se renueva gracias a la
atmósfera que dispone de 12.900 km³ de vapor de agua. Sin embargo, se trata de
un volumen dinámico que constantemente se está incrementando en forma de
evaporación y disminuyendo en forma de precipitaciones, estimándose el volumen
anual en forma de precipitación o agua de lluvia entre 113 500 y 120 000 km³ en
el mundo. Estos volúmenes suponen la parte clave de la renovación de los
recursos naturales de agua dulce. En los países de clima templado y frío la
precipitación en forma de nieve supone una parte importante del total.44
El 68,7 % del agua dulce existente en el mundo está en los
glaciares y mantos de hielo. Sin embargo, en general, no se consideran recursos
hídricos por ser inaccesibles (Antártida, Ártico y Groenlandia). En cambio los
glaciares continentales son básicos en los recursos hídricos de muchos
países.44
Las aguas superficiales engloban los lagos, embalses, ríos y
humedales suponiendo solamente el 0,3 % del agua dulce del planeta, sin embargo
representan el 80 % de las aguas dulces renovables anualmente de allí su
importancia.44
También el agua subterránea dulce almacenada, que representa
el 96 % del agua dulce no congelada de la Tierra, supone un importante recurso.
Según Morris los sistemas de aguas subterráneas empleados en abastecimiento de
poblaciones suponen entre un 25 y un 40 % del agua potable total abastecida.
Así la mitad de las grandes megalópolis del mundo dependen de ellas para su
consumo. En las zonas donde no se dispone de otra fuente de abastecimiento
representa una forma de abastecimiento de calidad a bajo coste.44
La mayor fuente de agua dulce del mundo adecuada para su
consumo es el Lago Baikal, de Siberia, que tiene un índice muy reducido en sal
y calcio y aún no está contaminado.45
Efectos sobre la vida[editar]
El arrecife de coral es uno de los entornos de mayor
biodiversidad.
Desde el punto de vista de la biología, el agua es un
elemento crítico para la proliferación de la vida. El agua desempeña este papel
permitiendo a los compuestos orgánicos diversas reacciones que, en último
término, posibilitan la replicación de ADN. De un modo u otro,46 todas las
formas de vida conocidas dependen del agua. Sus propiedades la convierten en un
activo agente, esencial en muchos de los procesos metabólicos que los seres
vivos realizan. Desde esta perspectiva metabólica, podemos distinguir dos tipos
de funciones del agua: anabólicamente, la extracción de agua de moléculas
—mediante reacciones químicas enzimáticas que consumen energía— permite el
crecimiento de moléculas mayores, como los triglicéridos o las proteínas; en
cuanto al catabolismo, el agua actúa como un disolvente de los enlaces entre
átomos, reduciendo el tamaño de las moléculas (como glucosas, ácidos grasos y
aminoácidos), suministrando energía en el proceso. El agua es por tanto un
medio irremplazable a nivel molecular para numerosos organismos vivos. Estos
procesos metabólicos no podrían realizarse en un entorno sin agua, por lo que
algunos científicos se han planteado la hipótesis de qué tipo de mecanismos
—absorción de gas, asimilación de minerales— podrían mantener la vida sobre el
planeta.
Vegetación de un oasis en el desierto.
Es un compuesto esencial para la fotosíntesis y la
respiración. Las células fotosintéticas utilizan la energía del sol para
dividir el oxígeno y el hidrógeno presentes en la molécula de agua. El hidrógeno
es combinado entonces con CO2 (absorbido del aire o del agua) para formar
glucosa, liberando oxígeno en el proceso. Todas las células vivas utilizan
algún tipo de "combustible" en el proceso de oxidación del hidrógeno
y carbono para capturar la energía solar y procesar el agua y el CO2. Este
proceso se denomina respiración celular. El agua es también el eje de las
funciones enzimáticas y la neutralidad respecto a ácidos y bases. Un ácido, un
"donante" de ion de hidrógeno (H+, es decir, de un protón) puede ser
neutralizado por una base, un "receptor" de protones, como un ion
hidróxido (OH-) para formar agua. El agua se considera neutra, con un pH de 7.
Los ácidos tienen valores pH por debajo de 7, mientras que las bases rebasan
ese valor. El ácido gástrico (HCl), por ejemplo, es el que posibilita la
digestión. Sin embargo, su efecto corrosivo sobre las paredes del esófago puede
ser neutralizado gracias a una base como el hidróxido de aluminio, causando una
reacción en la que se producen moléculas de agua y cloruro de sal de aluminio.
La bioquímica humana relacionada con enzimas funciona de manera ideal alrededor
de un valor pH biológicamente neutro de alrededor de 7,4.
Las diversas funciones que un organismo puede realizar
—según su complejidad celular— determinan que la cantidad de agua varíe de un
organismo a otro. Un organismo unicelular como Escherichia coli contiene
alrededor de un 70 % de agua, un cuerpo humano entre un 60 y 70 %, una planta
puede reunir hasta un 90 % de agua, y el porcentaje de agua de una medusa
adulta oscila entre un 94 y un 98 %.
Formas de vida acuática. Circulación vegetal[editar]
Artículos principales: Biosfera#Océanos, Planta acuática y
Potencial hídrico.
Diatomeas marinas, un importante grupo de fitoplancton.
Las aguas están llenas de vida. Al parecer, las primeras
formas de vida aparecieron en el agua,47 que en la actualidad no solo es el
hábitat de todas las especies de peces y también a algunos mamíferos y
anfibios. El agua es también esencial para el kelp, el plancton y las algas,
que son la base de la cadena trófica submarina, y provee por tanto no solo el
medio sino el sustento de toda la fauna marina.
Los animales acuáticos deben obtener oxígeno para respirar,
extrayéndolo del agua de diversas maneras. Los grandes mamíferos como las
ballenas conservan la respiración pulmonar, tomando el aire fuera del agua y
conteniendo la respiración al sumergirse. Los peces, sin embargo, utilizan las
agallas para extraer el oxígeno del agua en vez de pulmones. Algunas especies
como los dipnoos conservan ambos sistemas respiratorios. Otras especies marinas
pueden absorber el oxígeno mediante respiración cutánea. El arrecife de coral
se ha calificado en ocasiones como "el animal vivo más grande del
mundo", y con sus más de 2600 km de extensión es posible verlo desde el
espacio.
La circulación vegetal de plantas terrestres también se
efectúa gracias a determinadas propiedades del agua, que hace posible la
obtención de energía a partir de la luz solar.
Efectos sobre la civilización humana[editar]
Una niña bebiendo agua embotellada.
La historia muestra que las civilizaciones primitivas
florecieron en zonas favorables a la agricultura, como las cuencas de los ríos.
Es el caso de Mesopotamia, considerada la cuna de la civilización humana, surgida
en el fértil valle del Éufrates y el Tigris; y también el de Egipto, una
espléndida civilización que dependía por completo del Nilo y sus periódicas
crecidas. Muchas otras grandes ciudades, como Róterdam, Londres, Montreal,
París, Nueva York, Buenos Aires, Shanghái, Tokio, Chicago u Hong Kong deben su
riqueza a la conexión con alguna gran vía de agua que favoreció su crecimiento
y su prosperidad. Las islas que contaban con un puerto natural seguro —como
Singapur— florecieron por la misma razón. Del mismo modo, áreas en las que el
agua es muy escasa, como el norte de África o el Oriente Medio, han tenido
históricamente dificultades de desarrollo.48
ONU declara al agua y al saneamiento derecho humano
esencial[editar]
Agua cayendo.
La Asamblea General de Naciones Unidas, aprobó el 28 de
julio de 2010, en su sexagésimo cuarto período de sesiones, una resolución que
reconoce al agua potable y al saneamiento básico como derecho humano esencial
para el pleno disfrute de la vida y de todos los derechos humanos.
La resolución fue adoptada a iniciativa de Bolivia, tras 15
años de debates, con el voto favorable de 122 países y 44 abstenciones. La
Asamblea de Naciones Unidas se mostró “profundamente preocupada porque
aproximadamente 884 millones de personas carecen de acceso al agua potable y
más de 2600 millones de personas no tienen acceso al saneamiento básico, y
alarmada porque cada año fallecen aproximadamente 1,5 millones de niños menores
de 5 años y se pierden 443 millones de días lectivos a consecuencia de enfermedades
relacionadas con el agua y el saneamiento”. La adopción de esta resolución
estuvo precedida de una activa campaña liderada por el presidente del Estado
Plurinacional de Bolivia, Evo Morales Ayma49
Agua para beber: necesidad del cuerpo humano[editar]
Artículo principal: Agua potable
El cuerpo humano está compuesto de entre un 55 % y un 78 %
de agua, dependiendo de sus medidas y complexión.50 Para evitar desórdenes, el
cuerpo necesita alrededor de 2,5 litros diarios de agua; la cantidad exacta
variará en función del nivel de actividad, la temperatura, la humedad y otros
factores. La mayor parte de esta agua se absorbe con la comida o bebidas —no
estrictamente agua—. No se ha determinado la cantidad exacta de agua que debe
tomar un individuo sano, aunque una mayoría de expertos considera que unos 6-7
vasos de agua diarios (aproximadamente dos litros) es el mínimo necesario para
mantener una adecuada hidratación.51 Aun así, según expertos cada organismo
funciona de forma única y diferente y tiene unas necesidades dependiendo de la
actividad que se esté desarrollando.52 La literatura médica defiende un menor
consumo, típicamente un litro de agua diario para un individuo varón adulto,
excluyendo otros requerimientos posibles debidos a la pérdida de líquidos
causada por altas temperaturas o ejercicio físico.53 Una persona con los
riñones en buen estado tendrá dificultades para beber demasiada agua, pero
—especialmente en climas cálidos y húmedos, o durante el ejercicio— beber poco
también puede ser peligroso. El cuerpo humano es capaz de beber mucha más agua
de la que necesita cuando se ejercita, llegando incluso a ponerse en peligro
por hiperhidratación, o intoxicación de agua. El hecho comúnmente aceptado de
que un individuo adulto debe consumir ocho vasos diarios de agua no tiene
ningún fundamento científico.54 Hay otros mitos55 sobre la relación entre agua
y salud que poco a poco van siendo olvidados.56
Una recomendación57 sobre consumo de agua de la Plataforma
de Alimentación y Nutrición señalaba:
Una cantidad ordinaria para distintas personas es de un 1
mililitro de agua por cada caloría de comida. La mayor parte de esta cantidad
ya está contenida en los alimentos preparados"
FNB, Consejo Nacional de Investigación de los Estados
Unidos, 1945
La última referencia ofrecida por este mismo organismo habla
de 2,7 litros de agua diarios para una mujer y 3,7 litros para un hombre,
incluyendo el consumo de agua a través de los alimentos.58 Naturalmente,
durante el embarazo y la lactancia la mujer debe consumir más agua para
mantenerse hidratada. Según el Instituto de Medicina —que recomienda una media
de 2,2 litros/día para una mujer, y 3,0 litros/día para un varón— una mujer
embarazada debe consumir 2,4 litros, y hasta 3 litros durante la lactancia,
considerada la gran cantidad de líquido que se pierde durante la cría.59
También se señala que normalmente, alrededor de un 20 % del agua se absorbe con
la comida, mientras el resto se adquiere mediante el consumo de agua y otras
bebidas.
El agua se expulsa del cuerpo de muy diversas formas: a
través de la orina, las heces, en forma de sudor, o en forma de vapor de agua,
por exhalación del aliento. Una persona enferma, o expuesta directamente a
fuentes de calor, perderá mucho más líquido, por lo que sus necesidades de
consumo también aumentarán.
Desinfección del agua potable[editar]
Artículo principal: Desinfección del agua potable
Distribución del agua en la Tierra.PNG
Una niña con una botella de agua en África donde la diarrea
es frecuente en los niños. La escasez de agua y la deficiente infraestructura
causan más de 5 millones de muertes al año por consumo de agua contaminada.
El agua de boca es uno de los principales transmisores de
microorganismos causantes de enfermedades, principalmente bacterias, virus y
protozoos intestinales. Las grandes epidemias de la humanidad han prosperado
por la contaminación del agua de boca. Por referencias se conoce que se
recomendaba hervir el agua desde quinientos años antes de nuestra era.60
Actualmente en los países desarrollados están prácticamente
controlados los problemas que planteaban las aguas contaminadas. Los procesos
de filtración y desinfección mediante cloro a los que se somete al agua antes
del consumo humano se han impuesto en el siglo XX y se estima que son los causantes
del 50 % de aumento de la expectativa de vida de los países desarrollados en el
siglo pasado. La cloración y filtración del agua fue considerada por la revista
Life probablemente el más importante progreso de salud pública del milenio. El
cloro es el material más usado como desinfectante del agua. La hipótesis más
aceptada de cómo actúa y destruye el cloro estos microorganismos patógenos es
que produce alteraciones físicas, químicas y bioquímicas en la membrana o pared
protectora de las células ocasionando el fin de sus funciones vitales.60
El cloro puede resultar irritante para las mucosas y la piel
por ello su utilización está estrictamente vigilada. La proporción usada varía
entre 1ppm cuando se trata de purificar el agua para su consumo, y entre 1-2
ppm para la preparación de agua de baño. La aplicación inadecuada de
componentes químicos en el agua puede resultar peligroso. La aplicación de
cloro como desinfectante comenzó en 1912 en los Estados Unidos. Al año
siguiente Wallace y Tiernan diseñaron unos equipos que podían medir el cloro
gas y formar una solución concentrada que se añadía al agua a tratar. Desde
entonces la técnica de cloración ha seguido progresando. Además de su capacidad
destructora de gérmenes, su capacidad oxidante es muy grande y su acción
también es muy beneficiosa en la eliminación del hierro, manganeso,
sulfhídricos, sulfuros y otras sustancias reductoras del agua. Muchos países en
sus normativas establecen desinfecciones mediante cloro y exigen el
mantenimiento de una determinada concentración residual de desinfectante en sus
redes de tuberías de distribución de agua. A veces se emplea cloraminas como
desinfectante secundario para mantener durante más tiempo una determinada
concentración de cloro en el sistema de abastecimiento de agua potable.61
Dificultades en el mundo para acceder al agua
potable[editar]
La Tierra posee 1 386 000 000 km³ de agua,62 de toda esa
cantidad, el 3 % es dulce,y de ese 3 % cerca del 70 % se encuentra en los
casquetes polares y 30 % es subterránea,63 quedando el 0,3 % para el consumo
humano, de ese 0,3 el 98 % se encuentra en lagos y pantanos, donde no toda la
gente tiene acceso a ellos64 (30 % en los Grandes Lagos de África, 21 % en los
Grandes Lagos y 20 % en el Baikal), el 2 % es transportada por los ríos65 donde
el 70 %66 de sus suministros es aprovechado por el riego,67 dejando
aproximadamente68 el 0,00060 % solo para el consumo humano.69
El agua adecuada para el consumo humano se llama agua
potable, el agua que no reúne las condiciones adecuadas para su consumo puede
ser potabilizada mediante filtración o mediante otros procesos fisicoquímicos.
La población mundial ha pasado de 2630 millones en 1950 a
6671 millones en 2008. En este periodo (de 1950 a 2010) la población urbana ha
pasado de 733 millones a 3505 millones. Es en los asentamientos humanos donde
se concentra el uso del agua no agrícola y donde se contraen la mayoría de las
enfermedades relacionadas con el agua.70
Ante la dificultad de disponer de agua potable para consumo
humano en muchos lugares del planeta, se ha consolidado un concepto intermedio,
el agua segura como el agua que no contiene bacterias peligrosas, metales
tóxicos disueltos, o productos químicos dañinos a la salud, y es por lo tanto
considerada segura para beber, por tanto se emplea cuando el suministro de agua
potable está comprometido. Es un agua que no resulta perjudicial para el ser
humano, aunque no reúna las condiciones ideales para su consumo.
Por diversos motivos, la disponibilidad del agua resulta
problemática en buena parte del mundo, y por ello se ha convertido en una de
las principales preocupaciones de gobiernos en todo el mundo. Actualmente, se
estima que alrededor de mil millones71 de personas tienen un deficiente acceso
al agua potable. Esta situación se agrava por el consumo de aguas en malas
condiciones, que favorece la proliferación de enfermedades y brotes epidémicos.
Muchos de los países reunidos en Evian en la XXIXª conferencia del G-8 se
marcaron 2015 como fecha límite para conseguir el acceso universal a agua en
mejores condiciones en todo el mundo.72 Incluso si se lograse este difícil
objetivo, se calcula que aún quedaría alrededor de 500 millones sin acceso al
agua potable, y más de mil millones carecerían de un adecuado sistema de
saneamiento. La mala calidad el agua y el saneamiento irregular afectan
gravemente el estado sanitario de la población: solo el consumo de agua
contaminada causa 5 000 000 de muertes al año, según informes73 de las Naciones
Unidas, que declararon 2005-2015 la "Década de la acción". La OMS
estima que la adopción de políticas de agua segura podría evitar la muerte de 1
400 000 niños al año, víctimas de diarrea.74 75 50 países, que reúnen a casi un
tercio de la población mundial, carecen de un adecuado suministro de agua,76 y
17 de ellos extraen anualmente más agua de sus acuíferos de la que puede
renovarse naturalmente.77 La contaminación, por otra parte, no solo contamina
el agua de ríos y mares, sino los recursos hídricos subterráneos que sirven de
abastecimiento del consumo humano.78
El uso doméstico del agua[editar]
Niña en Malí abasteciéndose para su consumo doméstico del
agua del subsuelo mediante una bomba manual.
Además de precisar los seres humanos el agua para su
existencia precisan del agua para su propio aseo y la limpieza. Se ha estimado
que los humanos consumen «directamente o indirectamente» alrededor de un 54 %
del agua dulce superficial disponible en el mundo. Este porcentaje se desglosa
en:
Un 20 %, utilizado para mantener la fauna y la flora, para
el transporte de bienes (barcos) y para la pesca, y
el 34 % restante, utilizado de la siguiente manera: El 70 %
en irrigación, un 20 % en la industria y un 10 % en las ciudades y los
hogares.79 80
El consumo humano representa un porcentaje reducido del
volumen de agua consumido a diario en el mundo. Se estima que un habitante de
un país desarrollado consume alrededor de 5 litros diarios en forma de alimentos
y bebidas.81 Estas cifras se elevan dramáticamente si consideramos el consumo
industrial doméstico. Un cálculo82 aproximado de consumo de agua por
persona/día en un país desarrollado, considerando el consumo industrial
doméstico arroja los siguientes datos:
Consumo aproximado de agua por persona/día
Actividad Consumo
de agua
Lavar la ropa 60-100
litros
Limpiar la casa 15-40
litros
Limpiar la vajilla a máquina 18-50
litros
Limpiar la vajilla a mano 100
litros
Cocinar 6-8 litros
Darse una ducha 35-70
litros
Bañarse 200
litros
Lavarse los dientes 30
litros
Lavarse los dientes (cerrando el grifo) 1,5 litros
Lavarse las manos 1,5
litros
Afeitarse 40-75
litros
Afeitarse (cerrando el grifo) 3 litros
Lavar el coche con manguera 500
litros
Descargar la cisterna 10-15
litros
Media descarga de cisterna 6
litros
Regar un jardín pequeño 75
litros
Riego de plantas domésticas 15
litros
Beber 1,5 litros
Estos hábitos de consumo señalados y el aumento de la
población en el último siglo ha causando a la vez un aumento en el consumo del
agua. Ello ha provocado que las autoridades realicen campañas por el buen uso
del agua. Actualmente, la concienciación es una tarea de enorme importancia
para garantizar el futuro del agua en el planeta, y como tal es objeto de
constantes actividades tanto a nivel nacional como municipal.83 Por otra parte,
las enormes diferencias entre el consumo diario por persona en países
desarrollados y países en vías de desarrollo84 señalan que el modelo hídrico
actual no es solo ecológicamente inviable: también lo es desde el punto de
vista humanitario,85 por lo que numerosas ONGs se esfuerzan86 por incluir el
derecho al agua entre los Derechos humanos.87 Durante el V Foro Mundial del
agua, convocado el 16 de marzo de 2009 en Estambul (Turquía), Loic Fauchon
(Presidente del Consejo Mundial del Agua) subrayó la importancia de la
regulación del consumo en estos términos:
"La época del agua fácil ya terminó... Desde hace 50
años las políticas del agua en todo el mundo consistieron en aportar siempre
más agua. Tenemos que entrar en políticas de regulación de la demanda"88
Hábitos para el ahorro de agua[editar]
Esparcidor de agua que se usa en los jardínes de Toluca,
Estado de México.
Debido a que la cantidad de agua dulce es equivalente al
2,5-2,75 % del agua total en la superficie terrestre, es necesario hacer un uso
responsable del agua que se obtiene de los lagos, manantiales y mares. Es por
eso que se ha vuelto más necesaria la implementación de hábitos que ayuden a
aprovechar mejor este valioso recurso, entre los cuales de pueden mencionar:
Reportar fugas de agua a las autoridades correspondientes.
Regar las plantas al anochecer para evitar la evaporación.
Lavar el carro con cubeta y esponja, no con manguera.
Ajustar el nivel de agua en la lavadora.
Cerrar la llave de la ducha mientras te lavas el cabello.
Cerrar la llave al lavarte los dientes o afeitarte.
El agua en la agricultura[editar]
Artículo principal: Riego
Sistema de irrigación de Dujiangyan (China) realizado en el
siglo III a. C. Varias exclusas desvían parte del río Min a un canal hasta
Chengdu. Está en funcionamiento desde esa época.
Riego mediante un Pívot en un campo de algodón.
La mayor parte del agua se destina a la agricultura, y es
utilizada para irrigar los cultivos. La agricultura es la actividad que más
agua demanda, datos de la UNESCO dicen que menos del 20 % de este total llega a
la planta; el resto es un inmenso desperdicio que, además, transporta residuos
con sustancias tóxicas que inevitablemente van a parar a los ríos.36 La
relación directa entre recursos hídricos y producción de alimentos es crítica
por tanto para una población humana en constante crecimiento.89 La irrigación
absorbe hasta el 90 % de los recursos hídricos de algunos países en desarrollo.90
La agricultura es un sistema de producción tan antiguo que se ha sabido adaptar
a los diferentes regímenes hídricos de cada país: Así, en zonas donde se den
abundantes precipitaciones suelen realizarse cultivos de secano, mientras que
en zonas más secas son comunes los cultivos de regadío. Más recientemente, y en
entornos más adversos, como el desierto se ha experimentado con nuevas formas
de cultivo, centradas en minimizar el consumo de agua. En la actualidad una de
las vertientes más activas de la investigación genética intenta optimizar las
especies que el hombre usa como alimento. También se ha empezado a hablar de
agricultura espacial91 para referirse a los experimentos destinados a difundir
la agricultura por otros planetas.
Actualmente la agricultura supone una importante presión
sobre las masas naturales de agua, tanto en cantidad como en calidad. Así, el
agua que precisan los regadíos supone una disminución de los caudales naturales
de los ríos y un descenso de los niveles de las aguas subterráneas que
ocasionan un efecto negativo en los ecosistemas acuáticos. Por ejemplo, en
España se riegan 3,4 millones de hectáreas que supone el 7 % de la superficie
nacional y emplea el 80 % de los recursos hídricos disponibles.92
También el uso de nitratos y pesticidas en las labores
agrícolas suponen la principal contaminación difusa de las masas de agua tanto
superficial como subterránea. La más significativa es la contaminación por
nitratos que produce la eutrofización de las aguas. En España el consumo anual
de fertilizantes se estima en 1 076 000 toneladas de nitrógeno, 576 000
toneladas de fósforo y 444 000 toneladas de potasio. La mayor parte de los
abonos son absorbidos por los cultivos, el resto es un potencial contaminante
de las aguas.92
El uso del agua en la industria[editar]
La industria precisa el agua para múltiples aplicaciones,
para calentar y para enfriar, para producir vapor de agua o como disolvente,
como materia prima o para limpiar. La mayor parte, después de su uso, se
elimina devolviéndola nuevamente a la naturaleza. Estos vertidos, a veces se
tratan, pero otras el agua residual industrial vuelve al ciclo del agua sin
tratarla adecuadamente. La calidad del agua de muchos ríos del mundo se está
deteriorando y está afectando negativamente al medio ambiente acuático por los
vertidos industriales de metales pesados, sustancias químicas o materia
orgánica.93 También se puede producir una contaminación indirecta: residuos
sólidos pueden llevar agua contaminada u otros líquidos, el lixiviado, que se
acaban filtrando al terreno y contaminando acuíferos si los residuos no se
aíslan adecuadamente.94
Los mayores consumidores de agua para la industria en el año
2000 fueron: Estados Unidos 220,7 km³; China 162 km³; Federación Rusa 48,7 km³;
India 35,2 km³; Alemania 32 km³; Canadá 31,6 km³ y Francia 29,8 km³. En los
países de habla hispana, España 6,6 km³; México 4,3 km³; Chile 3,2 km³ y
Argentina 2,8 km³.95
En algunos países desarrollados y sobre todo en Asia
Oriental y en el África subsahariana, el consumo industrial de agua puede
superar ampliamente al doméstico.96
El agua es utilizada para la generación de energía
eléctrica. La hidroelectricidad es la que se obtiene a través de la energía
hidráulica. La energía hidroeléctrica se produce cuando el agua embalsada
previamente en una presa cae por gravedad en una central hidroeléctrica,
haciendo girar en dicho proceso una turbina engranada a un alternador de
energía eléctrica. Este tipo de energía es de bajo coste, no produce contaminación,
y es renovable.
El agua es fundamental para varios procesos industriales y
maquinarias, como la turbina de vapor, el intercambiador de calor, y también su
uso como disolvente químico. El vertido de aguas residuales procedentes de
procesos industriales causan varios tipos de contaminación como: la
contaminación hídrica causada por descargas de solutos y la contaminación
térmica causada por la descarga del refrigerante.
Otra de las aplicaciones industriales es el agua
presurizada, la cual se emplea en equipos de hidrodemolición, en máquinas de
corte con chorro de agua, y también se utiliza en pistolas de agua con alta
presión para cortar de forma eficaz y precisa varios materiales como acero,
hormigón, hormigón armado, cerámica, etc. El agua a presión también se usa para
evitar el recalentamiento de maquinaria como las sierras eléctricas o entre
elementos sometidos a un intenso rozamiento.
El agua como transmisor de calor[editar]
El agua y el vapor son usados como transmisores de calor en
diversos sistemas de intercambio de calor, debido a su disponibilidad, por su
elevada capacidad calorífica, y también por su facultad de enfriar y calentar.
El vapor condensado es un calentador eficiente debido a su elevado calor de
vaporización. Una desventaja del agua y el vapor es que en cierta manera son
corrosivos. En la mayoría de centrales eléctricas, el agua es utilizada como
refrigerante, la cual posteriormente se evapora y en las turbinas de vapor se
genera energía mecánica, permitiendo el funcionamiento de los generadores que
producen electricidad.
En la industria nuclear, el agua puede ser usada como
moderador nuclear. En un reactor de agua a presión, el agua actúa como
refrigerante y moderador. Esto aumenta la eficacia del sistema de seguridad
pasivo de la central nuclear, ya que el agua ralentiza la reacción nuclear,
manteniendo la reacción en cadena.
Procesamiento de alimentos[editar]
El agua desempeña un papel crucial en la tecnología de
alimentos. El agua es básica en el procesamiento de alimentos y las
características de ella influyen en la calidad de los alimentos.
Los solutos que se encuentran en el agua, tales como las
sales y los azúcares, afectan las propiedades físicas del agua y también
alteran el punto de ebullición y de congelación del agua. Un mol de sacarosa
(azúcar) aumenta el punto de ebullición del agua a 0,52 °C, y un mol de cloruro
de sodio aumenta el punto de ebullición a 1,04 °C a la vez que disminuye del
mismo modo el punto de congelamiento del agua.97 Los solutos del agua también
afectan la actividad de esta, y a su vez afectan muchas reacciones químicas y
el crecimiento de microorganismos en los alimentos.98 Se denomina actividad del
agua a la relación que existe entre la presión de vapor de la solución y la
presión de vapor de agua pura.97 Los solutos en el agua disminuyen la actividad
acuosa, y es importante conocer esta información debido a que la mayoría del
crecimiento bacteriano cesa cuando existen niveles bajos de actividad acuosa.98
El crecimiento de microbios no es el único factor que afecta la seguridad de
los alimentos, también existen otros factores como son la preservación y el
tiempo de expiración de los alimentos.
Otro factor crítico en el procesamiento de alimentos es la
dureza del agua, ya que esta puede afectar drásticamente la calidad de un
producto a la vez que ejerce un papel en las condiciones de salubridad. La
dureza del agua mide la concentración de compuestos minerales que hay en una
determinada cantidad de agua, especialmente carbonato de calcio y magnesio.97
La dureza del agua se clasifica en:
Agua blanda, \le 17 mg/l
Moderadamente dura, \le120 mg/l
Agua dura, \le180 mg/l
La dureza del agua puede ser alterada o tratada mediante el
uso de un sistema químico de intercambio iónico. El nivel de pH del agua se ve
alterado por su dureza, jugando un papel crítico en el procesamiento de
alimentos. Por ejemplo, el agua dura impide la producción eficaz de bebidas
cristalinas. La dureza del agua también afecta la salubridad; de hecho, cuando
la dureza aumenta, el agua pierde su efectividad desinfectante.97
Algunos métodos populares utilizados en la cocción de
alimentos son: la ebullición, la cocción al vapor, y hervir a fuego lento.
Estos procedimientos culinarios requieren la inmersión de los alimentos en el
agua cuando esta se encuentra en su estado líquido o de vapor.
Véase también: Dureza del agua
Aplicaciones químicas[editar]
Las reacciones orgánicas generalmente se tiemplan con agua o
con una solución acuosa que puede estar compuesta por ácido, por una base o por
un tampón químico. El agua es generalmente eficaz para eliminar sales
inorgánicas. En las reacciones inorgánicas el agua es un solvente común, debido
a que no disuelve los reactivos en su totalidad, también es anfótera (puede
reaccionar en su estado ácido y base) y nucleófila. Sin embargo, estas
propiedades a veces son deseadas. También se ha observado que el agua causa una
aceleración en la reacción de Diels-Alder. Los fluidos supercríticos están
siendo investigados en la actualidad, ya que el agua supercrítica (saturada en
oxígeno) hace combustión en los contaminantes de manera eficiente.
El agua empleada como disolvente[editar]
El agua es descrita muchas veces como el solvente universal,
porque disuelve muchos de los compuestos conocidos. Sin embargo no llega a
disolver todos los compuestos.
En términos químicos, el agua es un solvente eficaz porque
permite disolver iones y moléculas polares. La inmensa mayoría de las
sustancias pueden ser disueltas en agua. Cuando el agua es empleada como
solvente se obtiene una disolución acuosa; por lo tanto, a la sustancia
disuelta se la denomina soluto y al medio que la dispersa se lo llama
disolvente. En el proceso de disolución, las moléculas del agua se agrupan
alrededor de los iones o moléculas de la sustancia para mantenerlas alejadas o
dispersadas. Cuando un compuesto iónico se disuelve en agua, los extremos
positivos (hidrógeno) de la molécula del agua son atraídos por los aniones que
contienen iones con carga negativa, mientras que los extremos negativos
(oxígeno) de la molécula son atraídos por los cationes que contienen iones con
carga positiva.99 Un ejemplo de disolución de un compuesto iónico en agua es el
cloruro de sodio (sal de mesa), y un ejemplo de disolución de un compuesto
molecular en agua es el azúcar.
Las propiedades del agua son esenciales para todos los seres
vivientes, su capacidad como solvente le convierte en un componente necesario
de los fluidos vitales como el citoplasma de la sangre, la savia de las
plantas, entre otros.100 De hecho, el citoplasma está compuesto en un 90 % de
agua, las células vivas tienen un 60 a 90 % de agua, y las células inactivas de
un 10 % a un 20 %.101
La solvatación o la suspensión se emplean a diario para el
lavado tales como vestimenta, pisos, alimentos, mascotas, automóviles y el
cuerpo humano. Los residuos humanos también son conducidos por el agua a las
instalaciones de tratamiento de aguas residuales. El uso del agua como solvente
de limpieza consume una gran cantidad de agua en los países industrializados.
El agua facilita el procesamiento biológico y químico de las
aguas residuales. El ambiente acuoso ayuda a descomponer los contaminantes,
debido a su capacidad de volverse una solución homogénea, que puede ser tratada
de manera flexible. Los microorganismos que viven en el agua pueden acceder a
los residuos disueltos y pueden alimentarse de ellos, descomponiéndoles en sustancias
menos contaminantes. Para ello los tratamientos aeróbicos se utilizan de forma
generalizada añadiendo oxígeno o aire a la solución, incrementando la velocidad
de descomposición y reduciendo la reactividad de las sustancias nocivas que lo
componen. Otros ejemplos de sistemas biológicos para el tratamiento de las
aguas residuales son los cañaverales y los biodigestores anaeróbicos. Por lo
general en los tratamientos químicos y biológicos de los desperdicios, quedan
residuos sólidos del proceso de tratamiento. Dependiendo de su composición, el
residuo restante puede ser secado y utilizado como fertilizante si sus
propiedades son beneficiosas, o puede ser desechado en un vertedero o
incinerado.
Otros usos[editar]
El agua como extintor de fuego[editar]
Uso del agua en incendios forestales.
El agua posee un elevado calor latente de vaporización y es
relativamente inerte, convirtiéndole en un fluido eficaz para apagar incendios.
El calor del fuego es absorbido por el agua para luego evaporarse, extinguiendo
por enfriamiento. Sin embargo, el agua no debe ser utilizada para apagar el
fuego de equipos eléctricos, debido a que el agua impura es un buen conductor
de electricidad. Asimismo, no debe ser empleada para extinguir combustibles
líquidos o solventes orgánicos puesto que flotan en el agua y la ebullición
explosiva del agua tiende a extender el fuego.
Cuando se utiliza el agua para apagar incendios se debe
considerar el riesgo de una explosión de vapor, ya que puede ocurrir cuando se
la utiliza en espacios reducidos y en fuegos sobrecalentados. También se debe
tomar en cuenta el peligro de una explosión de hidrógeno, que ocurre cuando
ciertas sustancias, como metales o el grafito caliente, se descomponen en el
agua produciendo hidrógeno.
El accidente de Chernóbil es un claro ejemplo de la potencia
de este tipo de explosiones, aunque en este caso el agua no provino de los
esfuerzos por combatir el fuego sino del propio sistema de enfriamiento del
reactor, ocasionando una explosión de vapor causada por el sobrecalentamiento
del núcleo del reactor. También existe la posibilidad de que pudo haber
ocurrido una explosión de hidrógeno causada por la reacción química entre el
vapor y el circonio caliente.
Deportes y diversión[editar]
Los humanos utilizan el agua para varios propósitos
recreativos, entre los cuales se encuentran la ejercitación y la práctica de deportes.
Algunos de estos deportes incluyen la natación, el esquí acuático, la
navegación, el surf y el salto. Existen además otros deportes que se practican
sobre una superficie de hielo como el hockey sobre hielo, y el patinaje sobre
hielo.
Las riberas de los lagos, las playas, y los parques
acuáticos son lugares populares de relajación y diversión. Algunas personas
consideran que el sonido del flujo del agua tiene un efecto tranquilizante.
Otras personas tienen acuarios o estanques con peces y vida marina por
diversión, compañía, o para exhibirlos. Los humanos también practican deportes
de nieve como el esquí o el snowboarding. También se utiliza para juegos de
pelea mediante el lanzamiento de bolas de nieve, globos de agua, e inclusive
con el uso de pistolas de agua. Otra de las aplicaciones del agua es para
decorar lugares públicos o privados con la construcción de fuentes o surtidores
de agua.
Como estándar científico[editar]
El 7 de abril de 1795, el gramo fue definido en Francia como
"el peso absoluto de un volumen de agua pura igual a un cubo de la
centésima parte de un metro, a la temperatura de fusión del hielo".102 Por
motivos prácticos, se popularizó una medida mil veces mayor de referencia para
los metales y otros sólidos. El trabajo encargado era por tanto calcular con
precisión la masa de un litro de agua. A pesar del hecho de que la propia
definición de gramo especificaba los 0 °C —un punto de temperatura muy estable—
los científicos prefirieron redefinir el estándar y realizar sus mediciones en
función de la densidad más estable, es decir, alrededor de los 4 °C.103
La escala de temperaturas Kelvin del SI se basa en el punto
triple del agua, definido exactamente como 273,16 K (0,01 °C). La escala Kelvin
es una evolución más desarrollada de la Celsius, que está definida tan solo por
el punto de ebullición (=100 °C) y el punto de fusión (=0 °C) del agua. El agua
natural se compone principalmente de isótopos hidrógeno-1 y oxígeno-16, pero
hay también una pequeña cantidad de isótopos más pesados como hidrógeno-2
(deuterio). La cantidad de óxidos de deuterio del agua pesada es también muy
reducida, pero afecta enormemente a las propiedades del agua. El agua de ríos y
lagos suele tener menos deuterio que el agua del mar. Por ello, se definió un
estándar de agua según su contenido en deuterio: El VSMOV, o Estándar de Viena
Agua del Océano Promedio.
La contaminación y la depuración del agua[editar]
Artículos principales: Contaminación hídrica y Tratamiento
de aguas residuales.
Contaminación en un río de Brasil.
Depuradora de aguas residuales en el río Ripoll (Castellar
del Vallés).
Los humanos llevamos mucho tiempo depositando nuestros
residuos y basuras en la atmósfera, en la tierra y en el agua. Esta forma de
actuar hace que los residuos no se traten adecuadamente y causen contaminación.
La contaminación del agua afecta a las precipitaciones, a las aguas
superficiales, a las subterráneas y como consecuencia degrada los ecosistemas
naturales.104
El crecimiento de la población y la expansión de sus actividades
económicas están presionando negativamente a los ecosistemas de las aguas
costeras, los ríos, los lagos, los humedales y los acuíferos. Ejemplos son la
construcción a lo largo de la costa de nuevos puertos y zonas urbanas, la
alteración de los sistemas fluviales para la navegación y para embalses de
almacenamiento de agua, el drenaje de humedales para aumentar la superficie
agrícola, la sobreexplotación de los fondos pesqueros, las múltiples fuentes de
contaminación provenientes de la agricultura, la industria, el turismo y las
aguas residuales de los hogares. Un dato significativo de esta presión es que
mientras la población desde 1900 se ha multiplicado por cuatro, la extracción
de agua se ha multiplicado por seis. La calidad de las masas naturales de agua
se está reduciendo debido al aumento de la contaminación y a los factores
mencionados.105
La Asamblea General de la ONU estableció en el año 2000 ocho
objetivos para el futuro (Objetivos de Desarrollo del Milenio). Entre ellos
estaba el que los países se esforzasen en invertir la tendencia de pérdida de
recursos medioambientales, pues se reconocía la necesidad de preservar los
ecosistemas, esenciales para mantener la biodiversidad y el bienestar humano,
pues de ellos depende la obtención de agua potable y alimentos.106
Para ello además de políticas de desarrollo sostenible, se
precisan sistemas de depuración que mejoren la calidad de los vertidos
generados por la actividad humana. La depuración del agua es el conjunto de
tratamientos de tipo físico, químico o biológico que mejoran la calidad de las
aguas o que eliminan o reducen la contaminación. Hay dos tipos de tratamientos:
los que se aplican para obtener agua de calidad apta para el consumo humano y
los que reducen la contaminación del agua en los vertidos a la naturaleza
después de su uso.
La depuración del agua para beber[editar]
Artículo principal: Agua potable
Equipos de filtrado en una Planta de tratamiento de aguas
potable. Se trata de equipos que permiten tratar un elevado caudal y que se
autolimpian automáticamente. Los filtros suelen estar compuestos por distintas
capas de arena.
El agua destinada al consumo humano es la que sirve para
beber, cocinar, preparar alimentos u otros usos domésticos. Cada país regula
por ley la calidad del agua destinada al consumo humano. La ley europea protege
la salud de las personas de los efectos adversos derivados de cualquier tipo de
contaminación de las aguas destinadas al consumo humano garantizando su
salubridad y limpieza y por ello no puede contener ningún tipo de
microorganismo, parásito o sustancia, en una cantidad o concentración que pueda
suponer un peligro para la salud humana. Así debe estar totalmente exenta de
las bacterias Escherichia coli y Enterococcus, y la presencia de determinadas
sustacias químicas no puede superar ciertos límites, como tener menos de 50
miligramos de nitratos por litro de agua o menos de 2 miligramos de cobre y
otras sustancias químicas.107
Habitualmente el agua potable es captada de embalses,
manantiales o extraída del suelo mediante túneles artificiales o pozos de un
acuífero. Otras fuentes de agua son el agua lluvia, los ríos y los lagos. No
obstante, el agua debe ser tratada para el consumo humano, y puede ser
necesaria la extracción de sustancias disueltas, de sustancias sin disolver y
de microorganismos perjudiciales para la salud. Existen diferentes tecnologías
para potabilizar el agua. Habitualmente incluyen diversos procesos donde toda
el agua que se trata puede pasar por tratamientos de filtración, coagulación,
floculación o decantación. Uno de los métodos populares es a través de la
filtración del agua con arena, en donde únicamente se eliminan las sustancias
sin disolver. Por otro lado mediante la cloración se logra eliminar microbios
peligrosos. Existen técnicas más avanzadas de purificación del agua como la
ósmosis inversa. También existe el método de desalinización, un proceso por el
cual se retira la sal del agua de mar, mediante procesos físicos y químicos;
sin embargo, es costoso108 por el elevado gasto de energía eléctrica y suele
emplearse con más frecuencia en las zonas costeras con clima árido.
La distribución del agua potable se realiza a través de la
red de abastecimiento de agua potable por tuberías subterráneas o mediante el
agua embotellada.
En algunas ciudades donde escasea, como Hong Kong, el agua
de mar es usada ampliamente en los inodoros con el propósito de conservar el
agua potable.109
La depuración del agua residual[editar]
Planta de tratamiento de aguas residuales.
El tratamiento de aguas residuales se emplea en los residuos
urbanos generados en la actividad humana y en los residuos provenientes de la
industria.
El agua residual, también llamada negra o fecal, es la que
usada por el hombre ha quedado contaminada. Lleva en suspensión una combinación
de heces fecales y orina, de las aguas procedentes del lavado con detergentes
del cuerpo humano, de su vestimenta y de la limpieza, de desperdicios de cocina
y domésticos, etc. También recibe ese nombre los residuos generados en la
industria. En la depuración se realizan una serie de tratamientos en cadena. El
primero denominado pretratamiento separa los sólidos gruesos mediante rejas,
desarenadores o separadores de grasas. Después un tratamiento denominado
primario separa mediante una sedimentación física los sólidos orgánicos e
inorgánicos sedimentables.
Necesidad de políticas proteccionistas[editar]
Tendencias del consumo y la evaporación de acuíferos durante
el último siglo.
Aproximación de la proporción de personas en los países en
desarrollo con acceso a agua potable desde 1970 al 2000.
La política del agua es la política diseñada para asignar,
distribuir y administrar los recursos hídricos y el agua.110 La disponibilidad
de agua potable per cápita ha ido disminuyendo debido a varios factores como la
contaminación, la sobrepoblación, el riego excesivo, el mal uso111 y el
creciente ritmo de consumo.112 Por esta razón, el agua es un recurso
estratégico para el mundo y un importante factor en muchos conflictos
contemporáneos.113 Indudablemente, la escasez de agua tiene un impacto en la
salud114 y la biodiversidad.115
Desde 1990, 1,6 miles de millones de personas tienen acceso
a una fuente de agua potable.[1] Se ha calculado que la proporción de gente en
los países desarrollados con acceso a agua segura ha mejorado del 30 % en 19707
al 71 % en 1990, y del 79 % en el 2000 al 84 % en el 2004. Se pronostica que esta
tendencia seguirá en la misma dirección los próximos años.8 Uno de los
Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM) de los países miembros de las
Naciones Unidas es reducir al 50 % la proporción de personas sin acceso
sostenible a fuentes de agua potable y se estima que la meta será alcanzada en
el 2015.116 La ONU pronostica que el gasto necesario para cumplir dicho
objetivo será de aproximadamente 50 a 102 miles de millones de dólares.117
Según un reporte de las Naciones Unidas del año 2006, «a
nivel mundial existe suficiente agua para todos», pero el acceso ha sido
obstaculizado por la corrupción y la mala administración.118
En el Informe de la Unesco sobre el Desarrollo de los
Recursos Hídricos en el Mundo (WWDR, 2003) de su Programa Mundial de Evaluación
de los Recursos Hídricos (WWAP) predice que en los próximos veinte años la
cantidad de agua disponible para todos disminuirá al 30 %; en efecto, el 40 %
de la población mundial tiene insuficiente agua potable para la higiene básica.
Más de 2,2 millones de personas murieron en el año 2000 a consecuencia de
enfermedades transmitidas por el agua (relacionadas con el consumo de agua
contaminada) o sequías. En el 2004 la organización sin ánimo de lucro WaterAid,
informó que cada 15 segundos un niño muere a causa de enfermedades relacionadas
con el agua que pueden ser prevenidas119 y que usualmente se deben a la falta
de un sistema de tratamiento de aguas residuales.
Estas son algunas de las organizaciones que respaldan la
protección del agua: International Water Association (IWA), WaterAid, Water
1st, y American Water Resources Association. También existen varios convenios
internacionales relacionados con el agua como: la Convención de las Naciones
Unidas de Lucha contra la Desertificación (CNULD), el Convenio Internacional
para prevenir la contaminación por los Buques, la Convención de las Naciones
Unidas sobre el Derecho del mar, y el Convenio de Ramsar. El Día Mundial del
Agua se celebra el 22 de marzo120 y el Día Mundial del Océano se celebra el 8
de junio.
Religión, filosofía y literatura[editar]
Ceremonia hinduista de purificación con agua en el estado de
Tamil Nadu, India.
El agua es considerada como un elemento purificador en la
mayoría de religiones. Algunas de las doctrinas religiosas que incorporan el
ritual de lavado o abluciones son: el cristianismo, el hinduismo, el movimiento
rastafari, el islam, el sintoísmo, el taoísmo y el judaísmo. Uno de los
sacramentos centrales del cristianismo es el bautismo y el cual se realiza
mediante la inmersión, aspersión o afusión de una persona en el agua. Dicha
práctica también se ejecuta en otras religiones como el judaísmo donde es denominada
mikve y en el sijismo donde toma el nombre de Amrit Sanskar. Asimismo, en
muchas religiones incluyendo el judaísmo y el islam se realizan baños rituales
de purificación a los muertos en el agua. Según el islam, las cinco oraciones
al día (o salat) deben llevarse a cabo después de haber lavado ciertas partes
del cuerpo usando agua limpia o abdesto; sin embargo, en caso de que no hubiese
agua limpia se realizan abluciones con polvo o arena las cuales son denominadas
tayammum. En el sintoísmo el agua es empleada en casi todos los rituales para
purificar una persona o un lugar, como es el caso del ritual misogi. El agua es
mencionada 442 veces en la Nueva Versión Internacional de la Biblia y 363 veces
en la Biblia del rey Jacobo: Pedro 2:3-5 establece, «Estos ignoran
voluntariamente que en el tiempo antiguo fueron hechos por la palabra de Dios
los cielos y también la tierra, que proviene del agua y por el agua
subsiste».121
Algunos cultos emplean agua especialmente preparada para
propósitos religiosos, como el agua bendita de algunas denominaciones
cristianas o el amrita en el sijismo y el hinduismo. Muchas religiones también
consideran que algunas fuentes o cuerpos de agua son sagrados o por lo menos
favorecedores; y algunos ejemplos incluyen: la ciudad de Lourdes de acuerdo con
el catolicismo, el río Jordán (al menos simbólicamente) en algunas iglesias
cristianas, el pozo de Zamzam en el islam, y el río Ganges en el hinduismo y
otros cultos de la región. Muchos etnólogos, como Frazer, han subrayado el papel
purificador del agua.122
Usualmente se cree que el agua tiene poderes espirituales.
En la mitología celta, Sulis es la diosa de las aguas termales; en el
hinduismo, el Ganges es personificado por una diosa, y según los textos Vedas
la diosa hindú Sárasuati representa al río del mismo nombre. El agua es también
en el vishnuísmo uno de los cinco elementos básicos o mahābhūta, entre los que
constan: el fuego, la tierra, el espacio y el aire. Alternativamente, los
dioses pueden ser considerados patrones de fuentes, ríos o lagos. De hecho, en
la mitología griega y romana, Peneo era el dios río, uno de los tres mil ríos o
a veces incluido entre las tres mil Oceánidas. En el islam el agua no es solo
la fuente de vida, pero cada vida está compuesta de agua: «¿Y que sacamos del
agua a todo ser viviente?».123 124
En cuanto a la filosofía, podemos encontrar a Tales de
Mileto, uno de los siete sabios griegos, que afirmó que el agua era la
sustancia última, el Arjé, del cosmos, de donde todo está conformado por el
agua. Empédocles, un filósofo de la antigua Grecia, sostenía la hipótesis de
que el agua es uno de los cuatro elementos clásicos junto al fuego, la tierra y
el aire, y era considerada la sustancia básica del universo o ylem. Según la
teoría de los cuatro humores, el agua está relacionada con la flema. En la
filosofía tradicional china el agua es uno de los cinco elementos junto a la
tierra, el fuego, la madera, y el metal.
El agua también desempeña un papel importante en la
literatura como símbolo de purificación. Algunos ejemplos incluyen a un río
como el eje central donde se desarrollan las principales acciones, como es el
caso de la novela Mientras agonizo de William Faulkner y el ahogamiento de
Ofelia en Hamlet.
Véase también[editar]
Agua carbonatada
Agua de mar
Agua desionizada
Agua destilada
Agua dulce
Agua dura
Agua mineral
Agua pesada
Agua vitalizada
Aguas agresivas
Calidad del agua
Ciclo hidrológico
Cuerpo de agua
Declaración por el acceso al agua
Desertificación
Deuterio
Hielo
Inundación
Molécula de agua
Monóxido de dihidrógeno
Nueva Cultura del Agua
Pantano
Peróxido de hidrógeno
Sequía
Tratamiento de aguas
Uso racional del agua
Vapor de agua
Referencias[editar]
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Enlaces externos[editar]