La hidrosfera se define como el sistema material constituido por el agua que se encuentra bajo, en y sobre la superficie de la Tierra.
Ciclo del agua.
Es un sistema gigantesco impulsado por la energía del Sol cuya función es el transporte del agua del planeta de unas zonas a otras bajo sus diferentes estados. El resultado del trasvase de diferentes volúmenes de agua unos lugares a otros es la interacción dinámica entre la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera.
El ciclo del agua se puede dividir en dos partes (externa e internas), ambas se producen a escalas de tiempo diferente:
-El ciclo hidrológico externo: consiste en el movimiento cíclico del agua, ascendente (cuyo motor es la energía solar), por evaporación directa y transpiración (se realiza a través de los estomas), y descendente (debido a la gravedad) por precipitaciones y escorrentías (transporte superficial como subterránea).
El agua se evapora en la atmósfera desde el océano y, en un grado mucho menor, desde los continentes. Los vientos transportan este aire cargado de humedad, a menudo a grandes distancias, hasta que las condiciones hacen que la humedad se condense en nubes y caiga como precipitación. La precipitación que cae en el océano ha completado su ciclo y está dispuesta a empezar otro. El agua que cae en el continente, sin embargo, debe volver al océano.
Una parte del agua se infiltra en el suelo a través de los poros y a favor de la gravedad (infiltración) y se mueve hacia abajo (escorrentía subterránea), luego en dirección lateral y, por fin, acaba en los lagos, los ríos o directamente en el océano. La infiltración del agua en el suelo va a depender de dos factores principales; La porosidad y la permeabilidad de este. La porosidad de un material representa el porcentaje que relaciona el volumen que ocupan los poros en un volumen unitario de roca. Un material será más permeable cuando sea poroso y estos poros sean de gran tamaño y estén conectados. Cuando la velocidad de caída de la lluvia es mayor que la capacidad del suelo para absorberla, el agua adicional es función de las características climáticas, topográficos, geológicos, etc.
Otra gran parte del agua que se infiltra o que corre `por la superficie, acaba por encontrar la manera de volver a la atmósfera por medio de la evaporación desde el suelo, los lagos y las escorrentías superficiales. Parte se absorbe por las raíces de las plantas, este agua se libera luego a la atmósfera. Cuando la precipitación cae en zonas muy frías (latitud y altitud altas) el agua no puede infiltrarse, correr o evaporarse sino que se acumula en forma de nieve o hielo. De esta manera, los glaciares almacenan grandes cantidades de agua en la Tierra.
-Ciclo hidrológico interno: tiene lugar en el interior de la Tierra. La dinámica litosférica hace que, cuando en los procesos subductivos las placas se funden al incorporarse a la hidrosfera los episodios magmáticos que se producen incorporando al agua que iba en las rocas subducidos, con lo que ésta entra a formar parte del agua magmática y del ciclo hidrológico interno, liberándose, a veces, en los procesos volcánicos y reincorporándose de nuevo al ciclo hidrológico externo. A estas aguas magmáticas se pueden añadir las que proceden de la desgasificación de los magmas derivados de la fusión de rocas que nunca han estado en la superficie (aguas juveniles). La cantidad de agua reintroducida en el manto compensa a la que sale por las dorsales.
Distribución del agua.
La cantidad de agua presente en la hidrosfera puede considerarse constante. Este agua no se distribuye de manera uniforme a lo largo y ancho del planeta. El vapor de agua emitido por los volcanes, aun siendo muy abundante, no se considera que altere la cantidad global. Sin embargo, en el comienzo de la historia de la Tierra si parece que fue importante la aportación que hizo la actividad volcánica.
Se consideran 6 compartimientos, cada uno de ellos con características propias pero todos más o menos interrelacionados y que son: océano, depósitos de hielo, aguas subterráneas, aguas superficiales, atmósfera y biosfera.
Existe también agua en el interior de la tierra, formando parte de la estructura cristalina de ciertos minerales, sin embargo esta se considera despreciable, y por otra parte no interviene en el ciclo hidrológico ni en los procesos externos.
Balance hídrico general.
El ciclo hidrológico representado en la figura, podría ser cuantificado para el conjunto de la superficie terrestre mediante el balance hídrico. El balance hídrico representa el balance entre los aportes de agua por las precipitaciones y su salida mediante evapotranspiración, recargas subterráneas y escorrentías superficiales.
P= ESB + ESP + EVT
P: precipitación. ESP: escorrentía superficial.
ESB: escorrentía subterránea. EVT: evapotranspiración.
a) Balance hídrico continental: la precipitación es superior a la evapotranspiración lo que un excedente que es devuelto a los océanos mediante las escorrentías superficial y subterránea.
b) Balance hídrico oceánico: la precipitación es menor que la evaporación lo que origina un déficit.
BH (balance hídrico)= P -EVP= -37 kilómetros cúbicos por año.
Las escorrentías permite que el balance positivo de los continentes se equilibre con el balance negativo de los océanos.
Puesto que las entradas de materia al sistema (P) son de 48 kilómetros cúbicos por año y las salidas (ESB + ESP + EVT) suponen la misma cantidad, consideramos el ciclo del agua cerrado para la materia. Si bien no es estrictamente correcta tal suposición, se puede aceptar como válida, habida cuenta que tan sólo existe una pequeña aportación de agua al ciclo procedente de los procesos magmáticos y metamórficos, que compensa la pérdida que se registra en la incorporación de agua a los sedimentos y a la estructura de los minerales. Por otra parte, parece evidente que el volumen de agua de los océanos ha permanecido sensiblemente invariable durante, al menos, los últimos 500 millones de años, lo que apoya la anterior afirmación. Se llama tiempo de residencia al tiempo que una molécula de agua permanece en los ríos, mares, lagos,... Estos tiempos varían, desde 20 días en los ríos, 10 días en la atmósfera, a 3.000 años en los océanos.
