El ciclo hidrológico: conoce la vida del agua en nuestro planeta

El agua ni se crea ni se destruye, solo se transforma en distintos elementos que le permiten estar de manera omnipresente en todos los rincones de este planeta y, sobre todo, renovarse constantemente hasta constituir uno de los mayores ejemplos de circularidad que existen en la naturaleza. Esta constante redistribución del agua mediante cambios de estado es lo que los expertos denominan el ciclo hidrológico, un concepto mucho más complejo a la noción tradicional simplificada que expone que el agua sencillamente se evapora, precipita en tierra y retorna al mar.

Así, por ejemplo, los expertos del departamento de Hidrología e Hidrogeología de la Universidad de Salamanca (Usal), señalan que en ocasiones se olvida que el agua se infiltra en la tierra alimentando los acuíferos, que la escorrentía confiere al ciclo cualidades fundamentales que aumentan la disponibilidad de agua o que hay aguas que, directamente, no juegan un papel esencial.

En este sentido, destacan a las aguas juveniles, es decir, aquellas que quedan atrapadas en el interior de la tierra y que solo manan a través de terceros agentes. Las aguas termales, aunque tengan un origen meteórico, en muchas ocasiones pasan largos periodos de tiempo encerradas bajo tierra. Otras directamente quedan atrapadas de por vida en la formación de un sedimento sin posibilidad de escape.

Volviendo al ciclo hidrológico, los expertos indican que, a pesar de que se trata de un proceso hermético y circular, un posible punto de partida puede establecerse en el momento en el que se producen las precipitaciones por ser aquel en el que el agua llega a los continentes y toma sus diversos caminos.

Dicho esto, una vez que el agua cae a la tierra, puede optar por volver a evaporarse desde la superficie del suelo o masas de agua continentales, como los lagos o ríos, o quedar retenida sobre las hojas de los árboles o ser utilizada por las mismas plantas. La suma de estos dos procesos se denomina “evapotranspiración” y es responsable de que en zonas boscosas el agua precipitada sea devuelta a la atmósfera en muchas ocasiones sin apenas haber tocado la superficie.

En el caso de llegar a suelo firme, uno de los caminos más comunes que opta el agua es iniciar su escorrentía por la superficie hasta llegar al nivel freático delimitado en muchas ocasiones por los ríos. Sin embargo, no es el único sendero que puede elegir ya que en otras situaciones el agua puede llegar por escorrentía directamente al mar o quedar atrapada en forma de nieve, hielo o en los embalses y lagos (escorrentía superficial diferida).

En otros casos se infiltra por las capas del suelo hasta quedar almacenada en ellos. Según los expertos de la Usal, hasta que sale al exterior o es extraída, este recorrido puede prologarse unos metros o cientos de kilómetros durante un periodo de muy breve o durante cientos de miles de años.

En cualquier caso, la opción más sustancial es aquella que tiene como misión alimentar el cauce de los ríos o los mares. En este último supuesto, se genera una zona de mezcla entre el agua subterránea y marítima que solo se alcanza si la superficie freática está más elevada que la del mar, “ya que el agua continental posee menor densidad y necesita una mayor altura para conseguir la misma presión”.

La razón de su importancia radica en que solo de ese modo el agua puede de nuevo ponerse a merced del ciclo hidrológico pasando de estado líquido a estado gaseoso a través de su evaporación. Aproximadamente el 80% del agua evaporada que se genera en el mundo proviene de los océanos y el 20% de los continentes, donde el 50% se genera gracias a la evapotranspiración de las plantas.

Una vez evaporada, el agua en forma de vapor se almacena en la atmósfera donde actuará como un gas de efecto invernadero -el más abundante, de hecho-. Una vez aquí, las masas de aire trasladan el agua hacia otras partes del mundo, a veces en unas autopistas denominadas ríos atmosféricos, hasta topar con otras masas calientes o accidentes geográficos que las obligan a ascender.

Al incrementar su altura, el vapor va disminuyendo su temperatura y, en consecuencia, comienza a condensarse en gotas de agua que, más tarde, precipitarán de nuevo en los océanos o en tierra firme, volviendo al punto de partida del ciclo hidrológico.

Un concepto que varia

Al igual que el agua, el concepto del ciclo hidrológico no ha permanecido inalterable a lo largo de los años, sino que ha ido transformándose a medida que el conocimiento humano avanzaba y se iban resolviendo algunos enigmas que envolvían al termino.

El más controvertido de ellos estaba relacionado con el origen del agua de los manantiales que alimenta a los ríos. Hasta finales del siglo XVIII, la idea más extendida en la sociedad exponía que el agua de estas estructuras no podía proceder de las lluvias, por un lado, por ser cuantitativamente insuficientes y, por el otro, porque se pensaba que la superficie de la tierra era demasiado impermeable para permitir la filtración del líquido elemento.

Para resolver el conflicto, los filósofos griegos enunciaron que el agua de mar viajaba a través de una serie de conductos subterráneos por lo que iba perdiendo paulatinamente sus propiedades salinas hasta llegar a unos enormes depósitos subterráneos. Desde allí, el agua se elevaba por evaporación o por la presión de las rocas hasta los manantiales y saldría de nuevo a la superficie, dando continuidad a esta suerte de ciclo hidrológico.

Un concepto que sigue en transformación

En la actualidad, la intensificación de las actividades humanas ha modificado de manera notable los ecosistemas y, por lo tanto, el ciclo natural hidrológico, encontrándonos ahora en un mundo con distribución del agua menos homogénea si cabe.

Por ejemplo, el incremento de las temperaturas está calentando en mayor medida los océanos, volviéndolos menos adecuados para la vida e impulsando su evaporación. Esto último, en esencia, provoca que cada vez haya más y mayores tormentas tropicales.

La pérdida de cobertura vegetal, a causa de la tala y los incendios masivos, evita la evapotranspiración de agua y favorece la escorrentía, hecho que incrementa la erosión del suelo en muchas áreas y, por lo tanto, su desertificación. Sin embargo, lo que más preocupa a los expertos es la sobreexplotación del recurso.

“Platón, por ejemplo, describe que todas las aguas de la superficie de la Tierra proceden de una enorme caverna llamada ‘Tartarus’, a la cual las aguas libres de la superficie vuelven tras haber recorrido diversos e intrincados caminos”, señalan desde la Usal.

La cultura romana, estrechamente ligada al agua, heredó esta concepción del ciclo hidrológico que algunos pensadores se atrevieron a cuestionar. El más famosos de ellos fue Marco Vitruvio, quien señaló en sus obras que el agua de la nieve podía infiltrase en el suelo, dando lugar a los manantiales. Otros, como Plinio el viejo, ofrecieron consejos sobre cómo buscar agua en el suelo a través de las plantas, demostrando la capacidad del suelo para albergar este preciado recurso.

Con la caída del imperio, estas ideas se desvanecieron, por lo que habría que esperar hasta el siglo XVI para dar con otra figura que rompió los esquemas del tradicional ciclo hidrológico. Este fue el francés Bernard Palissy, que a través de una obra literaria, tachó la teoría del ciclo como “ridícula”, dando a entender que el agua de las lluvias se infiltraba en la tierra hasta dar con una roca impermeable por la que después discurriría hasta encontrar un desagüe natural.

No obstante, y a pesar de lo cercanas que estuvieron las ideas de Palissy con la realidad, Pierre Perrault fue quien se llevó un siglo después el título el padre del concepto moderno del ciclo hidrológico. En concreto, este francés recopiló los datos pluviométricos y del caudal de tres años consecutivos de la cuenca alta del Sena para calcular y comparar los valores de las aportaciones totales del río con los de las lluvias.

Sus datos arrojaron que los valores de la lluvia fueron seis veces más abundantes que las del caudal del río, dejando en evidencia la antigua teoría que dictaba que las lluvias eran cuantitativamente insuficientes para justificar los aportes al río.

Asimismo, Perrault dejó constancia en sus escritos del papel de los terrenos impermeables próximos a los ríos, dando a entender que el agua se podía arrastrar hasta el cauce, donde después podría alimentar los depósitos subterráneos.

“Parece ser que él no creyó en la posibilidad de que el agua de lluvia alcanzase por sí sola directamente las partes profundas del suelo, sino a través de los cauces de los ríos con ocasión de las crecidas, dando por ello una explicación un tanto rebuscada al origen de los manantiales situados en cotas elevadas con respecto a los cauces”, señalan desde la Usal.

En este sentido, sería un contemporáneo a Perrault, Mariotte, quien demostrase con contundencia la capacidad del agua para infiltrase en el terreno, así como teorías acerca del ciclo hidrológico en general, como la formación de las precipitaciones.

“En su obra rebate con cálculos matemáticos sencillos algunas de las más serias objeciones puestas por aquel entonces a la teoría de la infiltración, relativas al origen de los pequeños manantiales que a veces existen muy cerca de las cumbres de cerros y montañas”, destacan desde la Usal.

Toda esta cantidad de variaciones nos han trasladado a una nueva percepción del concepto del ciclo hidrológico en la que se describe un continuo movimiento del agua en la atmósfera, superficie, océanos y subsuelo terrestre, incluyendo sus cambios de fase y estados.