Ciclo hidrológico

O ciclo da água, conhecido cientificamente como o ciclo hidrológico, refere-se à troca contínua de água na hidrosfera, entre a atmosfera, a água do solo, águas superficiais, subterrâneas e das plantas. A ciência que estuda o ciclo hidrológico é a hidrologia.[1]

Diagrama que representa o ciclo global da água.

A água se move perpetuamente através de cada uma destas regiões no ciclo da água constituindo os seguintes processos principais de transferência:

  • Evaporação dos oceanos e outros corpos d'água (rios, lagos e lagunas) no ar e a evapotranspiração das plantas terrestres e animais para o ar.
  • Precipitação, pela condensação do vapor de água do ar e caindo diretamente na terra ou no mar.
  • Escoamento superficial sobre a terra, geralmente atingem o mar.

A maior parte do vapor de água sobre os oceanos retorna aos oceanos, mas os ventos transportam o vapor de água para a terra com a mesma taxa de escoamento para o mar, a cerca de 36 Tt por ano. Sobre a terra, evaporação e transpiração contribuem com outros 71 Tt de água por ano. A chuva, com uma taxa de 107 Tt por ano sobre a terra, tem várias formas: mais comumente chuva, neve e granizo, com alguma contribuição em nevoeiros e orvalho. A água condensada no ar também pode refratar a luz solar para produzir um arco-íris. A determinação dos fluxos entre as diversas componentes do ciclo hidrológico é o objecto da modelação hidrológica.

O ciclo da água

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Nuvens cumulus congestivas

A água é a única substância que existe, em circunstâncias normais, em todos os três estados da matéria (sólido, líquido e gasoso) na natureza. A coexistência destes três estados implica que existam transferências contínuas de água de um estado para outro; esta sequência fechada de fenômenos pelos quais a água passa do globo terrestre para a atmosfera é designado por ciclo hidrológico.

A água da evapotranspiração (nome cientifico dado ao vapor de água obtido da transpiração e da evaporação) atinge um certo nível da atmosfera em que ele se condensa, formando gotículas que permanecem em suspensão na atmosfera (nuvens). Estas gotículas, sob certas condições, agregam-se formando gotas maiores que precipitam-se, ou seja, chove. A chuva pode seguir dois caminhos, ela pode infiltrar-se e formar um aquífero ou um lençol freático ou pode simplesmente escoar superficialmente até chegar a um rio, lago ou oceano, onde o ciclo continua.

Da superfície para a atmosfera

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O ciclo da água inicia-se com a energia solar que incide na Terra. A transferência da água da superfície terrestre para a atmosfera, passando do estado líquido ao estado gasoso, processa-se através da evaporação direta, por transpiração das plantas e dos animais e por sublimação (passagem direta da água da fase sólida para a de vapor). A vegetação tem um papel importante neste ciclo, pois uma parte da água que cai é absorvida pelas raízes e acaba por voltar à atmosfera pela transpiração ou pela simples e direta evaporação. Durante esta alteração do seu estado físico absorve calor, armazenando energia solar na molécula de vapor de água à medida que sobe à atmosfera.

Dado a influência da energia solar no processo de evaporação, a água evapora-se em particular durante os períodos mais quentes do dia e em particular nas zonas mais quentes da Terra.

A evaporação é elevada nos oceanos que estão sob a influência das altas subtropicais. Nos oceanos equatoriais, onde a precipitação é abundante, a evaporação é menos intensa. Nos continentes, os locais onde a precipitação é mais elevada são as florestas, enquanto os locais de precipitação mais baixa constituem os desertos.

Em terra, em algumas partes dos continentes, a precipitação é maior que a evaporação e em outras regiões ocorre o contrário, contudo predomina a precipitação, sendo que os oceanos cobrem o terreno evaporando mais água que recebem pela precipitação.

Da atmosfera de volta à superfície

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O vapor de água é transportado pela circulação atmosférica e condensa-se após percursos muito variáveis, que podem ultrapassar 1000 km. Poderá regressar à superfície terrestre numa das formas de precipitação (por exemplo, chuva, granizo ou neve), como voltar à atmosfera mesmo antes de alcançar a superfície terrestre (através de chuva miúda quente). Em situações menos vulgares, poderá ainda transformar-se em neve e cair em cima de uma montanha e permanecer lá 1000 anos. Toda esta movimentação é influenciada pelo movimento de rotação da Terra e das correntes atmosféricas.

A água que atinge o solo tem diferentes destinos. Parte é devolvida à atmosfera através da evaporação, parte infiltra-se no interior do solo, alimentando os lençóis freáticos. O restante, escorre sobre a superfície em direção às áreas de altitudes mais baixas, alimentando diretamente os lagos, riachos, rios, mares e oceanos. A infiltração é assim importante, para regular a vazão dos rios, distribuindo-a ao longo de todo o ano, evitando, assim, os fluxos repentinos, que provocam inundações. Caindo sobre uma superfície coberta com vegetação, parte da chuva fica retida nas folhas A água interceptada evapora, voltando à atmosfera na forma de vapor.

O ciclo hidrológico atua como um agente modelador da crosta terrestre devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos por via hidráulica, condicionando a cobertura vegetal e, de modo mais genérico, toda a vida na terra.

O ciclo hidrológico é, pois, um dos pilares fundamentais do ambiente, assemelhando-se, no seu funcionamento, a um sistema de destilação global. O aquecimento das regiões tropicais devido à radiação solar provoca a evaporação contínua da água dos oceanos, que é transportada sob a forma de vapor pela circulação geral da atmosfera, para outras regiões. Durante a transferência, parte do vapor de água condensa-se devido ao arrefecimento formando nuvens que originam a precipitação. O retorno às regiões de origem resulta da acção conjunta da infiltração e escoamento superficial e subterrâneo proveniente dos rios e das correntes marítimas.

Processos

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

Composição química

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A água pura (H2O) é um líquido cujas moléculas são formadas por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Quando na atmosfera, pode reagir com determinados gases - como dióxido de enxofre (SO2), óxidos de nitrogênio (NO, NO2, N2O5) e dióxido de carbono (CO2) - ocasionando chuvas ácidas.

Serviços ambientais prestados pela água

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Os serviços ambientais são a ligação entre os ecossistemas, o bem estar humano e a economia. Na verdade, são os serviços prestados pelo meio ambiente para sustentar e garantir a vida humana.

Entre outros, a água presta os seguintes serviços ambientais:

  • regulação do clima;
  • regulação dos fluxos hidrológicos;
  • reciclagem de nutrientes;
  • diluição de efluentes (emissários submarinos e subfluviais);
  • produção de energia (usina hidrelétrica);
  • recreação.

A tabela seguinte apresenta a correspondência entre alguns serviços ambientais prestados pela água substituíveis por capital humano:

Serviços ambientais prestados pela água Serviços ambientais prestados pelo capital humano
Infiltração, escoamento, reciclagem de nutrientes Sistemas de abastecimento de água e de saneamento
Infiltração Sistemas de drenagem
Reciclagem de nutrientes Sistemas de tratamento de águas residuais
Reciclagem de nutrientes, precipitação Sistemas de rega


Referências

  1. Eurico Zimbres (23 de março de 2011). «Ciclo Hidrológico». meioambiente.pro.br. Consultado em 10 de março de 2012 

Ligações externas

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Ver também

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