El agua que bebes hoy pudo caer como lluvia sobre un bosque hace un mes, haber estado congelada en un glaciar durante siglos o formar parte de una nube que cruzó el Atlántico la semana pasada. Esa idea, que suena a cuento, es pura física: el agua de la Tierra no se crea ni se gasta, sino que se mueve sin parar entre el mar, el aire, el suelo y los seres vivos. A ese viaje lo llamamos ciclo del agua o ciclo hidrológico.
En este artículo verás qué es exactamente, cuáles son sus fases, qué lo pone en marcha, dónde se guarda el agua del planeta y cómo reproducir el ciclo completo en casa con un bol, film transparente y unos cubitos de hielo.
Qué es el ciclo del agua
El ciclo del agua es el movimiento continuo del agua entre los distintos lugares donde se almacena en la Tierra (océanos, atmósfera, hielo, ríos, lagos, acuíferos y seres vivos) y los cambios de estado que sufre por el camino: pasa de líquido a gas, de gas a líquido y, a veces, de líquido o gas a sólido.
Dos ideas lo resumen:
- Es un ciclo cerrado. La cantidad total de agua del planeta es prácticamente la misma desde hace millones de años. Lo que cambia es dónde está y en qué estado.
- Necesita energía. El motor principal es el Sol, que calienta el agua y la evapora. La gravedad se encarga del resto: hace que la lluvia caiga y que los ríos bajen hacia el mar.
Las fases del ciclo del agua
En los libros de texto se suelen enseñar cuatro fases (evaporación, condensación, precipitación y escorrentía o infiltración), pero el ciclo real tiene algunos pasos más. Estos son los principales.
1. Evaporación
El Sol calienta la superficie de mares, lagos y ríos, y parte de sus moléculas de agua ganan energía suficiente para escapar al aire en forma de vapor. No hace falta que el agua hierva: basta con que algunas moléculas de la superficie se muevan lo bastante rápido. Por eso un charco desaparece en un día de sol aunque esté lejos de los 100 °C.
La mayor parte del vapor que entra en la atmósfera sale de los océanos, que cubren algo más del 70 % del planeta.
2. Transpiración y sublimación
Las plantas absorben agua por las raíces y la sueltan como vapor por los estomas, unos poros diminutos de sus hojas. Es la transpiración, y está muy ligada a la fotosíntesis, porque los mismos estomas que dejan salir el vapor sirven para que entre el dióxido de carbono. Como en el campo es difícil separar lo que se evapora del suelo de lo que transpiran las plantas, los hidrólogos suelen sumar ambas cosas bajo el nombre de evapotranspiración.
La sublimación es el paso directo de hielo a vapor, sin pasar por líquido. Ocurre en la nieve y los glaciares de alta montaña cuando el aire es muy seco, hay mucho sol y sopla el viento.
3. Condensación
El vapor de agua sube con el aire caliente. A medida que asciende, el aire se expande y se enfría, y el aire frío no puede contener tanto vapor. Llega un punto, el punto de rocío, en el que el vapor se convierte de nuevo en gotitas líquidas. Para hacerlo necesita una superficie: en la atmósfera, esa superficie la ponen partículas microscópicas de polvo, sal marina o ceniza, llamadas núcleos de condensación.
Millones de esas gotitas, tan pequeñas que flotan, forman las nubes. A ras de suelo, eso mismo es la niebla.
4. Precipitación
Dentro de la nube, las gotitas chocan y se unen, o crecen alrededor de cristales de hielo, hasta que pesan demasiado para que las corrientes de aire las sostengan. Entonces caen. Según la temperatura del aire, llegan al suelo como lluvia, llovizna, nieve, granizo o aguanieve.
El viento puede llevar las nubes a miles de kilómetros de donde se evaporó el agua. Este transporte, llamado advección, explica que gran parte de la lluvia que cae en la península ibérica en otoño e invierno llegue con borrascas que se formaron sobre el Atlántico.
5. Escorrentía e infiltración
Cuando el agua de lluvia llega al suelo puede seguir dos caminos. Una parte corre por la superficie, se junta en arroyos y ríos y acaba en lagos, embalses o en el mar: es la escorrentía. Otra parte se cuela entre los poros y grietas del terreno: es la infiltración.
El agua que se infiltra puede quedarse en el suelo, donde la toman las raíces, o seguir bajando hasta llenar los huecos de las rocas y formar acuíferos, que son el agua subterránea. Allí puede pasar años o milenios antes de salir por un manantial, un pozo o el lecho de un río.
Dónde está el agua de la Tierra
Si pudiéramos juntar toda el agua del planeta, el reparto aproximado sería este, según las estimaciones del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS):
- Océanos y mares: alrededor del 96,5 % del total. Es agua salada.
- Agua dulce: en torno al 2,5 %. De ella, cerca de dos tercios está congelada en glaciares y casquetes polares, y casi un tercio es agua subterránea.
- Ríos, lagos, humedad del suelo, atmósfera y seres vivos: una fracción muy pequeña del agua dulce, aunque es la que más rápido se mueve y la que usamos a diario.
Estas cifras explican por qué el agua dulce disponible es un recurso tan valioso y por qué se investiga tanto la desalación, un proceso que, como contamos en por qué cuesta tanto convertir el agua salada en potable, imita a pequeña escala lo que el Sol hace gratis al evaporar el mar.
Por qué es tan importante el ciclo del agua
- Reparte el agua dulce. Sin evaporación y lluvia, los continentes serían desiertos: el ciclo funciona como una enorme planta desalinizadora movida por el Sol.
- Regula el clima. Evaporar agua absorbe mucho calor, y condensarla lo libera. Así, el ciclo traslada energía desde los trópicos hacia latitudes más frías y suaviza las temperaturas.
- Modela el paisaje. Ríos, glaciares y lluvia erosionan las montañas que levanta la tectónica de placas, transportan sedimentos y excavan valles y cuevas.
- Sostiene la vida. Las plantas, los animales y nosotros mismos dependemos del agua que el ciclo renueva cada año. Nuestro cuerpo es, en sí mismo, un pequeño reservorio: bebemos, sudamos, respiramos vapor y devolvemos el agua al ciclo.
Cómo influye el ser humano
Las personas también alteramos el ciclo. Los embalses retienen agua que antes llegaba al mar, el regadío aumenta la evaporación en zonas secas, el asfalto reduce la infiltración y la extracción excesiva de pozos baja el nivel de los acuíferos. Además, una atmósfera más cálida puede contener más vapor de agua (cerca de un 7 % más por cada grado), lo que tiende a hacer más intensas algunas lluvias y más rápidas las sequías. Entender el ciclo es, por tanto, clave para gestionar bien el agua.
Experimento casero: el ciclo del agua en un bol
Este experimento reproduce evaporación, condensación, precipitación y recogida en unos 30 minutos, y es ideal para practicar los pasos del método científico.
Materiales
- Un bol grande de cristal o metal.
- Un vaso pequeño que quepa dentro del bol sin llegar al borde.
- Agua caliente del grifo (no hirviendo) y una cucharada de sal.
- Film transparente, una goma elástica o cinta, y un par de cubitos de hielo.
- Una moneda o una piedrecita.
Pasos
- Pon el vaso vacío en el centro del bol.
- Echa agua caliente en el bol, alrededor del vaso, hasta unos 3 o 4 cm de altura. Disuelve la sal y prueba una gota: debe saber salada. Ese es tu «océano».
- Tapa el bol con el film bien tenso y sujétalo con la goma.
- Coloca la moneda en el centro del film, justo encima del vaso, para que se forme un pequeño hundimiento. Pon los cubitos de hielo sobre el film, junto a la moneda.
- Deja el montaje al sol o en un lugar cálido y observa cada diez minutos.
Qué ocurre y por qué
Al poco tiempo, la cara interior del film se empaña de gotitas (condensación): el vapor que sale del agua caliente (evaporación) se enfría al tocar el plástico, que está frío por el hielo. Las gotas crecen, resbalan hacia el punto más bajo, bajo la moneda, y caen al vaso (precipitación). Al cabo de media hora habrá un poco de agua en el vaso.
Prueba esa agua: no sabe salada. La sal se ha quedado en el «océano», igual que ocurre en el mar de verdad.
Conviértelo en un experimento con método
Plantea una hipótesis, por ejemplo: «si el agua del bol está más caliente, se recogerá más agua en el vaso». Prepara dos montajes iguales y cambia solo una cosa, la temperatura del agua inicial. Esa es tu variable independiente; la cantidad de agua recogida, medida con una jeringa o un vaso medidor, es la dependiente. Todo lo demás (cantidad de agua, hielo, tiempo, lugar) debe ser igual. Repite la prueba varias veces y anota los resultados antes de sacar conclusiones.
Preguntas frecuentes sobre el ciclo del agua
¿Cuáles son las 4 fases principales del ciclo del agua?
Las que se enseñan en primaria son evaporación, condensación, precipitación y escorrentía (o infiltración y recogida). Un esquema más completo añade la transpiración de las plantas, la sublimación del hielo y el almacenamiento en océanos, glaciares y acuíferos.
¿Quién pone en marcha el ciclo del agua?
La energía del Sol, que evapora el agua y calienta el aire para que suba. La gravedad completa el ciclo haciendo que la lluvia caiga y que el agua corra cuesta abajo hasta el mar o se infiltre en el suelo.
¿Se acaba el agua de la Tierra?
La cantidad total no disminuye de forma apreciable, porque el agua solo cambia de lugar y de estado. Lo que sí puede escasear es el agua dulce disponible en un sitio y momento concretos, por sequías, contaminación o por sacarla de los acuíferos más deprisa de lo que se recargan.
¿Por qué la lluvia no es salada si viene del mar?
Porque al evaporarse solo pasan al aire las moléculas de agua. Las sales disueltas no se evaporan a esas temperaturas y se quedan en el océano, que por eso sigue siendo salado.
¿Cuánto tarda una gota de agua en completar el ciclo?
Depende del camino. En la atmósfera se queda unos nueve días de media, en un río semanas o meses, en un lago años, y en el océano, un glaciar o un acuífero profundo puede pasar cientos o miles de años.