El fascinante ciclo del agua

Cascada. Coconucos, Cauca.    César David Martínez.

Río Mira. Nariño.    César David Martínez.

Figura 1. Distribución del agua de la Tierra. Tomado de USGS, 2008. 

Figura 2. Toda el agua de la Tierra. Tomado de USGS, 2008. 

Texto de: Manuel Rodríguez Becerra

El denominado ciclo del agua no tiene ni principio ni fin, y se desarrolla por encima y por debajo de la superficie de la Tierra. Recorramos el ciclo comenzando, arbitrariamente, con la precipitación del agua como lluvia, granizo o nieve.

En el Ártico, la Antártica y la alta montaña, la nieve se deposita como glaciares o capas de hielo, forma en la que puede perdurar millones de años, como ha ocurrido con los picos nevados de la Sierra Nevada de Santa Marta o el nevado del Ruiz. En zonas más cálidas, termina derritiéndose en la primavera para, finalmente, evaporarse o infiltrarse en el suelo y correr por la superficie de la tierra, engrosando ríos y quebradas.

Gran parte del agua precipitada, el 78 por ciento, cae en los océanos, y del 22 por ciento restante, que se precipita en los continentes, el 8 por ciento acaba drenando hacia el mar a través de las corrientes superficiales y subterráneas.

Del agua que alcanza el suelo, una parte escurre directamente a los ríos; otra se infiltra y toma dos vías posibles.

• Una parte llega a las capas superiores del suelo, donde toma dos rutas posibles: luego de algún recorrido sub-superficial aflora en ríos y lagos o es absorbida por las raíces de las plantas y, a través de complejos procesos bioquímicos, hace parte del tejido vegetal o se transfiere como vapor a la atmósfera, mediante la transpiración a través de las hojas.
• La parte que llega al suelo y no sigue los cursos anteriores, se infiltra hasta llegar a capas más profundas y recargar los acuíferos —roca subsuperficial limitada en su parte inferior por formaciones impermeables— que almacenan grandes cantidades de agua dulce en lento movimiento, que alimenta también ríos y quebradas cuando existen conexiones hidráulicas. Los acuíferos son la fuente de donde se extrae, mediante pozos, agua para diversos usos. A veces estas aguas descienden a capas todavía más profundas, debido a fracturas en la base de los acuíferos, formando almacenamientos aislados e inactivos, sin posibilidad alguna de aflorar a la superficie, y excluyéndose del ciclo actual del agua.

Del agua lluvia precipitada, alguna se evapora directamente a la atmósfera, desde el mismo suelo o desde la superficie de las hojas y ramas de los árboles, arbustos u otro tipo de vegetación que la interceptan en su caída.

Es el sol, con su irradiación de calor, el que dirige la evaporación del agua terrestre y de los grandes volúmenes del agua del mar, que sube a la atmósfera y se agrega en las nubes, que son arrastradas por el viento, muchas veces a enormes distancias, hasta que se condensan y precipitan como lluvia, granizo o nieve.

Es un ciclo que se realiza indefinidamente. Pero, como se ha observado, no existe una respuesta sencilla a la pregunta sobre la rapidez con la que el agua circula.

“Y esto es porque el tiempo tomado por una gota de agua para completar el ciclo, desde el océano y de vuelta al éste, varía tremendamente. Y su duración va desde minutos u horas, como cuando una tormenta golpea el continente desde el mar, hasta millares de años, o el tiempo durante el cual una gota de agua puede estar congelada en un glaciar. En últimas, no existe una distinción entre agua circulante y no circulante: dado un suficiente tiempo —cientos o millones de años— toda el agua circula” (Pielou, 1998).

Los océanos son la mayor reserva de agua para la operación del ciclo, por ello el grueso del agua de la Tierra es salada y solo una mínima parte se mantiene temporalmente como dulce. En efecto, apenas el 3 por ciento de toda del agua del planeta es dulce, y de ésta solo el 30 por ciento integra el ciclo del agua (ver Figura 1). El resto está inmovilizada en el hielo polar o atrapada, y también inmovilizada en el largo plazo, en capas subterráneas aisladas.

Fuente: Gleick, P. H., 1996: Water resources. Encyclopedia of Climate and Weather, ed. por S.H. Schneider, Oxford University Press, New York, vol. 2, pp. 817-823.

El planeta azul que vieron por primera vez los astronautas, hace poco más de cincuenta años, es hoy una imagen familiar determinada, como sabemos, por la gran extensión de los océanos, en comparación con el tamaño de la tierra firme —coloreada de verde en amplias áreas—, y en comparación, también, con los hilos azules que proyectan los ríos y las esparcidas manchas azules que indican la presencia de lagos.

En este planeta azul, el agua dulce a la cual tenemos acceso para su uso es una mínima parte del total del agua existente. Como se aprecia en la figura 2, sólo el 1 por ciento del agua de la Tierra es utilizable por los humanos. De esta, el agua de los ríos —nuestra fuente primordial— representa una parte menor, el 0,02 por ciento, mientras que el agua de los lagos representa el 0,86 por ciento. Y del total del agua de estos, el Lago Baikal, en Siberia, almacena casi la cuarta parte, mientras que otro tanto se almacena en tres de los Grandes Lagos de Norteamérica (Hurón, Michigan y Superior).

El planeta azul funciona como un sistema cerrado. Ello significa que su cantidad de agua ha permanecido constante a través del tiempo, como ha permanecido, en general, toda la materia que lo compone. En otras palabras, ni ha ingresado nueva agua a la Tierra, ni ha salido agua de ella.

Lo que sí ha cambiado es la proporción de los diferentes estados del agua que almacena el planeta y la proporción de agua salada y agua dulce presente en cada época geológica. Cuando, hace millones de años, la Tierra fue mucho más cálida, la cantidad de agua líquida en circulación fue mucho mayor y la proporción de agua salada y dulce muy diferente. En Groenlandia, por ejemplo, los glaciares (agua dulce) llegaron a estar totalmente descongelados y, según los registros geológicos, el nivel del mar en todo el planeta llegó a tener 7 metros por encima del actual. Este fenómeno podría volver a ocurrir como resultado del calentamiento ocasionado por el ser humano, cuya celeridad no tiene antecedentes en los últimos 600?000 años de la historia geológica del planeta, y que es, ante todo, consecuencia de la combustión de combustibles fósiles (carbón y petróleo) y la deforestación, que libera el carbono acumulado en las plantas.

En efecto, se estima que en el caso de que la temperatura aumentara más allá el umbral entre 2,5 y 3,0 grados centígrados, se produciría un descongelamiento total de Groenlandia y de todos los glaciares de la Tierra en un plazo de aproximadamente mil años (IPCC, 2007).

Sin embargo, en general, los efectos del calentamiento global sobre el ciclo del agua serán de consideración, así no se sobrepase el mencionado umbral. En Colombia, más de la mitad de los picos nevados y del área de los páramos desaparecerán en los próximos cuarenta años; en el norte el clima será más seco, lo cual incrementará la desertización y las zonas áridas y semiáridas. A su vez, la región del Orinoco será más seca y la del Pacífico tendrá mayor precipitación.

Ríos de agua y de sedimentos

Los ríos son la mayor fuente de agua de la humanidad, pese a que transportan una pequeñísima proporción del agua dulce de la Tierra. A los colombianos los ríos nos proveen de agua dulce mucho más que a otros pueblos, gracias al gran número que cruza nuestro territorio y al gran caudal de agua que transportan, a tal punto que, por ahora, hemos acudido muy poco a otras fuentes, como las subterráneas.

Quienes hemos buscado los nacimientos de los ríos sabemos que la mayor parte surge en un punto indeterminado de una ligera depresión del suelo, donde el agua aflora como si fuera una suave filtración. En algunas ocasiones el agua sale a borbotones de un verdadero manantial, como en el nacimiento de la quebrada de las Nereidas, en el Parque Nacional de los Nevados, pero esos casos son la excepción. Cuando un río nace, el agua procedente del subsuelo es más importante en traerlo a la luz que la superficial, y es la fuente básica que lo alimenta todo el año.

Los efectos combinados de la lluvia, la afloración del agua subterránea y la llegada de aguas de corrientes tributarias hace que casi todos los ríos crezcan y se hagan cada vez más grandes. Pero no solo crecen sus caudales, sino también la cantidad de sedimentos que transportan:

“Todos los ríos y quebradas, aún los más cristalinos, transportan una carga de sedimento. Los ríos funcionan como bandas transportadoras: siempre están extrayendo materia sólida de un lugar y colocándola en otra. Es decir, los ríos no son meramente cuerpos de agua corriente, sino de agua corriente más sedimentos. Con frecuencia, un río erosiona el suelo, creciendo su carga de sedimento, y algunas veces construye nuevo suelo mediante al depositar parte del material que está transportando” (Pielou, 1998).

El agua de los ríos y quebradas, con ayuda de las partículas minerales que contiene, funciona como una especie de taladro o lija fina, que de manera permanente extrae nuevas partículas de las superficies rocosas. Con el tiempo, y pueden ser cientos de miles de años, deja huellas como las de un paciente artesano que labra las más insólitas, intrincadas y bellas formas. Así lo revelan las imágenes del río Orinoco, en el Vichada; la quebrada Tigra, en el Chocó; caño Cristales, en el Meta; río Piedras en Calabazo, Magdalena, y la quebrada Valencia, en el Parque Tairona.

Se trata entonces de un incesante proceso de enriquecimiento y empobrecimiento de suelos que, asociado con el ciclo del agua, se inicia cuando las gotas precipitadas como lluvia, granizo o nieve, golpean la superficie de la tierra y la modifican. Con sus sedimentos los ríos acaban creando llanuras aluviales, muchas de las cuales se observan en imágenes de esta obra, tales como las del río Cauca; los ríos Cusiana y Yopal, en Casanare; el río Atrato, en el Chocó, y el río Sinú en Córdoba. Esos sedimentos, a menudo ricos en nutrientes y materia viva, han sido desde tiempos inmemoriales uno de los pilares fundamentales para la actividad agropecuaria. Pero, en la actual era geológica de la Tierra, el resultado neto de la degradación y agradación de los suelos, a través de estas bandas transportadoras de sedimentos, está arrojando un balance negativo: una enorme proporción de los sedimentos que llevan termina depositada en los océanos, como revela la mirada desde el aire a las desembocaduras de los ríos.