Águas, Recursos Hídricos e Hidrosfera – A hidrosfera é a parte significativa do Planeta que engloba as águas oceânicas, as águas salgadas interioranas, os diversos cursos d’água, os lagos, os pântanos, as água subterrâneas e as geleiras. Engloba também os vapores de água da atmosfera, que se condensam e dão origem as chuvas, as neves e os granizos que se precipitam sobre a terra. As chuvas precipitam através de gotas, o granizo através de pedras de gelo e a neve através de micro estruturas cristalinas

Por Altair Sales Barbosa

Isso pode explicar como a hidrosfera está conectada com a atmosfera. Na realidade esta divisão das águas, só é possível porque num determinado momento surgiu a litosfera, mas houve época, durante a aurora da história do Planeta Terra, em que a maior parte da água do planeta formava um único oceano que circulava toda a Terra com uma profundidade média de quatro quilômetros.

Esse mar primitivo por sua vez, teve sua origem através da precipitação na forma de chuvas sobre o planeta a partir da condensação de vapores d’água existentes na atmosfera que circulava a Terra nos seus primórdios. Os vapores se formaram no espaço a partir da fragmentação dos minerais silicatados que contém em sua composição átomos de hidrogênio e oxigênio, que em circunstancia especiais se juntaram em moléculas H2O.

Os minerais silicatos foram fragmentados pelo impacto constante de meteoritos e até planetoides que aos milhares, impactaram com a terra no início da sua história.

Desde que este mar se formou, houve a consolidação da crosta terrestre e da placa oceânica que juntas constituem a litosfera. Entretanto, ainda não havia terras emersas, isto só foi possível graças a formação do granito.

A formação de rochas graníticas se deu a partir do resfriamento do magma que originou o basalto. Quando o basalto foi submetido a uma nova fusão a dezenas de quilômetros abaixo da superfície em função do contato com a magna existente abaixo da crosta, a água do mar foi incorporada possibilitando o aparecimento do granito.

O granito é um tipo de rocha que só forma na presença ou incorporando água em estado líquido e possui uma densidade menor que a do basalto. Após sua formação e em razão de sua densidade, o granito emergiu até a superfície deste oceano primitivo, dando origem às terras emersas. Que com o passar de longo tempo se juntaram dando origem a um grande continente denominado Pangeia.

Com a formação do oceano primitivo que rodeava a Terra, calcula-se que por volta de quatro bilhões e trezentos milhões de anos, começou a se formar uma atmosfera primitiva no Planeta. A atmosfera baixa da Terra é composta atualmente por uma média de 76% de nitrogênio, 21% de oxigênio, o restante por gases e vapor de água. Mas a atmosfera primitiva que circulava a Terra na sua superfície tinha uma composição diferente. Era quase que na sua totalidade composta por gás carbônico. Esse gás foi sequestrado pelo oceano primitivo, nas suas partes mais rasas, dando origem a um carbonato que depois se transforma em diferentes tipos de calcários.

Assim, dentro dessa perspectiva pode-se afirmar que os três primeiros conjuntos de rochas formados na Terra, podem ser representados pelo basalto, granito e calcário. Cujos intemperismos, associados a outros fatores mecânicos, fazem com que estas matrizes com o tempo transformassem em outros tipos de rochas.

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Entretanto, mais uma vez, ressalta-se a interação constante entre as diversas esferas que compõem o meio ambiente, incluindo a própria vida, pois foram estas modificações ocorridas no oceano primitivo as responsáveis pelo aparecimento das primeiras bactérias, que originam a esfera da vida ou biosfera.

A quantidade de água hoje existente no planeta é a mesma existente há pelo menos 600 milhões de anos passados.

A água atualmente tem a seguinte distribuição: 97,2% se encontra nos oceanos; 2% se encontra nas geleiras; 0,65% da água existente está nos continentes na forma de ribeirões, rios, lagos, pântanos e nos sistemas subterrâneos.

Diante desse quadro pode-se formular algumas questões:

A água existente na Terra pode um dia desaparecer?

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Ao longo do tempo como a água desaparece de alguns locais?

O mundo urbano ou as cidades ajudam diminuir as águas continentais?

Respondendo a primeira indagação podemos afirmar que há esta possibilidade para isto, basta que a magnetosfera se rompa ou sofra algum tipo de entropia. Como já se sabe,  a magnetosfera é um escudo protetor que protege a Terra, rebatendo os impactos dos ventos solares.

Estes ventos partem do sol em direção a várias partes do sistema solar numa velocidade que alcança 300 a 900 km por segundo, quando chegam até a Terra são rebatidos pela magnetosfera que é uma esfera magnética, que depende do magnetismo da Terra.

Este, é produzido numa interação constante entre os movimentos de rotação do planeta e seu núcleo interno. Segundo estudos algumas ações antrópicas já estão afetando os movimentos de rotação da Terra, que vem diminuindo em milésimos de segundo a cada ano. Se este processo se acentuar até que chegue ao ponto de afetar a magnetosfera esta poderá permitir a entrada de parte ou da totalidade dos ventos solares que chegam até o planeta. Se essa possibilidade acontecer, toda água superficial da Terra se evaporará, pois  possivelmente escapará do centro gravitacional da Terra.

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Na história evolutiva da Terra existem vários registros de mares interiores que migraram para outras partes principalmente para uma bacia oceânica. Esses fenômenos aconteceram em função de diversos fatores sendo o principal o tectonismo que provocou migração e os arranjos continentais. Ao desaparecerem de certos locais o mares interiores, anteriormente existentes, deixaram diversos vestígios tais como: formações calcárias de diferentes idades; depósitos salinos; bacias de petróleo; fósseis marinhos, além de sedimentos peculiares.

Durante o último estágio da glaciação Pleistocênica, grande parte da água do Planeta ficou retida na forma de gelo, formando altas cadeias de montanhas no hemisfério norte, principalmente na Groenlândia, isto fez com que os níveis dos oceanos baixassem em média cerca de 100 metros, mudando as configurações, alcance e direções das correntes marinhas, que por sua vez refletiram nas correntes aéreas, dando a estas novas composições e orientações. Assim, dessa forma, foram sendo modelados novos ambientes continentais. Alguns se tornaram secos, outros muito úmidos.

Mudando paisagens do quadro vegetacional. Dessa forma, alguns ambientes outrora úmidos foram afetados por ventos secos que proporcionaram grandes  períodos de estiagem, o que provocou migrações de diversas formas e o desaparecimento da água até então existente no local.

A formação do deserto de Atacama é um exemplo clássico dessas mudanças, que também podem englobar a expansão das florestas equatoriais, oscilação dos níveis da água de lagos e outras mudanças de quadros de vegetação.

Fenômenos naturais como El Niño que resulta no aquecimento das águas do oceano Pacífico ou La Niña, que resulta no resfriamento destas, funcionam dentro do mesmo mecanismo e podem trazer para os continentes ventos carregados de umidade ou ventos secos, contribuindo ciclicamente para a ocorrência de períodos úmidos e ás vezes grandes períodos de estiagem, o que por sua vez provoca o desaparecimento de corpos hídricos, principalmente aqueles que estão na dependência do lençol freático ou das chuvas.

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Este conjunto de exemplos é provocado por causas ou fenômenos naturais. Mas a água também pode desaparecer de determinados locais, ou diminuir drasticamente seu volume decorrente de ações humanas. Uma dessas ações pode ser caracterizada pela retirada da cobertura vegetal nativa, impedindo dessa forma a retenção das águas pluviais nos lençóis subterrâneos, que são alimentadores de cursos d’águas superficiais.

Outras ações se caracterizam pela captação das águas dos rios para irrigação em larga escala. A água dessa forma se perde pela evaporação. Fenômenos que provocam defluências de grande porte do curso principal de um rio em larga escala para canais longos e profundos podem provocar de forma parcial ou irreversível o desaparecimento do corpo hídrico, que os alimenta.

Mutilando-o no seu percurso ou deixando de alimentar sua bacia de captação final. Estes casos podem ser ilustrados pelo rio são Francisco no Brasil e pelo Mar de Aral entre Ásia e Europa.

O fenômeno da urbanização que assola a contemporaneidade com pavimentação que cobre grandes espaços favorece o escoamento rápido das águas das chuvas, que por sua vez não infiltram no solo, provocando cheias ou enchentes, que trazem como consequência transtornos urbanos e o mais grave é que impulsionam as águas na direção da calha dos corpos hídricos, que com o aumento da velocidade fazem com que essas águas cheguem mais rápidas aos oceanos.

Quando se observa a precipitação de chuva ou neve, logo se estabelece a conexão desta com as nuvens. Mas uma pergunta se coloca. De onde vem as águas das nuvens? A água é reciclada dos oceanos através da atmosfera e volta para os oceanos e para continentes através das precipitações.

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A esse processo dá-se o nome e ciclo hidrológico e é potencializado pela radiação solar. Isto ocorre porque a água passa facilmente do estado líquido ao gasoso. 85% da água que está na atmosfera vêm dos oceanos. Supõe-se que uma camada de 1 metro de espessura que circula toda a terra evapora a cada ano dos oceanos. 15% da água atmosférica é oriunda dos continentes através da evaporação e evapotranspiração.

A água que precipita sobre o planeta, pode ter sua distribuição representada pelos percentuais de 80% que cai diretamente nos oceanos e 20%, que cai diretamente nos continentes.

A água que cai nos oceanos é limitada a um processo de três etapas: evaporação, condensação e precipitação. Já as águas que precipitam sobre áreas continentais, o ciclo engloba evaporação, condensação, movimento de vapor de água e precipitações.

Grande parte das águas que precipitam sobre áreas continentais volta para os oceanos através do escoamento superficial, mas nem toda parte volta diretamente ou imediatamente, alguma parte fica retida nos pântanos, nos lagos, nos campos de neve, nas geleiras, ou penetra no solo formando as águas subterrâneas. Entretanto, cedo ou mais tarde estas águas acabam voltando para os oceanos, dando origem a um novo ciclo hidrológico. Por isso é que se afirmam que o ciclo hidrológico começa e termina no oceano.

ÁGUA CORRENTE

De maneira diferente dos sólidos a água não possui força de resistência. Por isso, ela pode fluir em qualquer tipo de declividade. A velocidade do escoamento das águas pluviais está na dependência da declividade do terreno e nos elementos encontrados sobre o solo, como por exemplo se houver tipos de vegetação rasteira entrelaçada esta é capaz de reter parte das águas que cai, caso contrário a água tende a se deslocar com maior velocidade.

O solo desnudo dependendo de sua porosidade, influencia também na velocidade de deslocamento da água precipitada. As águas em deslocamento, dependendo das configurações do terreno, onde se precipita, pode-se espalhar e se deslocar de forma mais lenta como se fosse uma lamina sobre o solo, esse processo recebe a denominação de fluxo laminar, por outro lado, se água é conduzida para canais também chamados de caminhos d’água, seu deslocamento é mais rápido, propiciando um transporte maior de sedimentos e consequentemente maior intensidade dos processos de erosão. A este fenômeno se denomina fluxo de canal.

Todas as marcas deixadas neste processo podem ser lidas e podem fornecer informações sobre a história natural regional. Quando se observa um corpo hídrico é importante obter dados sobre gradiente, velocidade e vazão. Esses dados não só definem o estado atual de um rio, mas pode agregar elementos para entender sua história. Gradiente refere-se a queda ou desnível que um curso d’água possui desde sua nascente até a foz, que se configura em estuário ou delta.

A foz em estuário o rio desemboca livremente no oceano já a foz em delta é caracterizada por ilhas entre o  final do rio e o oceano, formadas pelo carreamento e acumulo de sedimentos. O gradiente de um rio se expressa em metros por quilômetros m/km. A velocidade refere-se a medida do percurso de um curso d’água em um dado momento e se expressa em metros por segundos m/seg.

Já a vazão refere-se ao volume da água que passa por um ponto específico. É expressada em metros cúbicos por segundo, m3/seg. A regularidade entre gradiente, velocidade e vazão é o padrão que estabelece se um rio está em equilíbrio ou desequilíbrio.

Outras páginas importantes que podem ser lidas por quem observa a história contada pelos rios referem-se à erosão e transporte de sedimentos pelas águas correntes. Dentro dessa ótica é importante mencionar que a água possui dois tipos de energia. A chamada energia potencial e a energia cinética.

A energia potencial é aquela contida pela água dependendo onde esteja, numa alta elevação, por exemplo, ou numa represa. Este tipo de energia está na dependência direta da quantidade de água armazenada ou da posição em que esta se encontra. Quando a água entra em movimento a energia potencial se transforma em energia cinética também conhecida como energia do movimento. A energia cinética se transforma em turbulência e quantidade significativa é responsável pelos processos erosivos causadas pela água em movimento e pelo transporte de sedimentos.

A erosão é um processo que implica na remoção de partículas do solo e implica também nos desgastes de corpos rochosos de diferentes maneiras. O processo erosivo da água pode ser provocado pela ação hidráulica que é o impacto direto da água sobre materiais frouxos e também pode ser provocado pelo impacto das partículas transportadas pela água, chamada de erosão por absorção.

O material fruto da erosão é transportado pela água e depositado em bacias de deposição, as vezes alterando totalmente as condições do solo e formando importantes faixas agricultáveis, como é o caso dos depósitos de sedimentos ao longo do curso baixo do rio Nilo na África. Ou carreamento de sedimentos de origem diversas dando origem na foz dos rios à diversas ilhas como é o caso do rio Amazonas e do Delta do rio Parnaíba.

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS E OS CAMINHOS TERMAIS

Como o próprio nome já designa, água subterrânea é um reservatório no ciclo hidrológico, que se localiza abaixo da linha do solo. A fonte imediata da água subterrânea é a precipitação, cuja água se infiltra no solo em virtude principalmente da porosidade do solo e captação pelas raízes da plantas. Embora a fonte imediata seja a precipitação a origem e destino final dessas águas são os oceanos.

LENÇOL FREÁTICO

Parte da precipitação sobre a terra evapora e parte entra nas correntes e volta aos oceanos pelo escoamento superficial. O restante penetra no solo. À medida que essa água vai se aprofundando, uma pequena parte adere ao material através do qual ela se move e interrompe a descida.

Com exceção dessa água suspensa, no entanto, o resto penetra e se acumula até preencher todos os espaços de poros disponíveis. Dessa forma, são definidas duas zonas de acordo com o principal conteúdo dos espaços ocupados nos poros, pela pelo ar ou pela água: a zona de aeração, a zona subjacente e zona de saturação. A superfície que separa essas duas zonas é o lençol freático.

A base da zona de saturação varia de lugar para lugar, mas normalmente se estende até uma profundidade onde uma camada impermeável é encontrada ou onde a pressão de confinamento fecha todos os espaços abertos. Estendendo-se irregularmente para cima, de alguns centímetros até vários metros da zona de saturação, está a franja capilar. A água se move para cima nessa região por causa da tensão superficial, semelhante ao modo como a água sobe em uma toalha de papel.

Uma vez saturado e dependendo as características das rochas a água do lençol freático penetra lentamente até encontrar impermeabilidade, formando ao longo de muito tempo os lençóis profundos denominados de lençóis artesianos ou aquíferos.

Os aquíferos se localizam entre os poros de rochas sedimentares, mas também são localizados nas galerias cársticas que se formaram por longo tempo. Seu deslocamento é lento, mas mais dias, menos dias, chega aos oceanos. São responsáveis pelas nascentes que dão origem a maioria dos rios da Terra. Sua existência está na dependência das águas precipitadas e de sua captação principalmente pelas vegetações de raízes profundas e de sistemas radiculares complexas. Se a vegetação for retirada, ocorre considerável variação da quantidade de água contida nos aquíferos, o que pode culminar com seu desaparecimento.

Um pequeno capítulo das águas subterrâneas pode ser lida através das águas termais. Uma fonte termal pode ser definida como qualquer fonte de água que possua uma temperatura acima de 37º C, que é a temperatura do corpo humano. Algumas fontes termais são muito quentes com a água atingindo temperaturas acima do ponto de ebulição, outra são mais amenas e são exploradas para fins turísticos e medicinais.

Um tipo de fonte termal especial refere-se as chamadas panelas de argila, resultam da alteração química da argila, que faz com que estas borbulhem como água em estado de fervura produzindo vapor. Outro tipo de fonte termal especial são os gêiseres, que brotam águas das profundezas com enorme pressão. Os gêiseres em função da sua origem são muito ricos em minerais dissolvidos, mesmo porque os minerais se dissolvem mais rápido em água pouco ou muito aquecida do que a água fria.

Há vários tipos de fontes termais, algumas vem de grandes profundidades e chegam até a superfície de forma lenta em função sempre do tipo de pressão, e podem até ter contato com elementos em estado de fusão outras são águas normais, as vezes enriquecidas de minerais que atingem a superfície em função da velocidade o que não permite o resfriamento total e chegam como uma água termal. Todas as águas subterrâneas de uma forma ou de outra, ora menos ora mais recebem influencias da energia geotermal, que é o tipo de energia produzida pelo calor interno da terra.

Altair Sales Barbosa – Arqueólogo. Escritor. Cientista Cerratense. Membro do Conselho Editorial da Revista Xapuri desde o número Zero. 

Foto interna: FreePick


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