Hidrosfera

A hidrosfera (do grego «hydro» ou água e «sphaira» ou esfera) é o sistema constituído pela totalidade da água, em todos os seus estados, que se encontra na e sob a superfície da Terra. Inclui todos os oceanos, mares, rios, lagos, águas subterrâneas, neve e gelo. 

A Terra é o único planeta com presença constante de água líquida, que cobre 71% da superfície do planeta, com uma profundida média de 3,5 km. Deste total, 97% é água salgada de mares e oceanos, com os 3% restantes a encontrarem-se distribuídos pela atmosfera e os continentes, sob a forma de água doce. Aproximadamente 98% da água doce está congelada, sendo que apenas temos acesso a 0,06% da água doce não congelada.

A água atravessa uma série de processos de alteração de estado e de transporte, que constituem o ciclo hidrológico ou ciclo da água. A hidrosfera é, portanto, uma componente chave do sistema climático, dado que ajuda a regular o clima, permite a vida no planeta Terra e contribui para a definição do relevo.

Qual é a sua origem?

A origem da hidrosfera está na condensação, precipitação e solidificação do vapor de água que existia na atmosfera primitiva.

Inicialmente, devido às elevadas temperaturas do planeta, toda a água existente se encontrava sob a forma de vapor. Mais tarde, com o arrefecimento do planeta, esta água foi precipitada no estado líquido, dando lugar aos mares e oceanos, tendo posteriormente passado ao estado sólido e assim formado os glaciares e calotas polares. Parte da água permaneceu na atmosfera, sob a forma de vapor, e constitui uma parte fundamental do sistema atmosférico.

Por último, para além das transformações físico-químicas e geológicas, também a biosfera tem presenteado a hidrosfera com constante mudança. A ação humana levou a transformações como a condução de águas e a sua purificação ou poluição, bem como a mudanças no seu estado físico, provocadas pelas alterações climáticas.

Características e temperatura da hidrosfera

Entre as características da hidrosfera, merecem destaque os seguintes elementos fundamentais: densidade, salinidade, teor de oxigénio, composição mineral e variação de temperatura.

• Densidade: a densidade da água depende da sua salinidade (proporcionalidade direta) e temperatura (proporcionalidade inversa). A sua densidade máxima ocorre por volta dos 4 ºC de temperatura. Não obstante, a influência da temperatura é maior, pelo que a água dos mares polares é mais densa. Esta diferença de densidades entre as massas de água é a responsável pela sua deslocação, tanto horizontal como vertical, de tal forma que as massas de água mais densas se situam sob as mais leves. Estas variações de densidade desempenham um papel fundamental na dinâmica dos mares e oceanos.
• Salinidade: é a quantidade de sais que se encontram dissolvidos na água. A salinidade media dos mares e oceanos é de 35 g/L. Porém, esta salinidade é afetada pelo grau de evaporação (quanto maior a evaporação, maior a concentração de sais) e pelo influxo de água doce de rios, glaciares e, em menor medida, da precipitação (quanto maior a quantidade de água doce, menor a salinidade).
• Teor de oxigénio: as águas mais agitadas, frias e com maior presença de organismos fotossintéticos apresentam maior teor de O₂.
• Composição mineral: os sais mais presentes nos mares e oceanos são o Cl^–, o Na⁺ e, em menor proporção, SO₄^2-, Mg²⁺ e outros iões. Porém, a composição (salinidade) das águas continentais varia muito, em função das rochas por onde estas águas passam. Quando estas rochas são fortemente solúveis, a água poderá apresentar concentrações elevadas de determinados minerais presentes na sua composição.
• Temperatura: nos oceanos, varia com a latitude e a profundidade. A temperatura da superfície do mar está intimamente ligada à latitude, em virtude do efeito aquecedor da insolação (quanto maior a latitude, menor a insolação e, por conseguinte, mais fria se encontra a água). 

No que diz respeito à profundidade, nas latitudes médias e baixas, o perfil vertical (em profundidade) de temperatura da água do mar costuma apresentar três camadas bem diferenciadas:

Mais à superfície (dezenas de metros), encontramos a camada de mistura, marcadamente influenciada pela temperatura exterior e cuja temperatura pouco varia com a profundidade. A espessura desta camada varia em função dos fluxos de calor e da turbulência (vento e ondulação).

Abaixo da camada de mistura, existe uma zona onde a temperatura desce rapidamente com a profundidade (termoclina). Esta camada não existe nos polos e é mais acentuada nas latitudes baixas.

Por último, a camada profunda, de temperaturas frias e constantes, uma vez que a termoclina impede as suas águas de se misturarem com as de superfície, mais quentes.

Como é composta? O volume da hidrosfera

A superfície terrestre é constituída por 3 camadas: a hidrosfera (água), a litosfera (terra) e a atmosfera (ar).

Constituintes da hidrosfera

Podemos distinguir três constituintes básicos da hidrosfera:

• Água salgada. Mais de 97% da hidrosfera é constituída por água salgada, que se encontra maioritariamente nos oceanos.
• Água doce. Distribui-se, em proporção decrescente, entre águas subterrâneas, águas superficiais (lagos, rios, reservatórios), águas glaciais, vapor de água atmosférico e na biosfera (seres humanos, animais e plantas).
• Criosfera. É formada pelas grandes massas de gelo (continental e marinho) e neve situadas sobre a superfície terrestre. Calcula-se que cerca de 2% da água do planeta, ou seja, 80% do total de água doce existente, se encontre no estado sólido. Possui uma importante influência direta sobre o clima, devido à elevada refletividade da radiação solar incidente (albedo).

Estima-se que a hidrosfera contenha aproximadamente 1.300 triliões de litros de água.

Qual é a sua função?

Como já referimos, as águas que constituem a hidrosfera estão em constante movimento (ciclo da água), mudando incessantemente de forma e estado, e sendo responsáveis por duas funções primordiais:

• Regular o clima. A água regula a temperatura do planeta graças à sua elevada capacidade térmica (os mares e oceanos atuam como reservatórios de calor), proporcionando ao nosso planeta as condições necessárias para o desenvolvimento de todos os seres vivos.
• Modelar o relevo da superfície terrestre. Isto é possível graças à erosão provocada pela água. Influem sobre este processo fatores como o clima (precipitação), o solo, a vegetação e a topografia.

Além destas duas funções básicas, a água é vital por outro motivo: permite a existência de vida, dado que é necessária a todos os organismos.

Poluição hídrica

A hidrosfera é afetada negativamente pela poluição das águas. Considera-se poluída a água cuja composição ou estado natural se veem alterados de tal forma que deixe de apresentar as condições ideais para desempenhar as funções a que se destina. Dependendo da sua origem, podemos encontrar 2 tipos diferentes de poluição das águas: a natural e a antrópica.

• Poluição natural. Sem influência humana. Ocorre devido a resíduos de origem animal e vegetal, bem como de erupções vulcânicas. A capacidade de auto-purificação da água é normalmente suficiente para eliminar estes poluentes.
• Poluição antrópica. Com intervenção humana. Pode ser agrícola, pecuária, urbana ou industrial. Muitos destes poluentes são bioacumuláveis, dado não existirem organismos capazes de os metabolizar e degradar, e podem originar graves problemas sanitários.