El ciclo hidrológico desempeña un papel fundamental en el suministro continuo de precipitaciones de agua dulce a la tierra mientras que se mantienen los niveles del agua, tanto en la superficie de la Tierra como en los acuíferos subterráneos. La consistencia en el ciclo es necesaria para mantener la vida. Por supuesto, cada una de las regiones de la Tierra recibe una cantidad diferente de lluvia. Los desiertos costeros de Chile y Namibia, por ejemplo, reciben menos de 5 mm de precipitación al año, mientras que los bosques lluviosos tropicales experimentan alrededor de 2.000 mm de precipitación al año. La Figura 8 muestra la precipitación promedio anual distribuida en toda la Tierra.

Global Mean Annual Precipitation
Figura 8. Precipitación anual promedio mundial. 1

Observa los patrones que surgen a partir de este mapa. Las regiones más cercanas al ecuador reciben grandes cantidades de lluvia, mientras que algunas de las regiones más secas del mundo están a 30 grados al norte y al sur del ecuador.

Hay muchos factores que determinan la cantidad de precipitación que recibirá una región. Un factor importante es el patrón climático global impulsado por la diferencia de temperatura entre el ecuador y los polos. En el ecuador, la Tierra recibe una intensa radiación solar, lo que provoca un aumento de la evaporación. Este aire húmedo y cálido se eleva, con el tiempo se enfría y se condensa para formar nubes que producen abundantes lluvias en las regiones ecuatoriales (por tanto, las regiones ecuatoriales son cálidas y húmedas). Una vez que la masa de aire ascendente pierde su agua, haciendo que ésta se enfríe aún más, se vuelve más densa y, por tanto, tiene una presión de aire más alta. Este aire denso y con alta presión circula hacia el norte o el sur y desciende a 30 grados al norte o al sur del ecuador. El aire seco descendente se calienta a medida que baja, formando las principales regiones desérticas del mundo como el Sahara, el Atacama y el Namibia a 30 grados de latitud norte y sur. Estas corrientes de aire se denominan células de Hadley (ver la Figura 9), nombradas en honor a George Hadley, quien propuso su existencia en el siglo XVIII.

global air patterns
Figura 9. Vista en 3D de los patrones globales del aire. Ésta ilustra los principales patrones de flujo de aire en la Tierra y cómo distribuyen el calor desde el ecuador hasta los polos. Las flechas rojas representan el aire caliente cerca de la superficie de la Tierra (vientos alisios) y las flechas azules representan las corrientes de aire más frías que son más elevadas en altitud. Los tubos de aire en azul claro, que incluyen flechas rojas y azules, se denominan células de Hadley. 2

Como todos los fluidos, el aire fluye hacia las regiones de menor presión y hacia afuera de las regiones de mayor presión. A medida que el aire sube en el ecuador, el aire ascendente deja una ligera presión negativa (efecto de vacío) en la superficie de la Tierra. Por esa razón, el aire en las regiones subtropicales de los 30° N y 30° S (áreas de alta presión) tiende a moverse hacia el ecuador y los polos (áreas de baja presión; mira las flechas rojas que representan los vientos alisios hacia el NE y SE en la Figura 9). Este proceso también influye en los patrones de lluvia. Por ejemplo, el aire que viaja hacia el norte desde el subtrópico (30° N) se encuentra con el aire polar frío y denso que se mueve hacia el sur. El lugar donde colisionan se denomina frente polar. Las masas de aire en colisión se elevan y forman nubes, dando como resultado gran parte de las precipitaciones en América del Norte y Europa.

Agua y biomas

Las diferencias regionales en el clima y el ciclo hidrológico determinan en gran medida la calidad y variedad de los organismos en un lugar determinado. Debido en parte a la distribución regular del agua de lluvia sobre las masas terrestres, los grandes ecosistemas regionales llamados biomas han evolucionado con el tiempo. Los biomas se caracterizan por la cantidad de precipitaciones anuales, la temperatura promedio anual y los principales tipos de vegetación. Recordarás el debate sobre los biomas cuando estudiaste la biodiversidad en el capítulo 1.

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Figura 10. Los biomas del mundo. 3

En la Figura 10, las regiones de color verde oscuro a lo largo del ecuador indican el bioma del bosque tropical del mundo, mientras que las regiones sombreadas en azul grisáceo, alrededor de 60° N, indican la taiga o el bioma del bosque de coníferas del norte. Ambos biomas reciben agua suficiente para sostener a los árboles, pero los bosques tropicales disfrutan de un clima cálido durante todo el año, mientras que la taiga tiene un largo y frío invierno, lo que reduce el crecimiento total de las plantas y la biodiversidad. Los tonos salmón oscuros y claros indican regiones secas y desérticas con muy poca agua para soportar plantas de gran tamaño como los árboles. El color marrón indica regiones con poca vegetación que incluyen tierras de arbustos, pastizales y sabanas.

Questions to Consider

  • Imagina si toda el área de la selva amazónica (5.5 millones de km2) fuera deforestada. ¿Qué efecto tendría esto en el ciclo hidrológico?
  • ¿Qué factores físicos gobiernan el ciclo del agua de la Tierra?