O ciclo hidrológico desempenha um papel crítico no fornecimento contínuo de precipitação de água doce para a terra, mantendo os níveis de água, tanto na superfície da Terra como em aquíferos subterrâneos. A consistência do ciclo é necessária para manter a vida. Naturalmente, cada uma das regiões da Terra recebe uma quantidade diferente de precipitação. Os desertos costeiros do Chile e da Namíbia, por exemplo, recebem menos de 5 mm de precipitação por ano, enquanto as florestas tropicais recebem cerca de 2.000 mm de precipitação anualmente. A Figura 8 mostra a precipitação média anual distribuída pela Terra.

Global Mean Annual Precipitation
Figura 8: Precipitação Anual Média Global. 1
 

Observe os padrões que emergem deste mapa. As regiões mais próximas do equador recebem quantidades significativas de chuva, enquanto algumas das regiões mais secas do mundo estão localizadas a 30 graus a norte e sul do equador.

Muitos fatores determinam a quantidade de precipitação que uma região receberá. Um fator importante é o padrão climático global, impulsionado pela diferença de temperatura entre o equador e os polos. No equador a Terra recebe intensa radiação solar, causando aumento da evaporação. Esse ar úmido e quente sobe, eventualmente esfriando e se condensando para formar nuvens, que produzem chuvas abundantes nas regiões equatoriais (assim, as regiões equatoriais são quentes e úmidas). Uma vez que a massa de ar ascendente perde sua água, fazendo com que ela esfrie ainda mais, ela se torna mais densa e, portanto, tem uma pressão de ar maior. Esse ar denso e de alta pressão circula para o norte ou para o sul e cai a 30 graus ao norte ou ao sul do equador. O ar seco em queda se aquece à medida que desce, formando as principais regiões desérticas do mundo, como o Saara, o Atacama e o Namibe, a 30 graus de latitude norte e sul. Essas correntes de ar são chamadas de células de Hadley (veja a Figura 9), batizadas em homenagem a George Hadley, que criou hipóteses sobre sua existência nos anos 1700.

global air patterns
Figura 9: Visão 3D de padrões globais de ar. Descrição dos principais padrões de fluxo de ar na Terra e de como eles distribuem o calor do equador para os polos. As setas vermelhas representam ar quente perto da superfície da terra (ventos alísios), e as setas azuis representam correntes de ar mais frias que são mais altas em termos de elevação. Os tubos de ar azul claro que apresentam as setas vermelhas e azuis juntas são chamados de células de Hadley. 2

Como fluidos, o ar corre para regiões de menor pressão e flui para fora de regiões de maior pressão. Quando o ar sobe no equador, o ar ascendente deixa uma ligeira pressão negativa (efeito de vácuo) na superfície da Terra. Por essa razão, o ar em regiões subtropicais de 30° N e 30° S (áreas de alta pressão) tende a se mover em direção ao equador e aos polos (áreas de baixa pressão; veja setas vermelhas representando NE e SE na Figura 9). Este processo também influencia os padrões de precipitação. Por exemplo, o ar viajando para o norte a partir da alta subtropical (30° N) encontra o ar polar denso e frio movendo-se para o sul. O lugar onde eles colidem é chamado de frente polar. As massas de ar em colisão sobem e formam nuvens, resultando em grande parte das chuvas na América do Norte e na Europa.

Água e Biomas

Diferenças regionais no clima e no ciclo hidrológico determinam fortemente a qualidade e a variedade de organismos em um determinado lugar. Devido em parte à distribuição regular da água da chuva nas massas de terra do planeta, grandes ecossistemas regionais chamados biomas evoluíram ao longo do tempo. Os biomas são caracterizados pela quantidade de precipitação anual, temperatura média anual e tipos principais de vegetação. Você certamente se lembrará da discussão sobre biomas quando estudou a biodiversidade no Capítulo 1.

global biomes
Figura 10: Biomas do Mundo. 3

Na Figura 10, as regiões em verde escuro ao longo do equador indicam o bioma da floresta tropical do mundo, enquanto as regiões intermediárias em azul a cerca de 60 ° N indicam a taiga, ou bioma de floresta de coníferas no hemisfério norte. Ambos os biomas recebem água suficiente para sustentar as árvores, mas as florestas tropicais desfrutam de clima quente por todo o ano, enquanto a taiga tem um inverno longo e rigoroso, o que reduz o crescimento total das plantas e da biodiversidade. Os tons escuros e claros de salmão indicam regiões secas e desérticas, com pouca água para sustentar plantas grandes, como árvores. A cor marrom indica regiões de vegetação mais escassa, incluindo áreas de arbustos, pradarias, savanas.

Questões a considerar

  • Imagine se toda a área da floresta amazônica (5,5 milhões de quilômetros quadrados) fosse desmatada. Que efeito isso teria sobre o ciclo hidrológico?
  • Que fatores físicos regem o ciclo da água da Terra?