L'idrosfera: tipologie e ciclo dell'acqua

L’idrosfera gioca un ruolo fondamentale nell’equilibrio degli ecosistemi e nella vita stessa del nostro pianeta.

Questo straordinario sistema, composto da tutte le acque della Terra (mari, oceani, fiumi, laghi, ghiacciai e vapori atmosferici) è il protagonista di un processo infinito, noto come ciclo dell’acqua, che sostiene la vita in tantissimi modi. L’acqua, una molecola semplice ma vitale, è al centro di questo ciclo, muovendosi continuamente attraverso i suoi vari stati: liquido, solido e gassoso.

Dal regolare il clima globale, modellare il paesaggio terrestre, fino a supportare la diversità delle varie forme di vita, l’acqua è un elemento chiave per la nostra esistenza.

• Che cos'è l'idrosfera
• Il ciclo dell’acqua
• Le acque dolci
• Acque sotterranee e sorgenti
• Tipologie di acqua dolce: i fiumi
• Tipologie di acqua dolce: i laghi
• Altre tipologie di idrosfera: i ghiacciai
• Le acque salate
• Organismi che vivono nelle acque salate
• I movimenti delle acque dei mari e degli oceani

Che cos’è l’idrosfera

L’idrosfera è l’insieme di tutte le acque presenti sulla superficie terrestre, che include gli oceani, i mari, i laghi, i fiumi, le acque sotterranee, il ghiaccio dei ghiacciai e la neve, nonché il vapore acqueo presente nell’atmosfera. Nello specifico, l’idrosfera marina copre circa il 71% della superficie terrestre e comprende il 96% dell’acqua disponibile sulla Terra.

L’acqua è presente sulla terra in forma liquida nei mari, negli oceani nei fiumi, nei laghi e nelle falde; è presente in forma solida nei ghiacciai e in forma gassosa nell’aria.

Si tratta di una delle componenti fondamentali della Terra, essenziale per mantenere le condizioni di vita sul nostro pianeta. L’idrosfera svolge un ruolo cruciale in vari processi terrestri, tra cui il regolamento del clima, il sostegno degli ecosistemi e il ciclo dell’acqua. Quest’ultimo è un processo dinamico attraverso cui l’acqua si muove tra i diversi compartimenti dell’idrosfera, attraverso l’evaporazione, la condensazione, le precipitazioni, l’infiltrazione, lo scorrimento superficiale e il flusso sotterraneo, collegando così gli oceani, l’atmosfera e la terra.

Il ciclo dell’acqua

L’acqua presente sulla terra può transitare da un luogo ad un altro e cambiare di stato. L’insieme di queste azioni si verifica nel ciclo dell’acqua.

Il sole fornisce l’energia necessaria per far evaporare l’acqua e per permettere la traspirazione dalle piante. Quest’acqua evapora e perde i sali al suo interno. Una volta evaporata, l’acqua entra in contatto con diverse temperature e in base a questo può tornare allo stato liquido per condensazione formando le nubi in atmosfera, oppure la nebbia al suolo.

Se la temperatura è molto bassa, l’acqua passa allo stato solido per brinamento, e in questo caso si ottiene la neve in atmosfera, oppure la brina al suolo.

Quando l’acqua torna al suolo sotto forma di precipitazioni, cade direttamente in mare o sulla terraferma. Quando l’acqua cade sulla terraferma torna comunque al mare, ma attraversando i fiumi, i laghi, le falde sotterranee, oppure resta nei ghiacciai.

Scorrendo sulla terra l’acqua si arricchisce di sali che sottrae alle rocce con le quali viene a contatto.

Le acque dolci

Le acque dolci rappresentano una risorsa vitale per la Terra. A differenza delle acque salate degli oceani, le acque dolci hanno una bassa concentrazione di sali disciolti e si trovano principalmente nei fiumi, nei laghi, nei ghiacciai, nelle falde acquifere e come vapore nell’atmosfera. Sebbene occupino meno del 3% delle risorse idriche globali, le acque dolci sono fondamentali per la biodiversità, l’agricoltura, l’industria e il consumo umano.

Le acque dolci sono dette anche acque continentali e possono essere classificate come:

• sotterranee, quando dopo essere penetrate nel sottosuolo raggiungono uno strato roccioso impermeabile che ne rallenta il movimento favorendo la formazione delle falde acquifere;
• superficiali, che possono emergere come le sorgenti, scorrere come i fiumi o depositarsi come i laghi e, se si immobilizzano in stato solido, formano i ghiacciai.

Acque sotterranee e sorgenti

L’acqua proveniente dalle precipitazioni per la maggior parte evapora o scorre in superficie. Una minima parte si infiltra nel terreno, dando origine a una rete acquifera sotterranea.

In un terreno più o meno permeabile, l’acqua si infiltra fino a toccare un terreno impermeabile che non le permette più di scorrere. A quel punto si forma una falda, la cui acquapuò raggiungere il mare oppure riaffiorare in superficie formando una sorgente.

Le sorgenti possono essere:

• di DEFLUSSO, si originano quando la falda affiora dalla superficie del terreno;
• di TRABOCCO, si originano quando la falda è troppo piena e non può più contenere acqua;
• GLACIALI, si originano dalla fusione dei ghiacciai;
• CARSICHE, si originano per la presenza di acqua che scorre nelle fessure formate nel terreno dalle piogge.

Tipologie di acqua dolce: i fiumi

I fiumi sono formati da acque dolci che scorrono in superficie e possono originarsi in diversi modi:

• per riaffioro di sorgenti;
• per lo scioglimento di neve e ghiaccio.
• alimentati da acqua piovana e dagli affluenti (corsi d’acqua secondari).

All’inizio del loro percorso, i fiumi possono incontrare rocce molto resistenti (ad esempio in alta montagna) dando origine a rapide oppure a cascate, che sono salti da decine a centinaia di metri. Quando un fiume si getta in un altro corpo idrico, come un altro fiume, un lago, un mare o un oceano, crea un punto chiamato foce, che segna il termine del suo corso.

La lunghezza di un fiume si calcola dal punto in cui nasce fino alla foce. La larghezza di un fiume è data dalla distanza tra le sue rive. La portata del fiume è invece data dal volume di acqua che scorre in una sezione trasversale del fiume in unità di tempo.

Man mano che percorre il suo alveo o letto, il fiume scorre su superfici sempre più piane e rallenta il suo corso fino a giungere al mare (o in un lago) mediante la foce che può essere:

• A DELTA (ad esempio il fiume Nilo che sfocia nel mar Mediterraneo), che è caratterizzata da numerose ramificazioni date dalla sedimentazione delle rocce trasportate dalle acque del fiume;
• A ESTUARIO (ad esempio per il fiume Tamigi che sfocia nel mare del nord), dove i sedimenti sono portati al largo dal mare e dai suoi moti, quindi la foce si allarga fino ad assumere una tipica forma ad imbuto.

Tipologie di acqua dolce: i laghi

Un lago è un accumulo di acque dolci provenienti da fiumi (detti immissari), da piogge o da falde freatiche. Esistono varie tipologie di laghi.

• i GLACIALI si sono formati nella cavità lasciata in seguito al ritiro di un ghiacciaio;
• i TETTONICI si sono formati nelle fratture della crosta terrestre;
• i VULCANICI si sono formati nel cratere di vulcani ormai spenti;
• i CARSICI si sono formati nelle rocce calcaree sciolte dalle piogge;
• i COSTIERI si sono formati in seguito a sbarramento di un tratto di mare vicino alla costa.

Quando un lago scompare lo fa gradualmente, e in questo passaggio si trasforma prima in stagno, poi in palude (interamente ricoperta di vegetali), fino a prosciugarsi.

Altre tipologie di idrosfera: i ghiacciai

I ghiacciai si formano nelle zone della terra caratterizzate da temperature molto basse come i poli o le zone montuose.

Nelle regioni polari, quando le temperature permangono a lungo sotto i -5°C, l’acqua marina può ghiacciare fino a permettere la formazione della banchisa polare, composta di spesse lastre di ghiaccio che si possono rompere formando il pack mobile.

I blocchi di ghiaccio che si staccano dai ghiacciai continentali si chiamano iceberg, pericolosi per la navigazione in quanto la loro punta riaffiora dalla superficie dell’acqua, ma al di sotto occupano grandi volumi.

Le acque salate

La maggior parte delle acque appartenenti all’idrosfera si trovano nei mari e negli oceani. La differenza tra mare e oceano è che il secondo è molto più esteso ed è caratterizzato da profondità maggiori.

I mari solitamente sono adiacenti alle terre emerse (come il Mare del Nord) oppure si trovano circondati da terre se non per una sottile lingua che li collega ad un oceano (come il Mar Mediterraneo).

Le caratteristiche comuni a tutti i mari e a tutti gli oceani sono:

• SALINITÀ: è la quantità di Sali in grammi contenuti in un kg di acqua marina;
• DENSITÀ: nelle acqua oceaniche è in media 1,028 g/l. Per densità si intende il rapporto tra massa e volume di un campione di acqua;
• PRESSIONE: di circa un’atmosfera a livello del mare e cresce con l’aumentare delle profondità. Per pressione si intende la forza esercitata dall’acqua su una superficie unitaria;
• TEMPERATURA: legata al clima della regione in cui si trovano in quanto la temperatura delle acque marine dipende dall’assorbimento delle radiazioni infrarosse solari;
• GAS: disciolti quali Ossigeno, Anidride carbonica, Azoto e Argon;
• LUCE: più le acque sono limpide e maggiore è la possibilità che la luce penetri in profondità. Inoltre la latitudine a cui si trovano le acque permette alla luce di penetrare con maggiore o minore inclinazione.

Organismi che vivono nelle acque salate

Gli organismi marini possono essere suddivisi principalmente in:

• PLANCTON sono organismi molto piccoli che si lasciano trasportare dal moto ondoso e dalle correnti. Si indicano con il termine fitoplancton gli organismi planctonici fotosintetici, mentre lo zooplancton è il plancton eterotrofo. Esempi di plancton sono le alghe unicellulari, le meduse e i piccoli crostacei;
• NECTON sono gli animali marini dotati di movimento autonomo come i pesci, i crostacei, i cetacei;
• BENTHOS sono gli organismi che vivono a contatto con il fondale marino.

In base alla collocazione rispetto alla terraferma possiamo distinguere quattro zone, ciascuna popolata in maniera differente e da diverse specie:

• la zona LITORALE è vicina alla costa ed è popolata da organismi che sopportano variazioni di temperatura e di salinità;
• la zona NERITICA si estende da 70 a 150 km in orizzontale fino a 200 m di profondità ed è ricca di organismi;
• la zona BATIALE si estende da 200 m a 2000 m di profondità. È poco illuminata e pochi organismi riescono a viverci;
• la zona ABISSALE va oltre i 3000 m di profondità ed è fredda e buia. Popolata da pesci abissali e decompositori che trasformano gli organismi morti in sostanze nutrienti.

I movimenti delle acque dei mari e degli oceani

I movimenti delle acque dei mari e degli oceani sono fenomeni complessi e dinamici che influenzano profondamente il clima, la biodiversità e le attività umane. Questi movimenti, che includono correnti marine, onde e maree, sono guidati da una combinazione di fattori come i venti, le differenze di temperatura e salinità, la rotazione terrestre e le influenze gravitazionali della Luna e del Sole.

• le onde sono movimenti irregolari e imprevedibili dovuti principalmente allo spirare dei venti. In mare aperto le onde trasportano energia, mentre in prossimità della costa trasportano materia;
• le maree sono movimenti periodici con innalzamenti e abbassamenti del livello marino. Le maree sono provocate dall’attrazione gravitazionale che la Luna e il Sole esercitano sulla terra. Nel fenomeno interviene anche la forza centrifuga dovuta al moto di rivoluzione del sistema Terra-Luna. La fase di massimo sollevamento delle acque si chiama alta marea, mentre quella di massimo abbassamento è detta bassa marea. La differenza tra le due si chiama ampiezza di marea;
• le correnti sono movimenti costanti. Consistono in spostamenti orizzontali di masse d’acqua. Le correnti hanno velocità propria e si distinguono dalle acque circostanti per salinità e temperatura. Sono proprio queste differenze che permettono all’acqua della corrente di non mescolarsi a quella nella quale scorre. Le correnti possono essere superficiali o profonde.
  A seconda che la loro temperatura sia maggiore o minore di quella delle acque circostanti possiamo distinguere correnti calde (si spostano dalle zone equatoriali ai poli) e correnti fredde (che si spostano dalle alte latitudini verso l’Equatore).