Agua

Para otros usos de este término, véase Agua (desambiguación).


Agua
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Concepto:El agua(del latín aqua) es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O)

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El agua es una sustancia esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida.

Su estado más común es líquido, pero también puede encontrarse en la naturaleza en estado sólido (como hielo) y en estado gaseoso (como vapor).

Su nombre proviene del latín «aqua».

Molecularmente está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O).

El agua cubre el 71 % de la superficie de la corteza terrestre. En el planeta Tierra, se localiza principalmente en los océanos, donde se concentra el 96,5 % del agua total, los glaciares y casquetes polares tienen el 1,74 %, los depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen el 1,72 % y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, la humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.

Contrario a la creencia popular, el agua es un elemento bastante común en el sistema solar y esto cada vez se confirma con nuevos descubrimientos. Se puede encontrar agua principalmente en forma de hielo; de hecho, es el material base de los cometas, y el vapor compone la cola de ellos.

Tipos de agua

El agua puede encontrarse en la naturaleza en los tres estados, siendo una de las pocas sustancias que pueden lograrlo. Adopta formas sobre la Tierra que van desde vapor de agua, nubes, agua marina, icebergs, glaciares, ríos de montañas, casquetes polares, hasta acuíferos subterráneos lo que la convierte en la sustancia más extendida del planeta.

Desde el punto de vista físico, el agua circula constantemente en un ciclo de evaporación o transpiración (evapotranspiración), precipitación, y desplazamiento hacia el mar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la tierra, en una cantidad aproximada de 45.000 km³ al año. En tierra firme, la evaporación y transpiración contribuyen con 74.000 km³ anuales a causar precipitaciones de 119.000 km³ al año.

Se estima que aproximadamente el 60% del agua dulce se consume en la Agricultura. El agua en la industria absorbe una media del 10% del consumo mundial, empleándose como medio en la refrigeración, el transporte y como disolvente de una gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico absorbe del orden del 20% y en las llaves con goteras el 10% Restante.

El agua potable es esencial para todas las formas de vida, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado sustancialmente durante las últimas décadas en la práctica totalidad de la superficie terrestre. Sin embargo estudios de la FAO, estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes del 2030; en esos países es urgente un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.

El agua puede disolver muchas sustancias, dándoles diferentes sabores y olores. Como consecuencia de su papel imprescindible para la vida, el ser humano -entre otros muchos animales- ha desarrollado sentidos capaces de evaluar la potabilidad del agua, que evitan el consumo de agua salada o putrefacta. Los humanos también suelen preferir el consumo de agua fría a la que está tibia, puesto que el agua fría es menos propensa a contener microbios. El sabor perceptible en el agua de deshielo y el agua mineral se deriva de los minerales disueltos en ella; de hecho el agua pura es insípida. Para regular el consumo humano, se calcula la pureza del agua en función de la presencia de toxinas, agentes contaminantes y microorganismos. El agua recibe diversos nombres, según su forma y características:

  • Según su estado físico:  
    • Hielo (estado sólido)
    • Agua (estado líquido)
    • Vapor (estado gaseoso)
  • Según su posición en el ciclo del agua:
Precipitación según desplazamiento
  • precipitación vertical
    • lluvia
    • lluvia congelada
    • llovizna
    • lluvia helada
    • nieve
    • granizo blando
    • gránulos de nieve
    • perdigones de hielo
    • aguanieve
    • pedrisco
    • cristal de hielo
  • precipitación horizontal (asentada)
    • rocío
    • escarcha
    • congelación atmosférica
    • hielo glaseado
  • precipitación líquida
    • lluvia
    • lluvia helada
    • llovizna
    • llovizna helada
    • rocío
  • precipitación sólida
    • nevasca
    • granizo blando
    • gránulos de nieve
    • perdigones de hielo
    • lluvia helada
    • granizo
    • prismas de hielo
    • escarcha
    • congelación atmosférica
    • hielo glaseado
    • aguanieve
  • precipitación mixta
    • con temperaturas cercanas a los 0 °C
  • partículas en ascenso (impulsadas por el viento)
    • ventisca
    • nieve revuelta
  • según su circunstancia
    • agua subterránea
    • agua de deshielo
    • agua meteórica
    • agua inherente – la que forma parte de una roca
    • agua fósil
    • agua dulce
    • agua superficial
    • agua mineral – rica en minerales
    • Agua salobre ligeramente salada
    • agua muerta – extraño fenómeno que ocurre cuando una masa de agua dulce o ligeramente salada circula sobre una masa de agua más salada, mezclándose ligeramente. Son peligrosas para la navegación.
    • agua de mar
    • salmuera - de elevado contenido en sales, especialmente cloruro de sodio.
  • según sus usos
    • agua embotellada o agua potable – la apropiada para el consumo humano, contiene un valor equilibrado de minerales que no son dañinos para la salud.
    • agua purificada – corregida en laboratorio o enriquecida con algún agente – Son aguas que han sido tratadas para usos específicos en la ciencia o la ingeniería. Lo habitual son tres tipos:
  • agua destilada
  • agua de doble destilación
  • agua desionizada
  • atendiendo a otras propiedades
    • agua blanda – pobre en minerales
    • agua dura – de origen subterráneo, contiene un elevado valor mineral
      o agua de cristalización — es la que se encuentra dentro de las redes cristalinas.
    • hidratos — agua impregnada en otras sustancias químicas
    • agua pesada – es un agua elaborada con átomos pesados de hidrógeno-deuterio. En estado natural, forma parte del agua normal en una concentración muy reducida. Se ha utilizado para la construcción de dispositivos nucleares, como reactores.
    • agua de tritio
    • agua negra
    • aguas grises
    • agua disfórica
  • según la microbiología
    • agua potable
    • agua residual contaminada y no reciclable
    • agua lluvia o agua de superficie
  • El agua es también protagonista de numerosos ritos religiosos. Se sabe de infinidad de ceremonias ligadas al agua. El cristianismo, por ejemplo, ha atribuido tradicionalmente ciertas características al agua bendita. Existen también otros tipos de agua que después de cierto proceso adquieren supuestas propiedades, como el agua vitalizada.

Estados del agua

Los tres estados del agua.

Los estados del agua se dan en la naturaleza de tres formas:

  • en estado líquido (como el agua que sale de la canilla o el agua del mar);
  • sólido (como el hielo y la nieve) y
  • gaseoso (como las nubes o el vapor).

Estados del agua

Estado líquido

El agua en estado líquido es la que bebemos, la que encontramos en los ríos, en los mares y océanos, en los lagos, en las fuentes, en los acuíferos (aguas subterráneas), la que sale del grifo, etc..

Estado sólido

El agua en estado líquido, cuando se enfría y llega a los 0º C de temperatura, pasa a estado sólido. El agua en estado sólido la encontramos en forma de hielo y nieve en las altas montañas, en el Polo Norte y en el Polo Sur, en el frigorífico en forma de cubitos de hielo, en las tormentas de granizo en forma de bolas de hielo, etc. El hielo y la nieve, cuando se calientan, cambian de estado sólido a líquido.

Estado gaseoso

El agua en estado líquido, al calentarse, se evapora y pasa a estado gaseoso, o sea, se transforma en vapor de agua. El vapor de agua es un gas. El vapor de agua es incoloro e inodoro, por lo que no lo podemos ver. Las nubes o el vaho blanco que sale de una olla al hervir, vulgarmente llamado vapor, no son vapor de agua, sino minúsculas gotas de agua líquida que se producen cuando el vapor de agua se condensa* al enfriarse. Las nubes, la niebla y el rocío son fenómenos meteorológicos que nos hacen visible el vapor de agua que hay en la atmósfera cuando éste se enfría y pasa a estado líquido.

  • CONDENSACIÓN: Cambio de un gas a líquido o sólido.

Propiedades básicas del agua

Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío pasa de un estado a otro, decimos que ha cambiado de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el hielo se derrite y si calentamos agua líquida vemos que se evapora. El resto de las sustancias también puede cambiar de estado si se modifican las condiciones en que se encuentran. Además de la temperatura, también la presión influye en el estado en que se encuentran las sustancias.

Si se calienta un sólido, llega un momento en que se transforma en líquido. Este proceso recibe el nombre de fusión. El punto de fusión es la temperatura que debe alcanzar una sustancia sólida para fundirse. Cada sustancia posee un punto de fusión característico. Por ejemplo, el punto de fusión del agua pura es 0 °C a la presión atmosférica normal.

Si calentamos un líquido, se transforma en gas. Este proceso recibe el nombre de vaporización. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa de líquido, formándose burbujas de vapor en su interior, se denomina ebullición. También la temperatura de ebullición es característica de cada sustancia y se denomina punto de ebullición. El punto de ebullición del agua es 100 °C a la presión atmosférica normal.

Al igual que otras materias, el agua a podemos encontrar sólida como el hielo, líquida como en el río, o gaseosa, como el vapor que sale del recipiente cuando hierve.

El agua pura se congela a los cero grados Celsius o menos, pero hierve cuando se encuentra a 100 grados Celsius.

Cuando se habla de agua pura, quiere decir que no hay nada más que agua. Si a un vaso de agua le agregamos sal o azúcar, por ejemplo, ya no es agua pura, es una mezcla de agua y lo que le agreguemos. Pero cuando el agua no es pura, entonces la temperatura a la que se congela o hierve, cambia.

Los cambios de la materia

Cada estado del agua puede variar. El pasaje de líquido a sólido se llama «solidificación», y al revés «fusión». Si el estados del agua sólido cambia al gaseoso es una «sublimación», y a la inversa, «condensación».

  • El pasaje de líquido a sólido, se llama solidificación.
  • Cuando pasamos de sólido a líquido, se llama fusión.
  • Si pasa del estado sólido al gaseoso, se llama sublimación.
  • Del estado gaseoso al sólido, se llama condensación.

Temperatura de fusión del agua pura

La temperatura a la que se congela el agua es cero grados. Eso quiere decir que el hielo que está en el congelador de casa está a menos de cero grados.

Cuando ponemos agua en el congelador para hacer hielo, la temperatura de ella empieza a bajar, porque alrededor está muy frío. Recién cuando llega a cero grados se congela, pero la temperatura de ese hielo sigue bajando hasta la temperatura en la que se encuentre el congelador. Si el congelador está a menos 20 grados, entonces, el hielo llega a menos 20 también.

¿Y cuando sacamos los cubos de hielo del refrigerador?

Allí su temperatura empieza a subir, porque afuera del congelador la temperatura es mayor, por eso el hielo fuera del congelador se va descongelando. La temperatura a la que el agua pura se congela es la misma a la que se descongela. A cero grados es la temperatura a la que se congela o se descongela el agua pura, es el punto en el que cambia de un estado al otro.

Temperatura de evaporación del agua pura

El agua comienza a evaporarse a partir de su temperatura de ebullición, es decir, 100 °C. Mientras el agua no alcanza esta temperatura su materia se conserva en estado líquido.

Propiedades físicas y químicas

Estructura del agua

Enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua. El impacto de una gota sobre la superficie del agua provoca unas ondas características, llamadas ondas capilares.
Acción capilar del agua y el mercurio.

El agua es una sustancia que químicamente se formula como H2O; es decir, que una molécula de agua se compone de dos átomos de hidrógeno enlazados covalentemente a un átomo de oxígeno.

Fue Henry Cavendish quien descubrió en 1781 que el agua es una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la Antigüedad. Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados por Antoine Laurent de Lavoisier dando a conocer que el agua estaba formada por oxígeno e hidrógeno. En 1804, el químico francés Joseph Louis Gay-Lussac y el naturalista y geógrafo alemán Alexander von Humboldt demostraron que el agua estaba formada por dos volúmenes de hidrógeno por cada volumen de oxígeno (H2O).

Gota de agua

Las propiedades fisicoquímicas más notables del agua son:

  • El agua es insípida e inodora en condiciones normales de presión y temperatura. El color del agua varía según su estado: como líquido, puede parecer incolora en pequeñas cantidades, aunque en el espectrógrafo se prueba que tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo también tiende al azul y en estado gaseoso (vapor de agua) es incolora.
  • El agua bloquea sólo ligeramente la radiación solar UV fuerte, permitiendo que las plantas acuáticas absorban su energía.
  • Ya que el oxígeno tiene una electronegatividad superior a la del hidrógeno, el agua es una molécula polar. El oxígeno tiene una ligera carga negativa, mientras que los átomos de hidrógenos tienen una carga ligeramente positiva del que resulta un fuerte momento dipolar eléctrico. La interacción entre los diferentes dipolos eléctricos de una molécula causa una atracción en red que explica el elevado índice de tensión superficial del agua.
  • La fuerza de interacción de la tensión superficial del agua es la fuerza de Van der Waals entre moléculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensión superficial explica la formación de ondas capilares. A presión constante, el índice de tensión superficial del agua disminuye al aumentar su temperatura. También tiene un alto valor adhesivo gracias a su naturaleza polar.
  • La capilaridad se refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la gravedad. Esta propiedad es aprovechada por todas las plantas vasculares, como los árboles.
  • Otra fuerza muy importante que refuerza la unión entre moléculas de agua es el enlace por puente de hidrógeno.
  • El punto de ebullición del agua (y de cualquier otro líquido) está directamente relacionado con la presión atmosférica. Por ejemplo, en la cima del Everest, el agua hierve a unos 68º C, mientras que al nivel del mar este valor sube hasta 100º. Del mismo modo, el agua cercana a fuentes geotérmicas puede alcanzar temperaturas de cientos de grados Celsius y seguir siendo líquida. Su temperatura crítica es de 373.85 °C (647,14 K), su valor específico de fusión es de 0,334 kJ/g y su índice específico de vaporización es de 2,23kJ/g.
  • El agua es un disolvente muy potente, al que se ha catalogado como el disolvente universal, y afecta a muchos tipos de sustancias distintas. Las sustancias que se mezclan y se disuelven bien en agua -como las sales, azúcares, ácidos, álcalis, y algunos gases (como el oxígeno o el dióxido de carbono, mediante carbonación)- son llamadas hidrófilas, mientras que las que no combinan bien con el agua -como lípidos y grasas- se denominan sustancias hidrofóbicas. Todos los componentes principales de las células de proteínas, ADN y polisacáridos se disuelven en agua. Puede formar un azeótropo con muchos otros disolventes.
  • El agua es miscible con muchos líquidos, como el Etanol, y en cualquier proporción, formando un líquido homogéneo. Por otra parte, los aceites son inmiscibles con el agua, y forman capas de variable densidad sobre la superficie del agua. Como cualquier gas, el vapor de agua es miscible completamente con el aire.
  • El agua pura tiene una conductividad eléctrica relativamente baja, pero ese valor se incrementa significativamente con la disolución de una pequeña cantidad de material iónico, como el cloruro de sodio.
  • El agua tiene el segundo índice más alto de capacidad calorífica específica -sólo por detrás del amoníaco- así como una elevada entalpía de vaporización (40.65 kJ mol-1); ambos factores se deben al enlace de hidrógeno entre moléculas. Estas dos inusuales propiedades son las que hacen que el agua "modere" las temperaturas terrestres, reconduciendo grandes variaciones de energía.
  • La densidad del agua líquida es muy estable y varía poco con los cambios de
    Hielo de agua
    temperatura y presión. A la presión normal (1 atmósfera), el agua líquida tiene una mínima densidad (0,958 kg/l) a los 100 °C. Al bajar la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90 °C tiene 0,965 kg/l) y ese aumento es constante hasta llegar a los 3,8 °C donde alcanza una densidad de 1 kg/litro. Esa temperatura (3,8 °C) representa un punto de inflexión y es cuando alcanza su máxima densidad (a la presión mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura, la densidad comienza a disminuir, aunque muy lentamente (casi nada en la práctica), hasta que a los 0° disminuye hasta 0,9999 kg/litro. Cuando pasa al estado sólido (a 0 °C), ocurre una brusca disminución de la densidad pasando de 0,9999 kg/l a 0,917 kg/l.
  • El agua puede descomponerse en partículas de Hidrógeno y Oxígeno mediante electrólisis.
  • Como un óxido de hidrógeno, el agua se forma cuando el hidrógeno -o un compuesto conteniendo hidrógeno- se quema o reacciona con oxígeno -o un compuesto de oxígeno-. El agua no es combustible, puesto que es un producto residual de la combustión del hidrógeno. La energía requerida para separar el agua en sus dos componentes mediante electrólisis es superior a la energía desprendida por la recombinación de hidrógeno y oxígeno. Esto hace que el agua, en contra de lo que sostienen algunos rumores,[16] no sea una fuente de energía eficaz.
  • Los elementos que tienen mayor electropositividad que el hidrógeno -como el litio, el sodio, el calcio, el potasio y el cesio- desplazan el hidrógeno del agua, formando hidróxidos. Dada su naturaleza de gas inflamable, el hidrógeno liberado es peligroso y la reacción del agua combinada con los más electropositivos de estos elementos es una violenta explosión.

Actualmente se sigue investigando sobre la naturaleza de este compuesto y sus propiedades, a veces traspasando los límites de la ciencia convencional. En este sentido, el investigador John Emsley, divulgador científico, dijo en cierta ocasión del agua que "(Es) una de las sustancias químicas más investigadas, pero sigue siendo la menos entendida".

El ciclo del agua

Ciclo del agua

El ciclo del agua implica una serie de procesos [físicos continuos. Con ciclo del agua -conocido científicamente como el ciclo hidrológico- se denomina al continuo intercambio de agua dentro de la hidrosfera, entre la atmósfera, el agua superficial y subterránea y los organismos vivos. El agua cambia constantemente su posición de una a otra parte del ciclo de agua, implicando básicamente los siguientes procesos físicos:

  • evaporación de los océanos y otras masas de agua y transpiración de los seres vivos (animales y plantas) hacia la atmósfera.
  • precipitación, originada por la condensación de vapor de agua, y que puede adaptar múltiples formas.
  • escorrentía, o movimiento de las aguas superficiales hacia los océanos.

La energía del sol calienta la tierra, generando corrientes de aire que hacen que el agua se evapore, ascienda por el aire y se condense en altas altitudes, para luego caer en forma de lluvia. La mayor parte del vapor de agua que se desprende de los océanos vuelve a los mismos, pero el viento desplaza masas de vapor hacia la tierra firme, en la misma proporción en que el agua se precipita de nuevo desde la tierra hacia los mares (unos 45.000 km anuales). Ya en tierra firme, la evaporación de cuerpos acuáticos y la transpiración de seres vivos contribuye a incrementar el total de vapor de agua en otros 74.000 km anuales. Las precipitaciones sobre tierra firme -con un valor medio de 119.000 km³ anuales- pueden volver a la superficie en forma de líquido -como lluvia-, sólido -nieve o granizo-, o de gas, formando nieblas o brumas.

El agua condensada presente en el aire es también la causa de la formación del Arco iris: La refracción de la luz solar en las minúsculas partículas de vapor, que actúan como múltiples y pequeños prismas. El agua de escorrentía suele formar cuencas, y los cursos de agua más pequeños suelen unirse formando ríos. El desplazamiento constante de masas de agua sobre diferentes terrenos geológicos es un factor muy importante en la conformación del relieve. Además, al arrastrar minerales durante su desplazamiento, los ríos cumplen un papel muy importante en el enriquecimiento del suelo. Parte de las aguas de esos ríos se desvían para su aprovechamiento agrícola. Los ríos desembocan en el mar, depositando los sedimentos arrastrados durante su curso, formando deltas. El terreno de estos deltas es muy fértil, gracias a la riqueza de los minerales concentrados por la acción del curso de agua.

El agua puede ocupar la tierra firme con consecuencias desastrosas: Las inundaciones se producen cuando una masa de agua rebasa sus márgenes habituales o cuando comunican con una masa mayor -como el mar- de forma irregular. Por otra parte, y aunque la falta de precipitaciones es un obstáculo importante para la vida, es natural que periódicamente algunas regiones sufran sequías. Cuando la sequedad no es transitoria, la vegetación desaparece, al tiempo que se acelera la erosión del terreno. Este proceso se denomina desertización y muchos países adoptan políticas para frenar su avance. En 2007, la ONU declaró el 17 de junio como el Día mundial de lucha contra la desertización y la sequía".

El agua dulce en la naturaleza

El agua dulce en la naturaleza se renueva gracias a la atmósfera que dispone de 12.900 km de vapor de agua. Sin embargo se trata de un volumen dinámico que constantemente se está incrementando en forma de evaporación y disminuyendo en forma de precipitaciones, estimándose el volumen anual en forma de precipitación o agua de lluvia entre 113.500 y 120.000 km en el mundo. Estos volúmenes suponen la parte clave de la renovación de los recursos naturales de agua dulce. En los países de clima templado y frío la precipitación en forma de nieve supone una parte importante del total.

El 68,7% del agua dulce existente en el mundo está en los glaciares y mantos de hielo. Sin embargo, en general, no se consideran recursos hídricos por ser inaccesibles (Antártida, Ártico y Groenlandia). En cambio los glaciares continentales son básicos en los recursos hídricos de muchos países.

Las aguas superficiales engloban los lagos, embalses, ríos y humedales suponiendo solamente el 0,3% del agua dulce del planeta, sin embargo representan el 80% de las aguas dulces renovables anualmente de allí su importancia.

También el agua subterránea dulce almacenada, que representa el 96% del agua dulce no congelada de la Tierra, supone un importante recurso. Según Morris los sistemas de aguas subterráneas empleados en abastecimiento de poblaciones suponen entre un 25 y un 40% del agua potable total abastecida. Así la mitad de las grandes megalópolis del mundo dependen de ellas para su consumo. En las zonas donde no se dispone de otra fuente de abastecimiento representa una forma de abastecimiento de calidad a bajo coste.

La mayor fuente de agua dulce del mundo adecuada para su consumo es el Lago Baikal, de Siberia, que tiene un índice muy reducido en sal y calcio y aún no está contaminado.

Efectos sobre la vida

Arrecifes

El arrecife de coral es uno de los entornos de mayor Biodiversidad.

Desde el punto de vista de la Biología, el agua es un elemento crítico para la proliferación de la vida. El agua desempeña este papel permitiendo a los compuestos orgánicos diversas reacciones que, en último término, posibilitan la replicación de ADN.

De un modo u otro, todas las formas de vida conocidas dependen del agua. Las propiedades la convierten en un activo agente, esencial en muchos de los procesos metabólicos que los seres vivos realizan. Desde esta perspectiva metabólica, podemos distinguir dos tipos de funciones del agua: anabólicamente, la extracción de agua de moléculas -mediante reacciones químicas enzimáticas que consumen energía- permite el crecimiento de moléculas mayores, como los triglicéridos o las proteínas; en cuanto al catabolismo, el agua actúa como un disolvente de los enlaces entre átomos, reduciendo el tamaño de las moléculas (como glucosas, ácidos grasos y aminoácidos), suministrando energía en el proceso.

El agua es por tanto un medio irremplazable a nivel molecular para numerosos organismos vivos. Estos procesos metabólicos no podrían realizarse en un entorno sin agua, por lo que algunos científicos se han planteado la hipótesis de qué tipo de mecanismos -absorción de gas, asimilación de minerales- podrían mantener la vida sobre el planeta.

Es un compuesto esencial para la Fotosíntesis y la respiración. Las células fotosintéticas utilizan la energía del Sol para dividir el Oxígeno y el hidrógeno presentes en la molécula de agua. El hidrógeno es combinado entonces con CO2 (absorbido del aire o del agua) para formar glucosa, liberando oxígeno en el proceso. Todas las células vivas utilizan algún tipo de "combustible" en el proceso de oxidación del hidrógeno y carbono para capturar la energía solar y procesar el agua y el CO2. Este proceso se denomina respiración celular.

Vegetación de un oasis en el desierto

Agua en el desierto

El agua es también el eje de las funciones enzimáticas y la neutralidad respecto a ácidos y bases. Un ácido, un "donante" de ión de hidrógeno (H+, es decir, de un protón) puede ser neutralizado por una base, un "receptor" de protones, como un ión hidróxido (OH-) para formar agua. El agua se considera neutra, con un pH de 7. Los ácidos tienen valores pH por debajo de 7, mientras que las bases rebasan ese valor. El ácido gástrico (HC1), por ejemplo, es el que posibilita la digestión. Sin embargo, su efecto corrosivo sobre las paredes del esófago puede ser neutralizado gracias a una base como el hidróxido de aluminio, causando una reacción en la que se producen moléculas de agua y cloruro de sal de aluminio. La bioquímica humana relacionada con enzimas funciona de manera ideal alrededor de un valor pH biológicamente neutro de alrededor de 7.4.

Las diversas funciones que un organismo puede realizar -según su complejidad celular- determinan que la cantidad de agua varíe de un organismo a otro. Una célula de Escherichia coli contiene alrededor de un 70% de agua, un cuerpo humano entre un 60 y 70%, una planta puede reunir hasta un 90% de agua, y el porcentaje de agua de una medusa adulta oscila entre un 94 y un 98%.

Necesidad de agua del cuerpo humano

El cuerpo humano está compuesto de entre un 55% y un 78% de agua, dependiendo de sus medidas y complexión. Para evitar desórdenes, el cuerpo necesita alrededor de siete litros diarios de agua; la cantidad exacta variará en función del nivel de actividad, la temperatura, la humedad y otros factores. La mayor parte de esta agua se absorbe con la comida o bebidas -no estrictamente agua-.

No se ha determinado la cantidad exacta de agua que debe tomar un individuo sano, aunque una mayoría de expertos considera que unos 6-7 vasos de agua diarios (aproximadamente dos litros) es el mínimo necesario para mantener una adecuada hidratación.

La literatura médica defiende un menor consumo, típicamente un litro de agua diario para un individuo varón adulto, excluyendo otros requerimientos posibles debidos a la pérdida de líquidos causada por altas temperaturas o ejercicio físico. Una persona con los riñones en buen estado tendrá dificultades para beber demasiado agua, pero -especialmente en climas cálidos y húmedos, o durante el ejercicio- beber poco también puede ser peligroso.

El cuerpo humano es capaz de beber mucha más agua de la que necesita cuando se ejercita, llegando incluso a ponerse en peligro por hiperhidratación, o intoxicación de agua. El hecho comúnmente aceptado de que un individuo adulto debe consumir ocho vasos diarios de agua no tiene ningún fundamento científico. Hay otros mitos sobre la relación entre agua y salud que poco a poco van siendo olvidadas.

Una recomendación sobre consumo de agua de la Plataforma de Alimentación y Nutrición señalaba:
Una cantidad ordinaria para distintas personas es de un 1 mililitro de agua por cada caloría de comida. La mayor parte de esta cantidad ya está contenida en los alimentos preparados"
FNB, Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos, 1945

La última referencia ofrecida por este mismo organismo habla de 2.7 litros de agua diarios para una mujer y 3.7 litros para un hombre, incluyendo el consumo de agua a través de los alimentos. Naturalmente, durante el embarazo y la lactancia la mujer debe consumir más agua para mantenerse hidratada. Según el Instituto de Medicina -que recomienda una media de 2.2 litros/día para una mujer, y 3.0 litros/día para un varón- una mujer embarazada debe consumir 2.4 litros, y hasta 3 litros durante la lactancia, considerada la gran cantidad de líquido que se pierde durante la cría.

También se señala que normalmente, alrededor de un 20% del agua se absorbe con la comida, mientras el resto se adquiere mediante el consumo de agua y otras bebidas. El agua se expulsa del cuerpo de muy diversas formas: a través de la orina, las heces, en forma de sudor, o en forma de vapor de agua, por exhalación del aliento. Una persona enferma, o expuesta directamente a fuentes de calor, perderá mucho más líquido, por lo que sus necesidades de consumo también aumentarán.

Factores ecológicos que tienden al aumento o la disminución de la microflora presente en el agua

  • Temperatura: se ha comprobado que los descensos de temperatura son perjudiciales a las bacterias patógenas que pueden encontrarse en las aguas naturales, pero existen otros microorganismos que son psicrófilos (se desarrollan a temperaturas relativamente bajas), cuyo número es mayor en invierno que en verano. Para los patógenos, los aumentos de temperatura por encima de la zona óptima de desarrollo (aproximadamente 30oC) son perjudiciales.
  • Luz solar: aunque la luz tiene efecto bactericida, su acción sobre las bacterias del agua no es muy eficiente, pues se efecto se ve contrarrestado por la velocidad de las corrientes de agua, su turbidez y profundidad. La acción de los rayos ultravioletas es inversamente proporcional a la turbidez del agua.
  • Provisión de sustancias alimenticias: la cantidad y calidad de la materia orgánica en las aguas influye en la multiplicación de sus bacterias. A mayor contenido de materia orgánica, mayor número de microorganismos, por eso, el agua de las cloacas está densamente poblada de microorganismos.
  • Oxidación: en la superficie de las aguas, sobre todo en las cascadas, el oxígeno realiza una acción purificadora, al oxidar las materias orgánicas que impurifican el agua y reduciendo el número de bacterias de ésta.
  • Dilución: cuando las aguas albañales se vierten en un río o lago, quedan diluidas en mayor cantidad de agua más pura, y por tanto la materia orgánica disminuye proporcionalmente, lo mismo que el número de microorganismos por unidad de volumen.
  • Sedimentación: el peso específico de las bacterias es mayor que el del agua, por lo que se depositan lentamente en el agua en reposo, además, las bacterias se adhieren a las partículas en suspensión, que al precipitar eliminan mecánicamente a los microorganismos de las capas superiores el agua.

Día Mundial del Agua

Por su especial significación para la vida en la Tierra, incluyendo como es natural, la sobrevivencia de la propia existencia humana, La Asamblea General para las Naciones Unidas a raíz de la Conferencia de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y Desarrollo, realizada en Mar del Plata, Argentina en 1992, aprobó la celebración del Día Mundial del Agua a partir de 1993.

Este día aglutina esfuerzos de toda la Humanidad en torno a las actividades de educación, manejo de información, capacitación, y divulgación para que llegue a la mayor cantidad de habitantes del planeta y por la voluntad de los gobiernos y organizaciones no gubernamentales, la importancia del agua y su uso adecuado para hoy y para la posteridad.

Véase también

Fuentes