Água na Terra

Terra: O Planeta Água

No sistema solar da Terra, evidências de gelo subterrâneo, redes de vales antigos e até mesmo um oceano antigo ocorrem no planeta Marte. Gelo de água e talvez água líquida ocorrem sob as superfícies congeladas de três das luas de Júpiter, embora atualmente nenhuma tenha águas superficiais livres.

Mas entre os planetas que orbitam o Sol, a Terra é claramente o “planeta da água”. A água ocorre em sua superfície como líquido, gelo e gás. As águas oceânicas cobrem agora quase 71 por cento da superfície da Terra, enquanto as águas doces em lagos e rios cobrem menos de 1 por cento.

Espessas camadas de gelo cobrem permanentemente as regiões polares da Terra e as geleiras estão espalhadas em suas montanhas mais altas. A água na forma de nuvens mascara cerca de metade da superfície da Terra a qualquer momento. As erupções vulcânicas extraem continuamente água e gases de rochas profundas no interior da Terra.

Terra primitiva

Acredita-se que a água e os gases de cometas e meteoros colidindo com a Terra primitiva contribuíram para seu oceano e atmosfera ao longo de muitos bilhões de anos.

Depois que os bombardeios intensos e destrutivos de meteoritos terminaram há cerca de 3,9 bilhões de anos, o oceano e a atmosfera atuais foram formados. A maior parte da água da superfície da Terra (97%) se acumulou em bacias oceânicas, com quantidades menores (cerca de 3%) formando espessas camadas de gelo no que hoje são a Groenlândia e a Antártida. Apenas uma pequena fração da água da Terra ocorreu em lagos, rios ou geleiras de montanha.

À medida que os organismos vivos evoluíram e se tornaram mais abundantes, eles modificaram a composição da atmosfera da Terra. Por exemplo, a fotossíntese das plantas contribuiu com oxigênio, tornando possível a evolução dos animais.

Hoje, as formas de vida ricas e diversificadas da Terra dependem de sua água abundante. Acredita-se que toda a vida na Terra tenha se originado no oceano, e hoje a água compõe de 60 a 70 por cento de toda a matéria viva. Cerca de dois terços do corpo humano é composto de água. Os seres humanos não podem viver mais de uma semana sem beber água.

Água na Terra – Distribuição

Água na Terra

A água na Terra avalia-se em 138015 m3, o que equivale a ocupar o volume de uma esfera de 1380 km de diâmetro.

Distribui-se pelos três reservatórios principais já referidos, nas seguintes percentagens aproximadas:

Oceanos: 96,6 %
Continentes: 3,4 %
Atmosfera: 0,013 %.

A quantidade da água salgada dos oceanos é cerca de 30 vezes a quantidade da água doce dos continentes e da atmosfera.

A água dos continentes concentra-se praticamente nas calotas polares, glaciais e no subsolo, distribuindo-se a parcela restante, muito pequena, por lagos e pântanos, rios, zona superficial do solo e biosfera.

A água do subsolo representa cerca de metade da água doce dos continentes, mas a sua quase totalidade situa-se a profundidade superior a 800 m.

A biosfera contém uma fração muito pequena da água dos continentes: cerca de 1/40.000.

A quase totalidade da água doce dos continentes (contida nas calotas polares, glaciais e reservas subterrâneas profundas) apresenta, para além de dificuldades de utilização, o inconveniente de só ser anualmente renovável numa fração muito pequena, tendo-se acumulado ao longo de milhares de anos.

Deve se ter presente que, embora a quantidade total de água na Terra seja constante, a sua distribuição por fases tem-se modificado ao longo do tempo. Na época de máxima glaciação, o nível médio dos oceanos situou-se cerca de 140 m abaixo do nível atual.

As quantidades de água de precipitação, evaporação, evapotranspiração e escoamento, relativas a determinadas áreas da superfície do Globo, são normalmente expressas em volume, mas podem também traduzir-se pelas alturas de água que se obteriam se essas mesmas quantidades se distribuíssem uniformemente pelas áreas respectivas. Assim, os fluxos de água vêm expressos em volume (m3) e em altura (mm).

A água perdida pelos oceanos por evaporação excede a que é recebida por precipitação, sendo a diferença compensada pelo escoamento proveniente dos continentes.

A precipitação anual sobre os continentes é de 800 mm e reparte-se em escoamento (315 mm) e evapotranspiração (485 mm).

A precipitação anual média sobre os oceanos é de 1270 mm, resultando a precipitação anual média sobre o Globo igual a cerca de 1100 mm.

Movimento da água na terra

A água da Terra se move em vários ciclos, cada um impulsionado por diferentes fontes de energia e atuando em vários períodos de tempo.

Ciclos abaixo da superfície da Terra

O ciclo mais lento que afeta o movimento da água da Terra é chamado de placas tectônicas. Alimentados pelo calor do interior da Terra, os processos tectônicos agem ao longo de milhões e provavelmente bilhões de anos, movendo lentamente a crosta terrestre para construir continentes e moldar bacias oceânicas (apenas para serem eventualmente destruídas).

A atividade vulcânica e metamórfica associada às placas tectônicas derrete e extrai água e gases de rochas profundamente enterradas e depois os libera na superfície da Terra durante erupções vulcânicas.

A atividade vulcânica também forneceu grande parte dos sais do oceano. A água do mar flui através de rochas vulcânicas quentes, fraturadas e recém-formadas nas dorsais meso-oceânicas e reage quimicamente com elas. Os sais são descarregados no oceano. Quantidades menores de sal são extraídas de rochas em terra, que foram alteradas pelo intemperismo. Os córregos transportam fragmentos de rocha intemperizada, sedimentos e sais para o oceano.

Em comparação com as águas superficiais, sabe-se menos sobre a água que flui através de depósitos de sedimentos (por exemplo, areias e cascalhos) e através de formações rochosas aquíferas conhecidas como aquíferos. Essas águas subterrâneas acabam retornando ao oceano por meio de rios e lagos e pelas bordas submersas dos continentes. Em escala global, nem as quantidades nem as taxas desses fluxos de águas subterrâneas são bem conhecidas.

Ciclos acima da superfície da Terra

A água se move mais rapidamente pela superfície da Terra em ciclos alimentados por energia solar do que a água que se move na superfície ou abaixo dela. Em um processo conhecido como ciclo hidrológico, a água evapora das superfícies oceânicas aquecidas pela energia do Sol. A maior parte do vapor condensa rapidamente e cai sobre o oceano próximo como chuva. Algum vapor de água viaja mais longe para cair em terra e, eventualmente, retorna ao oceano por descargas de rios e também por descargas de águas subterrâneas através das rochas e sedimentos das margens continentais.

Os ventos que sopram através do oceano colocam suas águas superficiais em movimento. As correntes de superfície resultantes fluem principalmente de leste para oeste perto do equador. Em outros lugares, essas correntes de superfície formam padrões quase fechados, chamados giros, centrados nos subtrópicos. Correntes de superfície mais fortes ocorrem perto das margens do oceano.

Quando as águas oceânicas esfriam perto dos polos – especialmente nos oceanos Antártico e Atlântico Norte – elas se tornam mais densas e afundam abaixo da superfície.

Lá eles fluem lentamente em correntes subterrâneas lentas em direção ao equador, onde eventualmente retornam à superfície para serem aquecidos e começarem o ciclo novamente.

Tais correntes subterrâneas levam muitas centenas de anos para completar seu ciclo. Essas correntes de subsuperfície fazem parte do sistema de aquecimento da Terra, retornando as águas frias aos trópicos para serem novamente aquecidas para os fluxos de retorno das correntes de superfície para os oceanos polares.

Embora as correntes oceânicas de subsuperfície lentas envolvam movimentos de água medidos ao longo de séculos, as correntes oceânicas de superfície movem a água do mar através das bacias oceânicas em períodos de tempo medidos em anos. Os ventos podem transportar vapor de água através dos continentes em apenas alguns dias.

Água na Terra – Origem e características

Água na Terra

Mas, afinal qual é a composição deste líquido que dá vida a todo o planeta terra?

A água é formada por dois átomos de hidrogénio (H₂) e por um átomo de oxigénio (O), formando assim, a molécula H₂O.

Sem a água nenhuma espécie vegetal ou animal, incluindo o homem, poderia sobreviver. Cerca de 70% da nossa alimentação e do nosso próprio corpo são constituídos por água.

Os oceanos, os mares, os pólos, a neve, os lagos e os rios cobrem aproximadamente dois terços da superfície da Terra. Calcula-se que o seu volume total ascenda aos 1,42 bilhões de km3, sendo a grande maioria (95,1%) distribuída pelas águas salgadas dos mares e oceanos. Os 4,9% restantes representam a água doce, que por sua vez está distribuída entre as zonas polares, que abarcam 97% desse precioso volume e a água na forma líquida, disponível para o nosso uso, cujo volume é estimado em pouco mais de 2 milhões de km3. Assim, 99,9% das águas do nosso planeta são águas salgadas ou permanentemente congeladas.

A água surgiu no decurso de reações químicas que tiveram lugar no nosso planeta durante as primeiras fases da sua formação. A camada gasosa que rodeia a Terra apareceu como resultado, entre outros fatores, das reações químicas provocadas pelo aparecimento na sua superfície de um novo composto, isto é, a água.

Foi na água que, há cerca de 3800 milhões de anos, surgiu a vida na Terra. Os primeiros seres vivos de que são conhecidos fósseis, eram bactérias e algas azuis (seres unicelulares) que viveram no Oceano Primitivo.

Ao longo de milhões de anos, os seres vivos evoluíram e espalharam-se pelos oceanos e continentes.

A água constitui um dos recursos vitais para todos os seres vivos, nos quais desempenha múltiplas funções de extrema importância.

A água é um líquido sem cor, sabor ou cheiro. É um óxido de hidrogénio. A água começa a congelar aos 0ºC, e a ferver aos 100º C. Quando líquida, é virtualmente incompressível; congelada, expande-se em 1/11 do seu volume. A 4º C, um centímetro cúbico de água tem a massa de um grama; esta é a sua densidade máxima, formando a unidade de gravidade específica.

Tem o maior calor específico conhecido, e atua como um solvente eficaz, particularmente quando quente. A maior parte da água do planeta está no mar. Menos de 0,01% é água doce. A água cobre 70% da superfície da Terra, e aparece como água «parada» (oceanos e lagos) ou corrente (rios, riachos), chuva ou vapor, e é essencial à manutenção de todas as formas de vida na Terra.

Origem da Água na Terra

Água na Terra

Fortes evidências de água líquida na ou perto da superfície da Terra há 4,3 bilhões de anos atrás, foram apresentadas por uma equipe de cientistas da UCLA e Curtin University of Technology em Perth, Autrália no jornal Nature.

T. Mark Harrison, professor de geoquímica na UCLA, acha provável que a vida começou sobre a terra potencialmente por volta de 4,3 bilhões de anos atrás, porque todas as três condições necessárias para a vida existiam naquele momento.

Diz Havia fonte de energia: o sol; uma fonte de minerais: compostos orgânicos complexos de meteoritos ou cometas; e nossa inferência de que existia água líquida na ou perto da superfície da Terra. Dentro de 200 milhões de anos após a formação da Terra, todas as condições para a vida na Terra parece terem se encontrado.

Cientistas analisaram uma rocha da Austrália Ocidental que tinha mais de 3 bilhões de anos, com um ion microprobe de alta resolução da UCLA um instrumento que permite aos cientistas datar e descobrir a composição exata dos exemplares. O microprobe lança um raio de íons átomos carregados num exemplar, deixando sair dele seus próprios íons, que são analisados num spectrometer de massa, sem destruir o objeto. Logo os pesquisadores descobriram que, já que a rocha estava depositada cerca de 3 bilhões de anos atrás, contém grãos de mineral antigos zircons que seriam muito mais antigos; dois dos zircons tinham 4,3 bilhões de anos e cerca de uma dúzia de outros foram encontrados com mais de 4 bilhões de anos. A Terra tem 4,5 bilhões de anos.

Portanto as medições sugerem que havia água líquida na superfície da Terra há 4,3 bilhões de anos atrás. De acordo com pesquisa patrocinada pela National Science Foundation e o Center for Astrobiology da NASA.

A Água na Terra Primitiva

Planetas próximos ao Sol tendem a evaporar água e, sendo relativamente pequenos como Mercúrio, Marte ou a Lua, não possuem gravidade suficiente para reter esse gás. Assim, foi uma feliz relação entre sua massa e a distância do Sol que permitiu ao nosso planeta conservar toda a água de que dispõe.

De acordo com hipóteses recentes, a Terra formou-se há 15 bilhões de anos atrás, a partir da condensação de uma massa de poeira cósmica, que constituía uma espécie de anel em torno do Sol, supõe-se que a molécula de água já estivesse aí presente, na forma de silicatos e outros minerais hidratados.

Aproximadamente há 4 bilhões de anos atrás, o Globo Terrestre era uma massa incandescente, com o passar dos séculos, o primeiro efeito do resfriamento foi a solidificação das rochas, toda água estava sob a forma de vapor, com o aumento da pressão parte dos vapores passou ao estado líquido, dando origem às chuvas torrenciais de água doce, que junto com o mar cobriram maior parte da terra, este fenômeno ficou conhecido como Dilúvio. Desta maneira surgiram as águas, que por sinal são as mesmas até os dias de hoje; portanto a água é um recurso finito.

Há cerca de 3,5 bilhões de anos atrás nos primórdios da vida na Terra, quando mal cessavam as convulsões telúricas e a imensa fornalha atômica já estava habilitada a receber as sementes da vida: …o Espírito de Deus pairou sobre as águas – dizem os livros sagrados.

A ciência, por sua vez, acredita que nestes tempos; o vapor d água resfriava-se e formava nuvens de tempestade – chovia incessantemente em nosso planeta – a água da chuva caia sobre a crosta terrestre ainda muito quente e tornava a evaporar-se, formando novamente imensos temporais com raios e trovões.

Com o passar do tempo, parte das águas de chuva já não evaporava tão rapidamente porque a superfície terrestre foi se resfriando e nas depressões da crosta terrestre, apareceram acúmulos de água que deram origem aos mares primitivos de água salgada.

ORIGEM DA ÁGUA NO UNIVERSO

Pela espectrometria, através da cor e luz emitida, a água já foi identificada em grande parte do universo, em forma de vapor ou de gelo, na atmosfera de algumas estrelas, nas nuvens moleculares interestelares, em vários satélites de gelo do sistema solar, em cometas e em alguns planetas.

“Miranda, uma das luas de Júpiter, é uma grande esfera de gelo”
“Os famosos anéis de Saturno são formados também por partículas de gelo”
“As sondas Vega e Giotto confirmaram a presença de água no Cometa Halley”

Astrônomos norte-americanos descobriram uma nuvem gigante de vapor d água, que seria 20 vezes maior do que qualquer outra já mencionada na Via Láctea.

A nuvem se encontra na nebulosa de Órion, cerca de 1.500 anos-luz distante do sol. Segundo os cientistas, a nuvem parece funcionar como uma fábrica de água gigante e poderia ajudar a explicar a origem da água do sistema solar. Ela foi detectada por Martin Harwit da Universidade Cornell, e sua equipe, por meio do telescópio espacial ISO, da NASA – EUA. Medições feitas pelos cientistas sugerem que a nuvem produz por dia água suficiente para encher os oceanos da Terra 60 vezes.

Fonte: www.geocities.com/snirh.inag.pt/www.encyclopedia.com/www.goodnet.org/www.anbio.org