thumb|350px|La circulación del agua alrededor, sobre y a través de la Tierra recibe el nombre de ciclo del agua, un proceso clave de la hidrosfera. En las ciencias de la Tierra, la hidrosfera o hidrósferaDiccionario Panhispánico de Dudas: hidrósfera en América, hidrosfera en España. (del prefijo hidro-, este del prefijo griego ὑδρο- [hydro], ‘agua’, y del griego σφαῖρα [sfaira], ‘esfera’).. es el sistema constituido por el agua que se encuentra sobre la superficie de la tierra sólida y también parte de la que se encuentra bajo la superficie, en la corteza terrestre.
La hidrosfera incluye los océanos, mares, ríos, lagos, las aguas subterráneas, el hielo y la nieve.
La Tierra es el único planeta del sistema solar en el que está presente de manera permanente el agua líquida, que cubre aproximadamente tres cuartas partes de la superficie terrestre, con una profundidad promedio de 3,5 km, lo que representa el 97 % del total de agua del planeta. Se ha estimado que hay 1386 millones de kilómetros cúbicos de agua en la Tierra.Where is Earth's water?, United States Geological Survey.Eakins, B.W. and G.F. Sharman, Volumes of the World's Oceans from ETOPO1, NOAA National Geophysical Data Center, Boulder, CO, 2010.Water in Crisis: Chapter 2, Peter H. Gleick, Oxford University Press, 1993. El agua dulce representa 3 % del total y de esta cantidad aproximadamente 98,2 % está congelada, de ahí que solo se tenga acceso al 0,08 % de toda el agua del planeta. El agua migra de unos depósitos a otros por una combinación de procesos de cambio de estado y de transporte que en conjunto configuran el ciclo hidrológico o ciclo del agua. La presencia de agua en la superficie terrestre es el resultado de la desgasificación del manto, que está compuesto por rocas que contienen en solución sólida cierta cantidad de sustancias volátiles, de las que el agua es la más importante. El agua del manto se escapa a través de procesos volcánicos e hidrotermales. El manto recupera gracias a la subducción una parte del agua que pierde a través del vulcanismo.
En los niveles superiores de la atmósfera la radiación solar provoca la fotólisis del agua, rompiendo sus moléculas y dando lugar a la producción de hidrógeno (H) que termina, dado su bajo peso atómico, por perderse en el espacio. A la larga el enfriamiento del planeta debería dar lugar al final del vulcanismo y la tectónica de placas conduciendo, al asociarse con el fenómeno anterior, a la progresiva desaparición de la hidrosfera.
Compartimentos de la hidrosfera
El agua de la hidrosfera se reparte entre varios compartimentos que en orden de mayor a menor volumen son: Los océanos, que cubren dos tercios de la superficie terrestre con una profundidad típica de 3000 a 5000 metros. Los glaciares, que cubren parte de la superficie continental. Sobre todo los dos casquetes glaciares de Groenlandia y la Antártida, pero también glaciares de montaña y volcán, de menor extensión y espesor, en todas las latitudes. Las banquisas, capas de hielo marino flotante de entre 1 y 20 metros de espesor. La escorrentía superficial, un sistema muy dinámico formado por ríos y lagos. El agua subterránea, que se encuentra embebida en rocas porosas de manera más o menos universal. En la atmósfera en forma de vapor de agua y nubes. En la biosfera, formando parte de plantas, animales y seres humanos.
El contenido total de agua del planeta se estima en 1400 trillones de litros, aproximadamente 1,4×1021 kg. La mayor parte, un 97,23 %, la almacenan los océanos y los casquetes polares un 2,15 %; los acuíferos, la verdadera reserva para el hombre, un 0,61 %. Los lagos encierran el 0,009 %, mientras que la cifra desciende en los mares interiores a un 0,008 %. La humedad del suelo acumula el 0,005 % la atmósfera el 0,001 % y los ríos tan solo 0,0001 % del total. Esta cantidad ha estado circulando siempre por la Tierra, originando y conservando la vida en ella. Disponemos actualmente de la misma cantidad de la que disfrutaban los dinosaurios hace 65 millones de años.
El agua no se renueva a la misma velocidad en cada uno de los compartimentos. Lo hace muy rápidamente en la atmósfera, donde se renueva completamente unas 34 veces al año; es decir, se incorpora a la atmósfera, por evaporación, y sale de ella, principalmente en forma de lluvia, tanta agua como la que como media contiene, en solo 10 días. El océano, por el contrario recibe y cede cada año solo un 0,27% de su volumen, lo que implica que necesita unos 3700 años para renovarse por completo.
Recursos hídricos Volumen en km³ Porcentaje Agua en los océanos1 370 323 00093,96 % Aguas subterráneas 60 000 000 4 000 0004,12 %Aguas interiores, incluyendo glaciares24 000 0001,65 %En lagos de agua dulce y salada de los cuales, en los embalses280 000 5 0000,019 %Humedad del suelo85 0000,006 %Agua en la atmósfera14 0000,001 %Agua en los ríos1 200 0,0001 %Total de agua en la hidrosfera1 454 193 000 100 %
Hidrosfera profunda La hidrosfera profunda incluye partes del agua terrestre que se encuentran a mayores profundidades por debajo de la superficie. Sin embargo, el término fue acuñado varias veces de forma independiente y todavía se utiliza con diferentes significados conceptuales.
El término es aproximadamente sinónimo de los tramos medio e inferior de las profundidades del mar. Fue acuñado por primera vez en 1946 por el ingeniero petrolero estadounidense Henry Emmett Gross, quien lo presentó en un ensayo único, pero publicado repetidamente.H. E. Gross: Possibilities and Problems of Drilling Beyond the Continental Shelves. In: Petroleum Technology. 9, 1946, S. lxiv.H. E. Gross: Possibilities and Problems of Drilling Beyond the Continental Shelves. In: The Oil and Gas Journal. Band 44, 1946, S. 58.H. E. Gross: Possibilities and Problems of Drilling Beyond the Continental Shelves. In: Transactions of the American Institute of Mining and Metallurgical Engineers. Band 170, 1947, S. 186. A partir de entonces continúa en uso.
Hidrosfera lítica profunda : La hidrosfera lítica profunda incluye aguas en capas de rocas portadoras de agua que se encuentran más por debajo de la superficie sólida de la tierra. La expresión se remonta al geólogo soviético LN Elanskij, quien fue el primero en postular dicha capa en 1964.Л. Н. Еланский: Глубинная гидросфера Земли. In: Тр. Куйбышевского НИИНП. Band 26, 1964, S. 118–152.Л. Н. Еланский: О связи глубинной и поверхностной гидросфер Земли. In: Известиыа Академии Наук СССР, Серия геологическая. Band 9, 1964, S. 12–20. La idea de que las capas de roca profundas pueden contener grandes cantidades de agua es aún más antigua y se remonta al menos a 1955.W. W. Rubey: Development of the Hydrosphere and Atmosphere, with Special Reference to Probable Composition of the Early Atmosphere. In: Geological Society of America Special Papers. Band 62, 1955, S. 631. Desde Elanskij, las capas que contienen agua dentro de la geosfera sólida han sido denominadas repetidamente con este término.A. Ádám: Some results of the magnetotelluric survey in the Carpathian basin and its complex interpretation. In: Journal of Geomagnetism and Geoelectricity. Band 22, 1970, S. 223.Е. С. Гавриленко, В. Ф. Дерпгольц: Глубинная гидросфера Земли. Киев 1971.R. Meinhold: Bemerkungen zu einigen neueren Arbeiten über die anorganische Erdölentstehung. In: Zeitschrift für Angewandte Geologie. Band 19, 1973, S. 11–12.X. Zhao, J. Yin, Y.-C. Yang: Geosciences and human society. Beijing 1996, S. 37–38.N. G. Pisias, M. L. Delaney (Hrsg.): COMPLEX - Conference on Multiple Platform Exploration Conference of the Ocean. Vancouver 1999, S. 108.M. N. Berdichevsky, V. I. Dmitriev: Magnetotellurics in the Context of the Theory of Ill-posed Problems. Tulsa 2002, S. xi, 173–174.Committee on Grand Research Questions in the Solid-Earth Sciences, National Research Council: Origin and Evolution of Earth. Washington 2008, S. 64.Committee on the Review of Planetary Protection Requirements for Mars Sample Return Missions, National Research Council: Assessment of Planetary Protection Requirements for Mars Sample Return Missions. Washington 2009, S. 26. Sin embargo, no hay acuerdo sobre la profundidad a partir de la cual las aguas deben contar como parte de la hidrosfera lítica profunda. Se pueden encontrar cuatro vistas diferentes. Se consideran hidrosferas líticas profundas las siguientes: Aguas de poro en secciones más profundas de sedimentos marinos. Acuíferos profundos. Hidrosfera intracortal profunda : Aguas a varios kilómetros de profundidad en la corteza terrestre.Е. С. Гавриленко, В. Ф. Дерпгольц: Глубинная гидросфера Земли. Киев 1971.M. N. Berdichevsky, V. I. Dmitriev: Magnetotellurics in the Context of the Theory of Ill-posed Problems. Tulsa 2002, S. xi, 173–174.E. V. Pinneker: General hydrology. Cambridge 2010, S. 37.
Hidrosfera sublitosférica : Aguas debajo de la litosfera en la astenosfera y la mesosfera geosférica superior.Q. Williams, R. J. Hemley: Hydrogen in the Deep Earth. In: Annual Review of Earth and Planetary Sciences. Band 29, 2001, S. 365.A. Kelbert, A. Schultz, G. Egbert: Global electromagnetic induction constraints on transition-zone water content variations. In: Nature. Band 460, 2009, S. 1003–1006.
Composición
{| class="toc" cellpadding=0 cellspacing=2 width=250px style="float:right; margin: 0.5em 0.5em 0.5em 1em; padding: 0.5e text-align:left;clear:all; margin-left:10px; font-size:100%" | colspan=2 style="background:#black; color:white;" align=center bgcolor="green"|Composición química del agua de mar (en peso y para una salinidad del 35 ‰) |- align=center style="background:#efefef;" ! Elemento ! ppm |-bgcolor="#efefef" |Hidrógeno || align=right| |- |Oxígeno || align=right| |-bgcolor="#efefef" |Sodio || align=right|
|Cloro || align=right| |-bgcolor="#efefef" |Magnesio || align=right|
|Azufre || align=right| |-bgcolor="#efefef" |Potasio || align=right|
|Calcio || align=right| |-bgcolor="#efefef" |Bromo || align=right|
|colspan="2" align="center"|<small>Fuente: Karl Karekin Turekian. Oceans. 1968' Vea la lista completa aquí</small>
En los océanos se han encontrado al menos 77 elementos, siendo con mucho los más importantes el sodio y el cloro, que junto con el magnesio y el bromo, son de los pocos que se explotan comercialmente a partir del agua de mar. En la actualidad, se supone que prácticamente todos los elementos están presentes en los océanos.
Aunque propiamente no del agua de mar, sino debajo de ella, del lecho marino del Pacífico central, cerca de las islas de Hawái, se han iniciado las investigaciones para extraer nódulos de manganeso, Mn (del tamaño de una pelota de golf o una papa pequeña). Estos nódulos son una fuente renovable de minerales, ya que se forman a partir del manto al ritmo de entre 6 y 10 toneladas al año y contienen principalmente Mn y hierro, además de cantidades pequeñas de níquel, cobre, cobalto, zinc, cromo, uranio, wolframio y plomo.
Ciclo del agua
miniaturadeimagen|Ciclo del agua El ciclo del agua'' se refiere a la transferencia de agua de un estado o reservorio a otro. Los depósitos incluyen humedad atmosférica (nieve, lluvia y nubes), arroyos, océanos, ríos, lagos, aguas subterráneas,acuíferos, casquetes polares y suelos saturados. La energía solar, en forma de calor y luz (insolación), y la gravedad provocan la transferencia de un estado a otro en periodos que van desde horas a miles de años. La mayor parte de la evaporación procede de los océanos y vuelve a la tierra en forma de nieve o lluvia.Sublimación se refiere a la evaporación de la nieve y el hielo. La transpiración se refiere a la expulsión de agua a través de los diminutos poros o estomas de los árboles. Evapotranspiración es el término utilizado por hidrólogos en referencia a los tres procesos juntos, transpiración, sublimación y evaporación.