La Atmósfera Terrestre: Composición, Estructura y Fenómenos

La atmósfera es la capa gaseosa que rodea toda la Tierra. Está compuesta por gases y partículas en suspensión. Es imprescindible para los seres vivos porque proporciona oxígeno para la respiración, dióxido de carbono para la fotosíntesis, filtra la radiación ultravioleta y regula la temperatura del planeta gracias al efecto invernadero.

Origen de la Atmósfera

Se formó hace 4600 millones de años a partir de los gases liberados por los choques de planetesimales y la actividad volcánica. Esta atmósfera primitiva contenía vapor de agua, nitrógeno, óxidos de carbono, metano, etc. Al enfriarse la Tierra, el vapor se condensó y formó los océanos. Más tarde, gracias a los organismos fotosintéticos, aumentó el oxígeno y disminuyó el dióxido de carbono.

Composición Atmosférica

Está formada principalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%), además de argón, vapor de agua, ozono, dióxido de carbono (0,038%) y otros gases nobles. El nitrógeno aporta estabilidad. Las partículas en suspensión incluyen polvo, polen y contaminantes. La densidad del aire disminuye con la altitud y la mayor parte del aire se concentra en las capas bajas por la gravedad.

Estructura de la Atmósfera: Capas Principales

La atmósfera está dividida en cinco capas según sus características físicas:

• Troposfera: hasta 12 km. Donde se desarrolla la vida y los fenómenos meteorológicos. Contiene entre el 80 y 90 % de los gases. La temperatura baja con la altitud.

• Estratosfera: de 12 a 50 km. Aumenta la temperatura con la altitud. En ella se encuentra la capa de ozono, que filtra los rayos ultravioleta. Su deterioro se conoce como agujero de la capa de ozono.

• Mesosfera: de 50 a 80 km. Temperaturas de hasta -100 ºC. En ella se desintegran los meteoritos.

• Termosfera: de 80 a 500 km. Alta temperatura (hasta 1200 ºC), se producen auroras polares y se reflejan las ondas de radio.

• Exosfera: desde los 500 km hasta el espacio exterior. Contiene muy pocos gases y es donde orbitan los satélites artificiales.

Contaminación Atmosférica y sus Impactos

La contaminación atmosférica es la alteración de la composición o estado del aire, ya sea energética, de partículas o de compuestos nocivos para los seres vivos y el entorno. Puede ser natural (volcanes, incendios) o antrópica (causada por el ser humano). Hay contaminación física (ruido, radiaciones) y química (industria, transporte).

Consecuencias de la Contaminación Atmosférica

• Problemas de salud.

• Daño a los ecosistemas.

• Lluvia ácida (escala regional).

• Cambio climático y destrucción de la capa de ozono (escala planetaria).

Aumento del Efecto Invernadero

Los gases como CO₂ o metano, procedentes de la actividad humana, aumentan este efecto. También influye la deforestación. Esto provoca el calentamiento global, alteraciones en el clima, el nivel del mar y el deshielo.

Lluvia Ácida

Los gases provenientes de combustibles fósiles como los óxidos de azufre y de nitrógeno reaccionan con el agua de la atmósfera y forman la lluvia ácida.

Destrucción de la Capa de Ozono

Se debe a los CFC (clorofluorocarbonos) de aerosoles, disolventes y fertilizantes. Su uso fue prohibido y la capa se está recuperando.

La Hidrosfera: El Agua en la Tierra y su Importancia Vital

¿Qué es la Hidrosfera?

La hidrosfera es el conjunto de aguas de la Tierra: océanos, mares, ríos, lagos, aguas subterráneas, glaciares y casquetes polares. La mayor parte del agua está en estado líquido gracias a la atmósfera y a la distancia al Sol, lo que permite la vida.

Origen de la Hidrosfera

Al enfriarse la Tierra, el vapor de agua se condensó y formó los océanos hace unos 4000 millones de años. El agua puede encontrarse en estado líquido, sólido y gaseoso.

Distribución del Agua en la Tierra

El 70-75 % de la superficie terrestre está cubierta por agua líquida, pero no toda es accesible. Solo el 3 % es agua dulce: de ella, el 68 % está en glaciares, el 30 % en aguas subterráneas y solo una pequeña parte es superficial o atmosférica.

El Agua Salada y los Océanos

El agua salada contiene 35-40 g de sales por litro, principalmente cloruro sódico. Aunque no es potable, los océanos son importantes por ser hábitat de especies, regular el clima, permitir navegación y turismo.

El Ciclo Hidrológico

El ciclo hidrológico es el conjunto de procesos por los que el agua cambia de estado y circula entre atmósfera y superficie terrestre (incluidas las aguas subterráneas). La energía que impulsa estos procesos es solar junto con la fuerza gravitatoria.

La Molécula de Agua y sus Enlaces

Formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Se unen entre sí con puentes de hidrógeno, lo que permite que esté mayoritariamente en estado líquido.

Cambios de Estado del Agua

• Sublimación: sólido a gas.

• Sublimación inversa: gas a sólido.

• Solidificación: líquido a sólido.

• Fusión: sólido a líquido.

• Condensación: gas a líquido.

• Vaporización: líquido a gas.

El agua hierve a 100 ºC y se funde a 0 ºC. La evaporación ocurre solo en la superficie y a distintas temperaturas.

Propiedades Fundamentales del Agua

• Polaridad: permite reaccionar con moléculas cargadas.

• Alta capacidad calorífica: regula la temperatura, como en el caso del sudor.

• Disolvente universal: facilita procesos químicos y metabólicos.

• Cohesión: las moléculas se unen, aumentando la tensión superficial.

• Adhesión: se adhiere a otras superficies, lo que permite la capilaridad (como en las plantas).

• Variación anómala del volumen: el hielo flota porque su densidad es menor que la del agua líquida.

• Conductividad eléctrica: el agua pura no conduce electricidad, pero el agua con sales sí, como ocurre en las neuronas o la reanimación cardíaca.