El agua ( escuchar) (del latn aqua) es una sustancia cuya molcula est formada por dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. El trmino agua generalmente se refiere a la sustancia en su estado lquido, aunque la misma puede hallarse en su forma slida llamada hielo, y en su forma gaseosa denominada vapor. El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre.2 Se localiza principalmente en los ocanos, donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1,74%, los depsitos subterrneos (acuferos), los permafrost y los glaciares continentales son el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmsfera, embalses, ros y seres vivos.3 El agua es un elemento comn constituyente y que pertenece al sistema solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes. Puede encontrarse, principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de los cometas y el vapor que compone sus colas.Desde el punto de vista de la fsica, el agua circula constantemente en un ciclo de evaporacin o transpiracin (evapotranspiracin), precipitacin 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 45000km al ao. En tierra firme, la evaporacin y transpiracin contribuyen con 74000km anuales a causar precipitaciones de 119000km cada ao.4Se estima que aproximadamente el 70% del agua dulce se destina a la agricultura.5 El agua en la industria absorbe una media del 20% del consumo mundial, emplendose en tareas de refrigeracin, transporte y como disolvente de una gran variedad de sustancias qumicas. El consumo domstico absorbe el 10% restante.6El agua es esencial para la mayora de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las ltimas dcadas en la superficie terrestre.7 8 Sin embargo, estudios de la FAO estiman que uno de cada cinco pases en vas de desarrollo tendr problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos pases es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.6

ndice1 Tipos de agua

2 Propiedades fsicas y qumicas

3 Distribucin del agua en la naturaleza 3.1 El agua en el Universo

3.2 El agua y la zona habitable

4 El agua en la Tierra 4.1 Origen del agua terrestre

4.2 Distribucin actual del agua en la Tierra

4.3 El ciclo del agua

4.4 El ocano 4.4.1 Mareas

4.5 El agua dulce en la naturaleza

5 Efectos sobre la vida 5.1 Formas de vida acutica. Circulacin vegetal

6 Efectos sobre la civilizacin humana 6.1 ONU declara al agua y al saneamiento derecho humano esencial

6.2 Agua para beber: necesidad del cuerpo humano 6.2.1 Desinfeccin del agua potable

6.2.2 Dificultades en el mundo para acceder al agua potable

6.3 El uso domstico del agua

6.4 Hbitos para el cuidado del agua

6.5 El agua en la agricultura

6.6 El uso del agua en la industria 6.6.1 El agua como transmisor de calor

6.6.2 Procesamiento de alimentos

6.6.3 Aplicaciones qumicas

6.7 El agua empleada como disolvente

6.8 Otros usos 6.8.1 El agua como extintor de fuego

6.8.2 Deportes y diversin

6.8.3 Como estndar cientfico

6.9 La contaminacin y la depuracin del agua 6.9.1 La depuracin del agua para beber

6.9.2 La depuracin del agua residual

7 Necesidad de polticas proteccionistas

8 Religin, filosofa y literatura

9 Vase tambin

10 Referencias

11 Bibliografa 11.1 Bibliografa utilizada

11.2 Bibliografa adicional (no utilizada directamente en este artculo) 11.2.1 El agua como recurso natural

12 Enlaces externos

Tipos de aguaEl agua se puede presentar en estado slido, lquido o gaseoso, siendo una de las pocas sustancias que pueden encontrarse en todos ellos de forma natural.9 El agua adopta formas muy distintas sobre la tierra: como vapor de agua, conformando parte de la atmosfera; como agua marina, eventualmente en forma de icebergs en los ocanos; en glaciares y ros en las montaas, y en los acuferos subterrneos su forma lquida.El agua puede disolver muchas sustancias, dndoles 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 tambin suelen preferir el consumo de agua fra a la que est tibia, puesto que el agua fra 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 inspida. Para regular el consumo humano, se calcula la pureza del agua en funcin de la presencia de toxinas, agentes contaminantes y microorganismos. El agua recibe diversos nombres, segn su forma y caractersticas:10Segn su estado fsico: Hielo (estado slido)

Agua (estado lquido)

Vapor (estado gaseoso)

Segn su posicin en el ciclo del agua: Hidrometeoro Precipitacin

Precipitacin segn desplazamientoPrecipitacin segn estado

precipitacin vertical lluvia

lluvia congelada

llovizna

lluvia helada

nieve

granizo blando

grnulos de nieve

perdigones de hielo

aguanieve

pedrisco

cristal de hielo

precipitacin horizontal (asentada) roco

escarcha

congelacin atmosfrica

hielo glaseado

precipitacin lquida lluvia

lluvia helada

llovizna

llovizna helada

roco

precipitacin slida nevasca

granizo blando

grnulos de nieve

perdigones de hielo

lluvia helada

granizo

prismas de hielo

escarcha

congelacin atmosfrica

hielo glaseado

aguanieve

precipitacin mixta con temperaturas cercanas a los 0C

Partculas de agua en la atmsfera Partculas en suspensin nubes

niebla

bruma

Partculas en ascenso (impulsadas por el viento) ventisca

nieve revuelta

Segn su circunstancia agua subterrnea

agua de deshielo

agua meterica

agua inherente la que forma parte de una roca

agua fsil

agua dulce

agua superficial

agua mineral rica en minerales

Agua salobre ligeramente salada

agua muerta extrao fenmeno que ocurre cuando una masa de agua dulce o ligeramente salada circula sobre una masa de agua ms salada, mezclndose ligeramente. Son peligrosas para la navegacin.

agua de mar

salmuera - de elevado contenido en sales, especialmente cloruro de sodio.

Segn sus usos agua entubada

agua embotellada

agua potable la apropiada para el consumo humano, contiene un valor equilibrado de minerales que no son dainos para la salud.

agua purificada corregida en laboratorio o enriquecida con algn agente Son aguas que han sido tratadas para usos especficos en la ciencia o la ingeniera. Lo habitual son tres tipos: agua destilada

agua de doble destilacin

agua desionizada

Atendiendo a otras propiedades agua blanda: pobre en minerales

agua dura: de origen subterrneo, contiene un elevado valor mineral

agua de cristalizacin: es la que se encuentra dentro de las redes cristalinas

hidratos: agua impregnada en otras sustancias qumicas

agua pesada: es un agua elaborada con tomos pesados de hidrgeno-deuterio. En estado natural, forma parte del agua normal en una concentracin muy reducida. Se ha utilizado para la construccin de dispositivos nucleares, como reactores.

agua de tritio

agua negra

aguas grises

agua disfrica

Segn la microbiologa agua potable

agua residual

agua lluvia o agua de superficie

El agua es tambin protagonista de numerosos ritos religiosos. Se sabe de infinidad de ceremonias ligadas al agua. El cristianismo, por ejemplo, ha atribuido tradicionalmente ciertas caractersticas al agua bendita. Existen otros tipos de agua que, despus de cierto proceso, adquieren supuestas propiedades, como el agua vitalizada.Propiedades fsicas y qumicasArtculo principal: Molcula de agua Modelo mostrando los enlaces de hidrgeno entre molculas de agua. El impacto de una gota sobre la superficie del agua provoca unas ondas caractersticas, llamadas ondas capilares. Accin capilar del agua y el mercurio.El agua es una sustancia que qumicamente se formula como H2O, es decir, que una molcula de agua se compone de dos tomos de hidrgeno enlazados covalentemente a un tomo de oxgeno.Fue Henry Cavendish quien descubri en 1781 que el agua es una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la Antigedad. Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados por Antoine Laurent de Lavoisier, dando a conocer que el agua estaba formada por oxgeno e hidrgeno. En 1804, el qumico francs Joseph Louis Gay-Lussac y el naturalista y gegrafo alemn Alexander von Humboldt demostraron que el agua estaba formada por dos volmenes de hidrgeno por cada volumen de oxgeno (H2O).Las propiedades fisicoqumicas ms notables del agua son:El agua es lquida en condiciones normales de presin y temperatura. El color del agua vara segn su estado: como lquido, puede parecer incolora en pequeas cantidades, aunque en el espectrgrafo se prueba que tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo tambin tiende al azul, y en estado gaseoso (vapor de agua) es incolora.11

El agua bloquea solo ligeramente la radiacin solar UV fuerte, permitiendo que las plantas acuticas absorban su energa.

Ya que el oxgeno tiene una electronegatividad superior a la del hidrgeno, el agua es una molcula polar. El oxgeno tiene una ligera carga negativa, mientras que los tomos de hidrgenos tienen una carga ligeramente positiva del que resulta un fuerte momento dipolar elctrico. La interaccin entre los diferentes dipolos elctricos de una molcula causa una atraccin en red que explica el elevado ndice de tensin superficial del agua.

La fuerza de interaccin de la tensin superficial del agua es la fuerza de van der Waals entre molculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensin superficial explica la formacin de ondas capilares. A presin constante, el ndice de tensin superficial del agua disminuye al aumentar su temperatura.12 Tambin tiene un alto valor adhesivo gracias a su naturaleza polar.

La capilaridad se refiere a la tendencia del agua a moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la gravedad. Esta propiedad es aprovechada por todas las plantas vasculares, como los rboles.

Otra fuerza muy importante que refuerza la unin entre molculas de agua es el enlace por puente de hidrgeno.13

El punto de ebullicin del agua (y de cualquier otro lquido) est directamente relacionado con la presin atmosfrica. Por ejemplo, en la cima del Everest, el agua hierve a unos 68C, mientras que al nivel del mar este valor sube hasta 100C. Del mismo modo, el agua cercana a fuentes geotrmicas puede alcanzar temperaturas de cientos de grados centgrados y seguir siendo lquida.14 Su temperatura crtica es de 373,85C (647,14 K), su valor especfico de fusin es de 0,334 kJ/g y su ndice especfico de vaporizacin es de 2,23kJ/g.15

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, azcares, cidos, lcalis y algunos gases (como el oxgeno o el dixido de carbono, mediante carbonacin) son llamadas hidrfilas, mientras que las que no combinan bien con el agua como lpidos y grasas se denominan sustancias hidrfobas. Todos los componentes principales de las clulas de protenas, ADN y polisacridos se disuelven en agua. Puede formar un azetropo con muchos otros disolventes.

El agua es miscible con muchos lquidos, como el etanol, y en cualquier proporcin, formando un lquido homogneo. 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 elctrica relativamente baja, pero ese valor se incrementa significativamente con la disolucin de una pequea cantidad de material inico, como el cloruro de sodio.

El agua tiene el segundo ndice ms alto de capacidad calorfica especfica solo por detrs del amonaco, as como una elevada entalpa de vaporizacin (40,65kJ mol1); ambos factores se deben al enlace de hidrgeno entre molculas. Estas dos inusuales propiedades son las que hacen que el agua "modere" las temperaturas terrestres, reconduciendo grandes variaciones de energa.

Animacin de cmo el hielo pasa a estado lquido en un vaso. Los 50 minutos transcurridos se concentran en 4 segundos.La densidad del agua lquida es muy estable y vara poco con los cambios de temperatura y presin. A la presin normal (1 atmsfera), el agua lquida tiene una mnima densidad (0,958kg/l) a los 100C. Al bajar la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90C tiene 0,965kg/l) y ese aumento es constante hasta llegar a los 3,8C donde alcanza una densidad de 1kg/litro. Esa temperatura (3,8C) representa un punto de inflexin y es cuando alcanza su mxima densidad (a la presin mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura, la densidad comienza a disminuir, aunque muy lentamente (casi nada en la prctica), hasta que a los 0C disminuye hasta 0,9999kg/litro. Cuando pasa al estado slido (a 0C), ocurre una brusca disminucin de la densidad pasando de 0,9999kg/l a 0,917kg/l.

El agua puede descomponerse en partculas de hidrgeno y oxgeno mediante electrlisis.

Como un xido de hidrgeno, el agua se forma cuando el hidrgeno o un compuesto conteniendo hidrgeno se quema o reacciona con oxgeno o un compuesto de oxgeno. El agua no es combustible, puesto que es un producto residual de la combustin del hidrgeno. La energa requerida para separar el agua en sus dos componentes mediante electrlisis es superior a la energa desprendida por la recombinacin de hidrgeno y oxgeno. Esto hace que el agua, en contra de lo que sostienen algunos rumores,16 no sea una fuente de energa eficaz.17

Los elementos que tienen mayor electropositividad que el hidrgeno como el litio, el sodio, el calcio, el potasio y el cesio desplazan el hidrgeno del agua, formando hidrxidos. Dada su naturaleza de gas inflamable, el hidrgeno liberado es peligroso y la reaccin del agua combinada con los ms electropositivos de estos elementos es una violenta explosin.

Actualmente se sigue investigando sobre la naturaleza de este compuesto y sus propiedades, a veces traspasando los lmites de la ciencia convencional.18 En este sentido, el investigador John Emsley, divulgador cientfico, dijo en cierta ocasin del agua que "(Es) una de las sustancias qumicas ms investigadas, pero sigue siendo la menos entendida".19Distribucin del agua en la naturalezaEl agua en el UniversoContrario a la creencia popular, el agua es un elemento bastante comn en nuestro sistema solar, es ms, en el universo; principalmente en forma de hielo y, poco menos, de vapor. Constituye una gran parte del material que compone los cometas y recientemente se han encontrado importantes yacimientos de hielo en la luna.[citarequerida] Algunos satlites como Europa y Enclado poseen posiblemente agua lquida bajo su gruesa capa de hielo. Esto permite a estas lunas tener una especie de tectnica de placas donde el agua lquida cumple el rol del magma en la tierra, mientras que el hielo sera el equivalente a la corteza terrestre.La mayora del agua que existe en el universo puede haber surgido como derivado de la formacin de estrellas que posteriormente expulsaron el vapor de agua al explotar. El nacimiento de las estrellas suele causar un fuerte flujo de gases y polvo csmico. Cuando este material colisiona con el gas de las zonas exteriores, las ondas de choque producidas comprimen y calientan el gas. Se piensa que el agua es producida en este gas clido y denso.20 Se ha detectado agua en nubes interestelares dentro de nuestra galaxia, la Va Lctea. Estas nubes interestelares pueden condensarse eventualmente en forma de una nebulosa solar. Adems, se piensa que el agua puede ser abundante en otras galaxias, dado que sus componentes (hidrgeno y oxgeno) estn entre los ms comunes del universo.21En julio de 2011, la revista Astrophysical Journal Letters, public el hallazgo, en una nube de vapor de agua que rodea el cusar APM 08279+5255 de lo que hasta el momento se configura como la mayor reserva de agua en el Universo, unas 140 billones de veces ms que en la tierra.22 El descubrimiento se debe a un grupo de astrnomos del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA y del California Institute of Technology (CALTECH).23 24Se ha detectado vapor de agua en: Gotas de roco suspendidas de una telaraa.Mercurio - Un 3,4% de su atmsfera contiene agua, y grandes cantidades en la exosfera.25

Venus - 0,002% en la atmsfera

Tierra - cantidades reducidas en la atmsfera (sujeto a variaciones climticas)

Marte - 0,03% en la atmsfera

Jpiter - 0,0004% en la atmsfera

Saturno - solo en forma de indlandsis

Enclado (luna de Saturno) - 91% de su atmsfera

Exoplanetas conocidos, como el HD 189733 b26 27 y HD 209458 b.28

El agua en su estado lquido est presente en:Tierra - 71% de su superficie

Luna - en 2008 se encontraron29 pequeas cantidades de agua en el interior de perlas volcnicas tradas a la Tierra por la expedicin del Apolo 15, de 1971.

Enclado (luna de Saturno) y en Europa (luna de Jpiter) existen indicios de que el agua podra existir en estado lquido.

Se ha detectado hielo en:Tierra, sobre todo en los casquetes polares.

Marte, en los casquetes polares, aunque estn compuestos principalmente de hielo seco.

Titn

Europa, se cree que tiene una capa de hielo de 10km de grosor con ocanos de hasta 150km de profundidad.30

Enclado

Titn, se cree que tiene una capa de hielo de 50km de grosor con ocanos de hasta 250km de profundidad que podran ser de agua.31

En cometas y objetos de procedencia meterica, llegados por ejemplo desde el Cinturn de Kuiper o la Nube de Oort.

Podra aparecer en estado de hielo en la Luna, Ceres y Tetis.

Es probable que el agua forme parte de la estructura interna de planetas como Urano y Neptuno.

El agua y la zona habitableArtculo principal: Zona de habitabilidadLa existencia de agua en estado lquido en menor medida en sus formas de hielo o vapor sobre la Tierra es vital para la existencia de la vida tal como la conocemos. La Tierra est situada en un rea del sistema solar que rene condiciones muy especficas, pero si estuvisemos un poco ms cerca del Sol un 5%, o sea 8 millones de kilmetros ya bastara para dificultar enormemente la existencia de los tres estados de agua conocidos.32 La masa de la Tierra genera una fuerza de gravedad que impide que los gases de la atmsfera se dispersen. El vapor de agua y el dixido de carbono se combinan, causando lo que ha dado en llamarse el efecto invernadero. Aunque se suele atribuir a este trmino connotaciones negativas, el efecto invernadero es el que mantiene la estabilidad de las temperaturas, actuando como una capa protectora de la vida en el planeta. Si la Tierra fuese ms pequea, la menor gravedad ejercida sobre la atmsfera hara que sta fuese ms delgada, lo que redundara en temperaturas extremas, evitando la acumulacin de agua excepto en los casquetes polares (tal como ocurre en Marte).Algunos tericos han sugerido que la misma vida, actuando como un macroorganismo, mantiene las condiciones que permiten su existencia. La temperatura superficial de la tierra ha estado en relativamente constante variacin a travs de las eras geolgicas, a pesar de los cambiantes niveles de radiacin solar. Este hecho ha motivado que algunos investigadores crean que el planeta est termorregulado mediante la combinacin de gases del efecto invernadero y el albedo atmosfrico y superficial. Esta hiptesis, conocida como la teora de Gaia, no es sin embargo la posicin ms adoptada entre la comunidad cientfica.El estado del agua tambin depende de la gravedad de un planeta. Si un planeta es lo bastante grande, el agua que exista sobre l permanecera en estado slido incluso a altas temperaturas, dada la elevada presin causada por la gravedad.33El agua en la TierraArtculo principal: HidrologaEl agua es fundamental para todas las formas de vida conocidas. El hombre posee del 65% al 75% de su peso en agua y el porcentaje es menor a medida que la persona crece,34 en y algunos animales supera el 99%. Los recursos naturales se han vuelto escasos con la creciente poblacin mundial y su disposicin en varias regiones habitadas es la preocupacin de muchas organizaciones gubernamentales. Segn la ONU, actualmente 80 pases del mundo sufren debido a la falta de agua.En la China, donde se concentra 1/5 de la poblacin mundial y menos de 1/10 del agua del planeta Tierra, se han secado el 35% de los pozos.35Origen del agua terrestreDurante la formacin de la Tierra, la energa liberada por el choque de los planetesimales, y su posterior contraccin por efecto del incremento de la fuerza gravitatoria, provoc el calentamiento y fusin de los materiales del joven planeta. Este proceso de acrecin y diferenciacin hizo que los diferentes elementos qumicos se reestructurasen en funcin de su densidad. El resultado fue la desgasificacin del magma y la liberacin de una enorme cantidad de elementos voltiles a las zonas ms externas del planeta, que originaron la protoatmsfera terrestre. Los elementos ms ligeros, como el hidrgeno molecular, escaparon de regreso al espacio exterior. Sin embargo, otros gases ms pesados fueron retenidos por la atraccin gravitatoria. Entre ellos se encontraba el vapor de agua. Cuando la temperatura terrestre disminuy lo suficiente, el vapor de agua que es un gas menos voltil que el CO2 o el N2 comenz a condensarse. De este modo, las cuencas comenzaron a llenarse con un agua cida y caliente (entre 30C y 60C).36 Esta agua cida era un eficaz disolvente que comenz a arrancar iones solubles de las rocas de la superficie, y poco a poco comenz a aumentar su salinidad. El volumen del agua liberada a la atmsfera por este proceso y que precipit a la superficie fue aproximadamente de 1,37 109 km, si bien hay cientficos que sostienen que parte del agua del planeta proviene del choque de cometas contra la prototierra en las fases finales del proceso de acrecin.36 En este sentido hay clculos que parecen indicar que si nicamente el 10% de los cuerpos que chocaron contra la Tierra durante el proceso de acrecin final hubiesen sido cometas, toda el agua planetaria podra ser de origen cometario, aunque estas ideas son especulativas y objeto de debate entre los especialistas.36Hay teoras que sugieren que el agua por ser sustancia universal esta en la Tierra desde que el planeta se estaba formando, durante el disco protoplanetario pudieron existir grandes cantidades de agua en ese espacio que fue arrastrada por los cometas que originaron la Tierra. Esa teora tom fuerza despus de que cientficos estadounidenses hallaran un gigantesco ocano incrustado en rocas a 600 kilmetros de profundidad,37 hasta tres veces el volumen de los mares superficiales,38 pero debido a la presin y la temperatura no es precisamente un acufero tal como conocemos si no un mineral.39Distribucin actual del agua en la Tierra Representacin grfica de la distribucin de agua terrestre.3 Los ocanos cubren el 71% de la superficie terrestre: su agua salada supone el 96,5% del agua del planeta. El 70% del agua dulce de la Tierra se encuentra en forma slida (Glaciar Grey, Chile).El total del agua presente en el planeta, en todas sus formas, se denomina hidrosfera. El agua cubre 3/4 partes (71%) de la superficie de la Tierra. Se puede encontrar esta sustancia en prcticamente cualquier lugar de la biosfera y en los tres estados de agregacin de la materia: slido, lquido y gaseoso.El 97 por ciento es agua salada, la cual se encuentra principalmente en los ocanos y mares; solo el 3 por ciento de su volumen es dulce. De esta ltima, un 1 por ciento est en estado lquido. El 2% restante se encuentra en estado slido en capas, campos y plataformas de hielo o banquisas en las latitudes prximas a los polos. Fuera de las regiones polares el agua dulce se encuentra principalmente en humedales y, subterrneamente, en acuferos.El agua representa entre el 50 y el 90% de la masa de los seres vivos (aproximadamente el 75% del cuerpo humano es agua; en el caso de las algas, el porcentaje ronda el 90%).En la superficie de la Tierra hay unos 1386000000 km3 de agua (si la tierra fuese plana sin topografa estara completamente cubierta por una capa de unos 2750m), que se distribuyen de la siguiente forma:3