El agua 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 suponen 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 del 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 fsico, 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 45 000 km al ao. En tierra firme, la evaporacin y transpiracin contribuyen con 74 000 km anuales a causar precipitaciones de 119 000 km 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.Tipos de aguaEl agua se puede presentar enestadoslido, lquido o gaseoso, siendo una de las pocas sustancias que pueden encontrarse en todos ellos de forma natural.9El agua adopta formas muy distintas sobre la tierra: comovapor de agua, conformandonubesen el aire; comoagua marina, eventualmente en forma deicebergsen los ocanos; englaciaresyrosen las montaas, y en los acuferos subterrneos su forma lquida.El agua puededisolvermuchas sustancias, dndoles diferentes sabores y olores. Como consecuencia de su papel imprescindible para la vida, el ser humano entre otros muchosanimales ha desarrollado sentidos capaces de evaluar la potabilidad del agua, que evitan el consumo deagua saladaoputrefacta. Los humanos tambin suelen preferir el consumo de agua fra a la que est tibia, puesto que el agua fra es menos propensa a contenermicrobios. El sabor perceptible en el agua de deshielo y elagua mineralse deriva de los minerales disueltos en ella; de hecho el agua pura esinspida. Para regular el consumo humano, se calcula la pureza del agua en funcin de la presencia detoxinas, agentes contaminantes ymicroorganismos. El agua recibe diversos nombres, segn su forma y caractersticas:10 Segn suestado fsico: Hielo(estado slido) Agua (estado lquido) Vapor(estado gaseoso) Segn suposicin en el ciclo del agua: Hidrometeoro PrecipitacinPrecipitacinsegn desplazamientoPrecipitacinsegn 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 precipitacinlquida lluvia lluvia helada llovizna llovizna helada roco precipitacinslida 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 dedeshielo agua meterica agua inherente la que forma parte de una roca agua fsil agua dulce agua superficial agua mineral rica en minerales Agua salobreligeramente 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 lanavegacin. agua de mar salmuera- de elevado contenido en sales, especialmentecloruro 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 dobledestilacin 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 lasredes cristalinas hidratos: agua impregnada en otras sustancias qumicas agua pesada: es un agua elaborada con tomos pesados dehidrgeno-deuterio. En estado natural, forma parte del agua normal en una concentracin muy reducida. Se ha utilizado para la construccin de dispositivos nucleares, comoreactores. agua detritio agua negra aguas grises agua disfrica Segn lamicrobiologa agua potable agua residual agua lluviaoagua de superficieEl agua es tambin protagonista de numerosos ritosreligiosos. Se sabe de infinidad de ceremonias ligadas al agua. Elcristianismo, por ejemplo, ha atribuido tradicionalmente ciertas caractersticas alagua bendita. Existen otros tipos de agua que, despus de cierto proceso, adquieren supuestas propiedades, como elagua vitalizada.PROPIEDADES FICAS QUIMICAS DEL AGUA

El agua es una sustancia que qumicamente se formula comoH2O, es decir, que unamolcula de aguase compone de dostomosdehidrgenoenlazadoscovalentementea untomodeoxgeno.FueHenry Cavendishquien descubri en1781que el agua es una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la Antigedad. Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados porAntoine Laurent de Lavoisier, dando a conocer que el agua estaba formada por oxgeno e hidrgeno. En1804, el qumico francsJoseph Louis Gay-Lussacy el naturalista y gegrafo alemnAlexander von Humboldtdemostraron 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 eslquidaencondiciones normales de presin y temperatura. Elcolor del aguavara segn su estado: como lquido, puede parecer incolora en pequeas cantidades, aunque en elespectrgrafose 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 slo ligeramente la radiacin solarUVfuerte, permitiendo que lasplantas acuticasabsorban su energa. Ya que eloxgenotiene unaelectronegatividadsuperior a la delhidrgeno, el agua es unamolcula polar. El oxgeno tiene una ligera carga negativa, mientras que los tomos de hidrgenos tienen una carga ligeramente positiva del que resulta un fuertemomento dipolar elctrico. La interaccin entre los diferentes dipolos elctricos de una molcula causa una atraccin en red que explica el elevado ndice detensin superficialdel agua. La fuerza de interaccin de latensin superficialdel agua es lafuerza de van der Waalsentre molculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensin superficial explica la formacin deondas capilares. A presin constante, el ndice detensin superficialdel agua disminuye al aumentar sutemperatura.12Tambin tiene un alto valoradhesivogracias a su naturaleza polar. Lacapilaridadse refiere a la tendencia del agua a moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de lagravedad. Esta propiedad es aprovechada por todas lasplantas vasculares, como los rboles. Otra fuerza muy importante que refuerza la unin entre molculas de agua es elenlace por puente de hidrgeno.13 El punto deebullicindel agua (y de cualquier otro lquido) est directamente relacionado con lapresin atmosfrica. Por ejemplo, en la cima delEverest, el agua hierve a unos 68C, mientras que alnivel del mareste valor sube hasta 100C. Del mismo modo, el agua cercana a fuentesgeotrmicaspuede alcanzar temperaturas de cientos de grados centgrados y seguir siendo lquida.14Su 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 eldisolvente universal, y afecta a muchos tipos de sustancias distintas. Las sustancias que se mezclan y se disuelven bien en agua como lassales,azcares,cidos,lcalisy algunosgases(como eloxgenoo eldixido de carbono, mediantecarbonacin) son llamadashidrfilas, mientras que las que no combinan bien con el agua comolpidosygrasas se denominan sustanciashidrfobas. Todos los componentes principales de las clulas deprotenas,ADNypolisacridosse disuelven en agua. Puede formar unazetropocon muchos otros disolventes. El agua esmisciblecon muchos lquidos, como eletanol, y en cualquier proporcin, formando un lquido homogneo. Por otra parte, losaceitessoninmisciblescon 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 unaconductividad elctricarelativamente baja, pero ese valor se incrementa significativamente con la disolucin de una pequea cantidad de material inico, como elcloruro de sodio. El agua tiene el segundo ndice ms alto decapacidad calorfica especficaslo por detrs delamonaco, as como una elevadaentalpa 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 elhielopasa a estado lquido en unvaso. Los 50 minutos transcurridos se concentran en 4 segundos. Ladensidaddel 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 dehidrgenoyoxgenomedianteelectrlisis. Como unxidodehidrgeno, el agua se forma cuando el hidrgeno o uncompuestoconteniendo hidrgeno se quema o reacciona conoxgenoo un compuesto de oxgeno. El agua no escombustible, puesto que es un producto residual de lacombustindel hidrgeno. La energa requerida para separar el agua en sus dos componentes medianteelectrlisises 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,16no sea una fuente de energa eficaz.17 Los elementos que tienen mayorelectropositividadque el hidrgeno como ellitio, elsodio, elcalcio, elpotasioy elcesio desplazan el hidrgeno del agua, formandohidrxidos. Dada su naturaleza de gasinflamable, el hidrgeno liberado es peligroso y la reaccin del agua combinada con los ms electropositivos de estos elementos es una violentaexplosin.Actualmente se sigue investigando sobre la naturaleza de este compuesto y sus propiedades, a veces traspasando los lmites de la ciencia convencional.18En 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".19

Distribucin actual del agua en la Tierra[editar]

Representacin grfica de la distribucin de agua terrestre.3

Losocanoscubren 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 denominahidrosfera. El agua cubre 3/4 partes (71%) de la superficie de laTierra. Se puede encontrar esta sustancia en prcticamente cualquier lugar de labiosferay en los tresestados de agregacinde la materia:slido,lquidoygaseoso.El 97 por ciento es agua salada, la cual se encuentra principalmente en los ocanos y mares; slo 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 encapas,camposyplataformasdehieloobanquisasen laslatitudesprximas a los polos. Fuera de las regiones polares el agua dulce se encuentra principalmente enhumedalesy, subterrneamente, enacuferos.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 laTierrahay unos 1386000000km3de agua (Si la tierra fuese plana,-sin topografa- estara completamente cubierta por una capa de unos 2750 m), que se distribuyen de la siguiente forma:3Distribucin del agua en la Tierra

Situacin del aguaVolumen en kmPorcentaje

Agua dulceAgua saladade agua dulcede agua total

Ocanos y mares-1.338.000.000-96,5

Casquetes y glaciares polares24.064.000-68,71,74

Agua subterrnea salada-12.870.000-0,94

Agua subterrnea dulce10.530.000-30,10,76

Glaciares continentales yPermafrost300.000-0,860,022

Lagos de agua dulce91.000-0,260,007

Lagos de agua salada-85.400-0,006

Humedad del suelo16.500-0,050,001

Atmsfera12.900-0,040,001

Embalses11.470-0,030,0008

Ros2.120-0,0060,0002

Agua biolgica1.120-0,0030,0001

Total agua dulce35.029.110100-

Total agua en la tierra1.386.000.000-100

La mayor parte del agua terrestre, por tanto, est contenida en los mares, y presenta un elevado contenido ensales. Las aguas subterrneas se encuentran en yacimientos subterrneos llamadosacuferosy son potencialmente tiles al hombre comorecursos. En estado lquido compone masas de agua comoocanos,mares,lagos,ros,arroyos,canales,manantialesyestanques.El agua desempea un papel muy importante en los procesos geolgicos. Las corrientes subterrneas de agua afectan directamente a las capas geolgicas, influyendo en la formacin defallas. El agua localizada en elmantoterrestre tambin afecta a la formacin devolcanes. En la superficie, el agua acta como un agente muy activo sobre procesos qumicos y fsicos deerosin. El agua en su estado lquido y, en menor medida, en forma dehielo, tambin es un factor esencial en el transporte desedimentos. Eldepsitode esos restos es una herramienta utilizada por lageologapara estudiar los fenmenos formativos sucedidos en laTierra.El ciclo del agua[editar]Artculo principal:Ciclo del agua

Elciclo del aguaimplica una serie de procesos fsicos continuos.Conciclo del aguaconocido cientficamente como elciclo hidrolgico se denomina al continuo intercambio de agua dentro de lahidrosfera, entre laatmsfera, el agua superficial y subterrnea y los organismos vivos. El agua cambia constantemente su posicin de una a otra parte del ciclo de agua, implicando bsicamente los siguientes procesos fsicos: evaporacinde los ocanos y otras masas de agua ytranspiracinde los seres vivos (animales y plantas) hacia laatmsfera, precipitacin, originada por la condensacin de vapor de agua, y que puede adaptar mltiples formas, escorrenta, o movimiento de las aguas superficiales hacia los ocanos.La energa 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 losocanosvuelve a los mismos, pero elvientodesplaza masas de vapor hacia la tierra firme, en la misma proporcin en que el agua se precipita de nuevo desde la tierra hacia los mares (unos 45000km anuales). Ya en tierra firme, la evaporacin de cuerpos acuticos y latranspiracinde seres vivos contribuye a incrementar el total de vapor de agua en otros 74000km anuales. Las precipitaciones sobre tierra firme con un valor medio de 119000km anuales pueden volver a la superficie en forma de lquido comolluvia, slido nieveo granizo, o de gas, formandonieblasobrumas. El agua condensada presente en el aire es tambin la causa de la formacin delarco iris: Larefraccinde laluzsolaren las minsculas partculas de vapor, que actan como mltiples y pequeosprismas. El agua deescorrentasuele formarcuencas, y los cursos de agua ms pequeos suelen unirse formando ros. El desplazamiento constante de masas de agua sobre diferentes terrenos geolgicos es un factor muy importante en la conformacin del relieve. Adems, alarrastrarminerales durante su desplazamiento, los ros cumplen un papel muy importante en el enriquecimiento del suelo. Parte de las aguas de esos ros se desvan para suaprovechamientoagrcola. Los ros desembocan en el mar, depositando los sedimentos arrastrados durante su curso, formandodeltas. El terreno de estos deltas es muy frtil, gracias a la riqueza de los minerales concentrados por la accin del curso de agua. El agua puede ocupar la tierra firme con consecuencias desastrosas: Lasinundacionesse producen cuando una masa de agua rebasa sus mrgenes 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 obstculo importante para la vida, es natural que peridicamente algunas regiones sufransequas. Cuando la sequedad no es transitoria, la vegetacin desaparece, al tiempo que se acelera la erosin del terreno. Este proceso se denominadesertizacin40y muchos pases adoptan polticas41para frenar su avance. En 2007, laONUdeclar el 17 de junio como elDa mundial de lucha contra la desertizacin y la sequa".42

Efectos sobre la vida[editar]

Elarrecife de corales uno de los entornos de mayorbiodiversidad.Desde el punto de vista de labiologa, el agua es un elemento crtico para la proliferacin de la vida. El agua desempea este papel permitiendo a los compuestos orgnicos diversas reacciones que, en ltimo trmino, posibilitan lareplicacin de ADN. De un modo u otro,45todas las formas de vida conocidas dependen del agua. Sus propiedades la convierten en un activo agente, esencial en muchos de los procesosmetablicosque los seres vivos realizan. Desde esta perspectiva metablica, podemos distinguir dos tipos de funciones del agua:anablicamente, la extraccin de agua de molculas mediante reacciones qumicas enzimticas que consumen energa permite el crecimiento de molculas mayores, como lostriglicridoso lasprotenas; en cuanto alcatabolismo, el agua acta como un disolvente de los enlaces entre tomos, reduciendo el tamao de las molculas (comoglucosas,cidosgrasos yaminocidos), suministrando energa en el proceso. El agua es por tanto un medio irremplazable a nivel molecular para numerosos organismos vivos. Estos procesos metablicos no podran realizarse en un entorno sin agua, por lo que algunos cientficos se han planteado la hiptesis de qu tipo de mecanismos absorcin de gas, asimilacin de minerales podran mantener la vida sobre el planeta.

Vegetacin de unoasisen el desierto.Es un compuesto esencial para lafotosntesisy larespiracin. Las clulas fotosintticas utilizan la energa del sol para dividir el oxgeno y el hidrgeno presentes en la molcula de agua. El hidrgeno es combinado entonces con CO2(absorbido del aire o del agua) para formarglucosa, liberando oxgeno en el proceso. Todas las clulas vivas utilizan algn tipo de "combustible" en el proceso de oxidacin del hidrgeno y carbono para capturar la energa solar y procesar el agua y el CO2. Este proceso se denominarespiracin celular. El agua es tambin el eje de las funciones enzimticas y la neutralidad respecto a cidos y bases. Un cido, un "donante" deionde hidrgeno (H+, es decir, de unprotn) puede ser neutralizado por unabase, un "receptor" de protones, como union hidrxido(OH-) para formar agua. El agua se considera neutra, con unpHde 7. Los cidos tienen valores pH por debajo de 7, mientras que las bases rebasan ese valor. El cido gstrico (HCl), por ejemplo, es el que posibilita la digestin. Sin embargo, su efecto corrosivo sobre las paredes del esfago puede ser neutralizado gracias a una base como elhidrxido de aluminio, causando una reaccin en la que se producen molculas de agua y cloruro de sal de aluminio. Labioqumicahumana relacionada conenzimasfunciona de manera ideal alrededor de un valor pH biolgicamente neutro de alrededor de 7,4.Las diversas funciones que un organismo puede realizar segn su complejidad celular determinan que la cantidad de agua vare de un organismo a otro. Un organismo unicelular comoEscherichia colicontiene 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%.