Quanta acqua c’è?

Oggi dei 510 milioni di kilometri quadrati della superficie della Terra, due terzi, circa 360 milioni di km2, sono coperti di acqua. Come è ben noto, l’acqua è presente sulla Terra in quantità grandissime: 1.400 milioni di kilometri cubi, pari a 1.400 milioni di miliardi di tonnellate. A titolo di confronto si pensi che l’ossigeno e l’azoto dell’atmosfera terrestre (i gas ugualmente essenziali per la vita) pesano "appena" 5 milioni di miliardi di tonnellate; tutti gli esseri viventi esistenti sulla Terra pesano meno di 1 milione di miliardi di tonnellate; tutta la materia organica fissata e trasformata ogni anno nei grandi cicli naturali sui continenti e negli oceani (la "produttività primaria netta") pesa appena 0,2 milioni di miliardi di tonnellate.

Approssimativamente, l’acqua si trova sulla Terra nelle seguenti quantità, in km:

Acqua totale	1.400.000.000
Acqua priva di sali, allo stato solido nei ghiacciai	30.000.000
Acqua dolce nel sottosuolo	11.000.000
Acqua dolce nei laghi	120.000
Acqua dolce nei fiumi	13.000
Acqua allo stato di vapore nell’atmosfera	13.000

La maggior parte dell’acqua sulla Terra è presente nei mari e negli oceani sotto forma di soluzione salina, con un contenuto medio di 35 grammi di sali per litro (di questi circa 29 grammi/litro sono costituiti da cloruro sodico), il che significa che nei mari sono disciolti circa 50.000 miliardi di tonnellate di sali.

La salinità dell’acqua di mare è troppo elevata perché essa possa essere usata per bere, per lavarsi, per l’irrigazione e per la maggior parte degli impieghi industriali e umani.

Le acque dolci, cioè a basso contenuto salino, presenti nel sottosuolo ammontano ad appena 11 milioni di km3 e quelle dei fiumi e dei laghi ad appena 130 mila km3.

Una piccola parte di tutta l’acqua esistente sul nostro pianeta è in continuo movimento, partecipa ad un ciclo di evaporazioni e condensazioni - il "ciclo dell’acqua" - e si sposta da una parte all’altra della Terra.

Il ciclo dell’acqua è basato su un’altra delle qualità "strane" di questa molecola davvero "unica". Il grande motore del ciclo dell’acqua è rappresentato dall’energia solare che assicura l’evaporazione dell’acqua dalla superficie dei mari e degli oceani, dalla superficie delle terre emerse e dalla superficie degli animali e dei vegetali. La perdita di acqua da parte delle foglie, delle piante e del corpo degli animali prende il nome di evapotraspirazione.

Rispetto allo stock di acqua esistente sulla Terra - 1.400.000.000 km3, come si è prima ricordato - soltanto circa 500 mila km3 all’anno evaporano dalle terre emerse e dagli oceani e la stessa quantità ricade sulle terre emerse e sugli oceani.

La distribuzione delle evaporazioni e delle precipitazioni è però molto diversa:

	evaporazioni	precipitazioni
terre emerse	70.000  kilometri cubi all’anno	110.000 kilometri cubi all’anno
oceani e mari	430.000 kilometri cubi all’anno	390.000 kilometri cubi all’anno

Sulle terre emerse le precipitazioni sotto forma di neve, pioggia e grandine sono superiori alla quantità di acqua che evapora; la differenza - 40.000 km3 all’anno - rappresenta la quantità di acqua che scorre sulla superficie delle terre emerse, alimenta i fiumi e i laghi e ritorna al mare a reintegrare la minore, in proporzione, quantità delle precipitazioni sugli oceani rispetto alle evaporazioni.

Il ciclo dell’acqua è reso possibile dal fatto che, come si è detto, il vapore acqueo ha una massa volumica minore di quella dell’aria, tende a salire, miscelandosi con l’aria, e a circolare nell’atmosfera del pianeta. Quando l’aria ricca di acqua incontra delle zone fredde, l’acqua passa di nuovo dallo stato di vapore allo stato liquido e ricade sulla Terra, in genere in una zona diversa da quella in cui è evaporata.

Il ciclo dell’acqua, insomma, permette lo spostamento dell’acqua dagli oceani alle terre emerse, assicura la pioggia nelle zone aride e la fertilità delle terre coltivate.

Nel suo moto attraverso i continenti l’acqua modifica continuamente anche la superficie della Terra: infatti asporta dalla superficie del suolo e discioglie dal terreno una parte delle sostanze presenti e le trasporta a grandi distanze. Se la superficie del suolo è coperta di vegetazione, l’acqua delle piogge cade sulla superficie delle foglie e la sua forza erosiva viene attutita; la vegetazione presente sul suolo assorbe una parte dell’acqua e la lascia scorrere lentamente e lascia tempo all’acqua di penetrare nel suolo e di penetrare in profondità e raggiungere e arricchire la falde idriche sotterranee.

Se la superficie del suolo è invece priva di vegetazione le piogge esercitano una forte azione erosiva e ben presto si lasciano alle spalle terre aride, senza sostanze nutritive, e contribuiscono ad avviare un processo di desertificazione. Ma c’è di più: l’azione erosiva è facilitata anche dalle monocolture, che sono la forma di coltivazione più "economica", in termini monetari, ma dannosa ai fini della conservazione e della protezione delle risorse idriche del pianeta.

Il ciclo dell’acqua è anche associato ad altri importanti effetti: si è detto che l’acqua ha la proprietà di assorbire, più di qualsiasi altra sostanza, grandi quantità di calore quando evapora e di restituire grandi quantità di calore quando condensa,; pertanto nelle zone calde della Terra l’acqua evapora portando via calore alle zone circostanti esercitando un effetto di raffreddamento delle zone circostanti. L’acqua condensa nelle zone fredde e, nel momento in cui passa dallo stato gassoso a quello liquido, restituisce il calore prima assorbito e scalda le zone fredde del pianeta. Insomma, per le sue qualità termodinamiche l’acqua esercita quindi una funzione di termoregolazione e contribuisce a tenere la temperatura "media" del pianeta intorno a quel valore medio, così importante, già ricordato, di circa 15 °C.

Nelle zone molto fredde delle Terra l’acqua liquida si trasforma in acqua solida, cioè in ghiaccio. Avendo una massa volumica inferiore a quella dell’acqua liquida, il ghiaccio galleggia sull’acqua e, nei mari polari, protegge l’acqua liquida sottostante impedendole di diventare solida e consentendole di continuare ad ospitare le forme di vita.

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