Ciclo hidrológico e águas continentais

Vamos aprender o que são as águas continentais – aquelas que se encontram nos continentes, na forma de rios, lagos, geleiras e águas subterrâneas – e o que são as águas oceânicas, conjunto formado pelos oceanos e mares. Serão apresentados os aspectos físico-naturais da hidrosfera e a maneira pela qual a sociedade utiliza esse importante recurso natural.

Ciclo hidrológico: a água em movimento

A água é uma das substâncias mais abundantes no planeta. Além de estar distribuída, no estado líquido, entre continentes e oceanos, ela pode ser encontrada da seguinte forma na natureza: no estado sólido, por exemplo, em geleiras, nos polos e nas partes mais altas das montanhas; no estado gasoso, na atmosfera, na forma de vapor de água.

Em qualquer uma dessas condições, a água está em constante movimento, de um lugar para outro ou mudando de estado físico. Chamamos esse movimento dinâmico de ciclo da água ou ciclo hidrológico. 

Águas continentais

A quantidade de água doce do planeta é muito menor que a de água salgada. Apenas 3% do total de todo o volume. Mas como essa água está distribuída? Boa parte dela se encontra nos continentes da Terra, na forma de geleiras polares ou no cume das altas montanhas, ou ainda nos lençóis subterrâneos e nos aquíferos. Somente uma pequena parcela da água doce flui por rios e lagos. Vamos conhecer um pouco das características dessas porções de água.

Geleiras

A maior parte do volume de água doce do planeta se encontra na forma de geleiras ou glaciares nos polos Norte e Sul e nas partes mais altas das montanhas. Elas concentram cerca de 79% do total de água doce no mundo.

As geleiras localizadas nos polos têm se formado há milhares de anos em decorrência de nevascas que caem sobre o Ártico e a Antártica. Nessas regiões, consideradas as mais frias do planeta, a camada de gelo torna-se ainda mais espessa na estação do inverno, devido ao acúmulo de neve. Já no verão, devido ao aumento da temperatura, a borda das geleiras polares, que está em contato com o mar, quebra-se, formando grandes icebergs.

Existem também geleiras localizadas nas partes mais altas das cadeias montanhosas, como é o caso daquelas no topo dos Alpes, na Europa; do Himalaia, na Ásia; ou dos Andes, na América do Sul. Elas acabam se formando devido às baixas temperaturas das grandes altitudes, que perduram o ano todo. Na estação do verão, mais quente, parte das geleiras das altas montanhas se derrete, fornecendo água doce para as porções mais baixas do relevo, alimentando inúmeros rios, como o Amazonas, no Peru, e o Ganges, na Índia.

Águas continentais subterrâneas

As águas continentais subterrâneas são o conjunto das águas armazenadas no subsolo e em camadas de rochas profundas. As águas que se infiltram no solo ficam retidas em camadas rochosas denominadas lençóis subterrâneos ou aquíferos.

Esses depósitos estão em formação há milhares de anos e representam cerca de 20% do total da água doce líquida dos continentes. Por isso, utilizar bem esse recurso natural é fundamental para a existência de nossa sociedade. Vejamos, por meio do esquema a seguir, como as águas subterrâneas são constantemente alimentadas pelo ciclo hidrológico.

Rios, lagos e bacias hidrográficas

Além das geleiras e das águas subterrâneas, restam ainda mínimos 1% das águas doces do planeta, que fluem na superfície dos continentes na forma de rios e lagos ou estão na atmosfera. Os rios são cursos de água que correm da nascente, localizada nas partes mais altas do relevo (área chamada de montante), em direção às partes mais baixas (área chamada de jusante). Um rio pode desaguar em outro rio maior ou em um lago, que é uma porção de água represada em uma área de depressão do terreno. Na maioria das vezes, as águas de rios e lagos acabam por desembocar em um mar ou oceano. Em geral, o estudo geográfico dos rios e lagos é realizado por meio das chamadas bacias hidrográficas.

Bacias hidrográficas e sociedade

Por meio do estudo das bacias hidrográficas, podemos entender como as sociedades desenvolvem suas atividades, no campo ou nas cidades, e se relacionam com a natureza à sua volta.

A maneira pela qual cada sociedade ocupa uma bacia hidrográfica é definida pelo conjunto de elementos físico-naturais, como as formas de relevo predominantes, a composição das rochas e dos solos, o clima dominante na região.

O modo de ocupação também tem relação com as tecnologias disponíveis em determinado momento histórico e com a cultura de cada sociedade.

Manancial: conjunto de fontes de água (rios, lagos, lençóis subterrâneos etc.) utilizado para o abastecimento da população de determinado lugar ou região.

Desde a Antiguidade, as águas de rios, lagos e aquíferos localizados nas bacias hidrográficas são utilizadas no abastecimento das populações, na irrigação de lavouras, na criação de animais ou nas indústrias. Os sistemas de captação, tratamento e distribuição de água evoluíram, retirando atualmente bilhões de litros dos mananciais diariamente, em todo o mundo.

Em regiões de relevo plano – por exemplo, áreas de planície –, a navegação fluvial e lacustre é bastante desenvolvida. Em várias bacias hidrográficas do mundo, rios e lagos servem como vias de transporte naturais, fazendo circular milhões de toneladas de produtos e centenas de milhões de pessoas anualmente.

Solos: recurso fundamental para a sociedade

Entre os recursos naturais mais importantes para a humanidade, sem dúvida, o solo é um dos principais. O solo é formado pela camada mais superficial da crosta terrestre e é originado da decomposição química e física das rochas que estão em contato com a hidrosfera e a atmosfera.

Os solos são fundamentais para a existência de vida na biosfera, pois é neles que as plantas fixam raízes, crescem e de onde retiram a água e os nutrientes necessários à sua sobrevivência.

Existem diversos tipos de solo, cujas características dependem da composição das rochas que lhes deram origem, do clima e das formações vegetais da região, da proximidade de cursos de água, entre outros fatores. Assim, podem haver solos mais arenosos, mais argilosos, com maior ou menor fertilidade etc.

Solos e agricultura

Há milhares de anos, os solos são um recurso natural fundamental para a humanidade, já que, neles, foi possível desenvolver a agricultura.

Civilizações floresceram ou desapareceram de acordo com a disponibilidade de água e de solos férteis para produzir alimentos a seus habitantes. Assim, conservar bem os solos é uma preocupação que povos de diferentes partes do mundo têm desde a Antiguidade. Algumas técnicas de plantio foram desenvolvidas com o objetivo de produzir alimentos protegendo os solos.

O terraceamento é uma técnica desenvolvida por povos de regiões montanhosas do planeta. Seu uso tem o objetivo de possibilitar o plantio e a produção de alimentos mesmo nas encostas íngremes das montanhas sem que ocorra perda das camadas de solos. Consiste na construção de terraços, ou seja, plataformas planas, em degraus, que retêm a água das chuvas e evitam a erosão das encostas. Nos terraços podem ser plantados tubérculos, cereais e leguminosas, como ocorre em determinados países da Ásia e da América Latina.

O que são recursos naturais?

Tudo o que os seres humanos retiram ou utilizam da natureza para sobreviver ou desenvolver suas atividades é chamado de recurso natural. Assim, as rochas e os minérios; a água dos rios, dos lençóis subterrâneos e da chuva; a energia solar; a vegetação; os animais terrestres e aquáticos são exemplos de recursos naturais.

Os recursos naturais, que ao serem extraídos da natureza passam a ser matérias-primas, podem ser encontrados em praticamente todos os ambientes que frequentamos. Observe ao redor e note que os elementos artificiais da paisagem foram construídos com base em matérias-primas extraídas da natureza.

Os principais meios de transporte utilizam combustíveis fósseis, que são recursos naturais. A eletricidade também é gerada a partir dos recursos da natureza. Como os recursos naturais são fundamentais para a existência da vida na Terra, seu uso deve ser responsável.

Classificações dos recursos naturais

Como vimos, os recursos naturais apresentam-se de diversas formas e têm um papel importante em nosso cotidiano. Leia o quadro desta página.

Os recursos naturais podem ser classificados, basicamente, de duas maneiras: quanto à origem e ao poder de renovação natural. Quando os recursos naturais têm origem em seres vivos ou em materiais orgânicos, são chamados de recursos bióticos. Os combustíveis fósseis (carvão mineral, petróleo e gás natural) estão inseridos nessa classificação, pois se formaram da decomposição orgânica de materiais. Plantas e animais também fazem parte dos recursos bióticos.

Já os recursos abióticos se originam de materiais não vivos, como a luz solar, a água e o ar. Os minerais também pertencem a esse grupo. 

Quanto ao poder de renovação natural, os recursos dividem-se em renováveis e não renováveis e inesgotáveis.

Renováveis: são aqueles que, em curto período, podem ser repostos pela própria natureza ou pela ação humana. Exemplos: a água doce dos rios pode ser tratada e devolvida aos cursos quase no estado natural; alguns tipos de vegetação natural podem ser replantadas, ainda que não voltem propriamente à condição original; os solos, se tratados de forma cuidadosa, podem ser utilizados por longo período de tempo.

Não renováveis: são aqueles que, ao serem retirados da natureza pelos seres humanos, não são repostos nem retornam ao estado original. São recursos que, quanto mais forem utilizados, menos estarão disponíveis na natureza, ou seja, correm o risco de se esgotar completamente. Entre os exemplos temos: os minérios de ferro e de alumínio e os combustíveis de origem fóssil, como carvão e petróleo.

Inesgotáveis: são aqueles que, mesmo sendo utilizados de forma intensa pela sociedade, não se esgotam. Temos como exemplos: a energia solar, a força dos ventos e das marés.

Rochas como fontes de matéria-prima

A crosta terrestre é uma das principais fontes de recursos naturais para a humanidade. E as rochas são um desses recursos, por isso são extraídas em grande quantidade em determinadas regiões do planeta.

Existem alguns tipos de rocha que são exploradas comercialmente, como o basalto, o mármore ou a argila.

Essas rochas são retiradas da natureza em estado bruto e processadas por meio de técnicas, de acordo com a finalidade de uso.

A sociedade também explora determinados minérios que se encontram em meio às rochas, como diamante, ouro, cobre, calcário ou potássio, que servem de matéria‑prima para a fabricação de vários tipos de produto utilizados na indústria ou em outras atividades econômicas, como na agricultura ou na pecuária.

Tempo geológico

A presença de fósseis de animais e plantas em determinadas camadas rochosas, assim como o estudo da composição de seus minerais, são pistas muito importantes para a reconstituição da história do planeta.

Com o auxílio de aparelhos de datação por radioatividade, geólogos e paleontólogos conseguem identificar a idade de cada camada rochosa, ou seja, quando elas se formaram. Com isso, é possível estabelecer o tempo de existência da Terra e as principais modificações pelas quais passou no decorrer dos últimos 4,6 bilhões de anos. Esse longo período de existência do planeta é chamado de tempo geológico.

Por meio do estudo estratigráfico, os cientistas criaram uma tabela que divide o tempo geológico em frações de tempo menores, de acordo com os acontecimentos físicos e biológicos mais característicos de cada ocasião. Assim, a tabela do tempo geológico é dividida nas seguintes frações de tempo: Éons, Eras, Períodos e Épocas.

Fósseis: O que são?

Algumas camadas rochosas podem conter fósseis. Os fósseis são restos de animais e plantas que permaneceram preservados naturalmente em meio às camadas de rochas sedimentares. Eles são uma das principais pistas utilizadas pelos cientistas para reconstituir a longa  história do planeta. 

Os fósseis podem ser compostos de partes do ser vivo fossilizado, como dentes, folhas, sementes, carapaças, troncos, ossos etc., ou ainda de vestígios deixados por eles, como pegadas, ovos ou excrementos.

Composição da litosfera

A litosfera é a camada rochosa que recobre a Terra. Também chamada crosta terrestre, ela corresponde à esfera que separa as camadas do interior do planeta das esferas superficiais: a hidrosfera e a atmosfera.

Até hoje, o ponto mais profundo da crosta terrestre já atingido por máquinas perfuratrizes está aproximadamente 12 km abaixo da superfície. Isso mostra que, com a tecnologia disponível atualmente, atingimos um ponto ainda muito superficial dessa camada rochosa, visto que o raio da Terra tem cerca de 6 370 km.

A dinâmica da litosfera

Algumas áreas do planeta são mais propícias a atividades vulcânicas, abalos sísmicos e até tsunamis do que outras. O Japão, por exemplo, é um país localizado em áreas onde ocorrem grandes eventos naturais como esses. Em outubro de 2021, o vulcão do monte Aso, situado em Kyushu, entrou em erupção e lançou suas cinzas a uma altitude de 3,5 quilômetros. Dez anos antes, o leste do país havia sido devastado por um forte terremoto e a chegada de um tsunami – com ondas de até 16,7 metros de altura. Em decorrência dos fenômenos naturais, a usina nuclear de Fukushima teve sua estrutura afetada, o que provocou o superaquecimento do sistema de refrigeração e levou à explosão e ao vazamento do material radioativo. Estima-se que cerca de 20 mil pessoas morreram em decorrência desses eventos.

Mas o que esses eventos têm em comum? Atividades vulcânicas, abalos sísmicos e tsunamis estão diretamente ligados à dinâmica litosférica da Terra, que envolve a movimentação de placas tectônicas.

Para compreender o funcionamento de movimentação das placas tectônicas, pense no planeta como um grande quebra-cabeças. Perceba que os contornos dos continentes apresentam encaixes. Partindo desse princípio, o cientista alemão Alfred Wegener (1880-1930) apresentou a teoria da deriva continental no ano de 1912. De acordo com essa teoria, os continentes se movimentariam de forma lenta e contínua, tendo, no passado, formado um único continente, denominado Pangeia (do latim pan, que significa “toda”, e gea, “terra”). Acompanhe como teria sido a movimentação dos continentes até a formação da configuração atual.

Tectônica de placas

Na época de Wegener, acreditava-se que todo o interior do planeta era rígido e rochoso. Por não conseguir explicar a força que moveria os grandes blocos continentais, a teoria não foi aceita pela maior parte dos cientistas de sua geração.

Na década de 1940, o debate sobre a movimentação dos continentes foi retomado. Com uma nova tecnologia  de mapeamento do relevo submarino, foi possível identificar uma complexa formação montanhosa na crosta oceânica do oceano Atlântico. Essas formações foram denominadas dorsais, ou cadeias meso-oceânicas. Décadas depois, ficou comprovado que as dorsais são as áreas responsáveis pela expansão do assoalho oceânico (fundo oceânico), por onde o magma atinge a superfície e se solidifica.

Com isso, comprovou-se que a superfície do planeta Terra não é formada por um único bloco litosférico, mas sim por vários, as chamadas placas tectônicas, como já vimos

As placas tectônicas movem-se lentamente sobre a astenosfera (entre 3 e 10 centímetros por ano), conduzidas pelas células de convecção (imagem a seguir), que atuam de formas ascendente e descendente no manto terrestre. As placas podem estar se afastando umas das outras (movimento divergente) ou se aproximando (movimento convergente).

Quando duas ou mais placas realizam um movimento paralelo de atrito, há o movimento conservativo. O entendimento completo dessa dinâmica faz parte da Teoria da Tectônica de Placas.

Estrutura interna da Terra

Atualmente, o modelo cientificamente mais aceito da estrutura interna da Terra é o que apresenta o planeta dividido em três partes: a crosta terrestre (litosfera), o manto e o núcleo. Essas partes se diferenciam quanto à profundidade, à temperatura em seu interior e à composição química. 

Rochas litosféricas

A litosfera é a mais rígida das esferas terrestres, composta basicamente de rochas. As rochas são aglomerados sólidos que reúnem um ou vários tipos de minerais. Também podem ter origem orgânica, como é o caso das rochas provenientes da solidificação de plantas e da fossilização de animais.

Na crosta terrestre há grande variedade de tipos de rocha. Os geólogos classificam as rochas de acordo com sua origem e o processo de formação. Assim, temos três grupos principais de rochas: as ígneas ou magmáticas, as sedimentares e as metamórficas.

Rochas ígneas ou magmáticas: são formadas pela solidificação do magma no interior da própria crosta. Há também o magma que chega até a superfície terrestre, por meio das erupções vulcânicas, e forma as rochas. Alguns exemplos de rochas magmáticas são o basalto, o granito e o quartzo.

Rochas sedimentares: são formadas de sedimentos (pequenas partes) que se separam de outras rochas e minerais ou de matéria orgânica (restos de animais e plantas). Os sedimentos e a matéria orgânica são transportados pelos ventos, pelas águas das chuvas e do mar para as partes mais baixas do relevo, constituindo depósitos que, ao longo de milhares de anos, formam camadas rochosas. Exemplos de rochas sedimentares são os arenitos, o calcário e a argila.

Rochas metamórficas: são formadas por meio da transformação de rochas sedimentares ou magmáticas. Ao serem expostas à forte pressão ou a altas temperaturas, essas rochas passam pelo processo de metamorfismo, que modifica a composição de seus minerais e suas características químicas e as transforma em rochas metamórficas. Exemplos de rochas metamórficas são o mármore, o xisto e a ardósia.

Rochas contam a história da Terra

Calcula-se que a Terra tenha se formado há cerca de 4,6 bilhões de anos. Entre as técnicas utilizadas pelos cientistas para calcular esse tempo de existência do planeta está o estudo das camadas rochosas, também chamado de estudo estratigráfico.

Em geral, as rochas formam camadas com composição diferente umas das outras. Cada camada pode revelar características dos ambientes terrestres que existiram há milhões ou, até mesmo, bilhões de anos. Em alguns casos, elas podem ser encontradas dispostas umas sobre as outras, como camadas de um bolo. Em geral, as que estão mais abaixo são as mais antigas; já as do topo correspondem às mais recentes.

A composição de algumas camadas rochosas mostra, por exemplo, que houve épocas em que os oceanos encobriam boa parte do planeta. Por isso, existem camadas de rochas com sedimentos de fundo marinho e com fósseis de animais e plantas característicos desse tipo de ambiente.

Houve ainda épocas em que as florestas de pinheiros e os pântanos encobriam grandes extensões da superfície do planeta. Por isso, existem camadas de rocha formadas pela decomposição dessas plantas, que hoje servem de recurso para a geração de energia, como é o caso do carvão.