Escrito por Gabriel Volpato Lima
Nota do escritor:
Opa, esse material é um dos que serão traduzidos para o inglês para os futuros participantes da iGeo (é um tópico bem importante hein). Além disso, muito desse material foi tirado do A-Level e do GCSE do Reino Unido, por ser o que eu usei para me preparar pra iGeo (e foi o que eu achei de mais completo e parecido com a prova). Além disso, esse material, por ser de um tema ultra extenso, deve servir de base para fazer estudos mais aprofundados com QUESTÕES, pois é necessário fazer questões depois de ler material teórico.
Introdução a sistemas
Assim como qualquer outro sistema da Geografia, o ciclo da água possui inputs (entradas) e outputs (saídas), stores (reservas ou locais de acúmulo), fluxos e limites. Cada um desses tendo seu papel dentro do sistema e agindo de forma interconectada.
É possível definir esses termos como:
Além disso, é importante diferenciar sistemas abertos e sistemas fechados. Um sistema aberto é quando o sistema recebe inputs de matéria/energia ou seus outputs são transportados para outros sistemas, ou seja, há um fluxo que transporta matéria e/ou energia de inputs/outputs de um sistema para outro. Já um sistema fechado é o contrário, sendo um sistema que não permite haver esse fluxo entre sistemas.
Quando um sistema está em equilíbrio dinâmico isso quer dizer que os inputs são iguais aos outputs, mesmo em tempos diferentes. Um exemplo onde isso não acontece é o efeito estufa, pois ele impede que parte da radiação do sol que é refletida pela terra escape a atmosfera, ou seja o input de radiação solar não é igual a um output.
Além disso tudo, ainda há os loops de feedback positivo e negativo. Os loops positivos acontecem quando uma cadeia de eventos amplifica o impacto do evento original. Já no feedback negativo o impacto de uma cadeia de eventos anula os impactos do evento original.
Agora, finalmente, vamos entender o que cada um desses significa dentro do ciclo da água.
É necessário entender que em uma escala local o ciclo da água se comporta como um sistema aberto, já numa escala global ele é um sistema fechado. E isso ocorre pela lógica, pois em um sistema local há a perda de água de uma bacia hidrográfica pro oceano, que volta apenas em parte através da precipitação, e numa escala global, não há como a água escapar da Terra, por causa da gravidade.
Sistemas globais da terra
Dentro do sistema global, existem quatro grandes sistemas que são estudados dentro da geografia.
Atmosfera: A interação dos gases do planeta
Hidrosfera: A interação da água no nosso planeta
Biosfera: A interação da vida no nosso planeta
Litosfera: A interação da parte sólida, semi-sólida e líquida da crosta do planeta Terra
Obviamente, iremos falar da Hidrosfera nessa aula.
Escala Local
Como mencionado acima, em uma bacia hidrográfica, há a perda de água por diversas maneiras, como evaporação e escoamento, entretanto, água é recebida através da precipitação. E como há esse fluxo entre sistemas, isso indica que o ciclo da água em uma escala local é um sistema aberto.
Agora começa a parte mais complicada e cheia de termo😅
Inputs
O input no ciclo da água são todos os processos que adicionam água ao sistema
Precipitação: Toda forma de água que cai da atmosfera na Terra, seja chuva, neve ou granizo. É importante não confundir chuva com precipitação, pois elas tem significados diferentes. Tem três tipos principais de chuva:
- Convecção: Chuva de convecção é um tipo de precipitação que ocorre quando o ar quente e úmido sobe, esfria e condensa, formando nuvens cumulonimbus que resultam em chuvas intensas e de curta duração.
- Chuva orográfica: Precipitação que ocorre quando o ar úmido é forçado a subir ao encontrar uma barreira montanhosa, esfriando e condensando ao subir a encosta.
- Chuva frontal: Precipitação que acontece quando duas massas de ar de diferentes temperaturas e umidades se encontram, com a massa de ar quente sendo elevada sobre a massa de ar frio, levando à condensação e precipitação.
Outros tipos incluem:
- Chuva ciclônica: Precipitação associada a sistemas de baixa pressão, onde o ar quente e úmido é puxado para o centro da baixa pressão, ascendendo e resultando em condensação e chuva.
- Chuva de monção: Chuva sazonal intensa causada pelas mudanças nos ventos de monção, trazendo ar úmido do oceano para o interior e resultando em fortes precipitações durante certos períodos do ano.
Além disso, há a nascente do rio, que é o input inicial do rio. E essas duas são as principais fontes que alimentam o sistema de uma bacia hidrográfica,
Outputs
O output acontece quando há um fluxo de água para fora do sistema. Isso ocorre na:
- Evapotranspiração: Composta pelo output combinado da evaporação e da transpiração. A evaporação ocorre quando a água é aquecida pelo sol, fazendo com que se torne gás e suba para a atmosfera. A transpiração ocorre nas plantas quando elas respiram através de suas folhas, liberando a água que absorvem através de suas raízes, que então evapora devido ao aquecimento pelo sol.
- Escoamento: Toda a água que entra em uma bacia de drenagem sairá pela atmosfera ou por rios que drenam a bacia. Estes podem fluir como afluentes para outros rios ou diretamente para lagos e oceanos.
Fluxos
Por mais que pareça banal aprender sobre esses termos dos fluxos, é algo extremamente importante para compreender como que o sistema inteiro interage consigo mesmo.
- Infiltração: Este é o processo de água se movendo da superfície para o solo. A capacidade de infiltração refere-se à rapidez com que a infiltração ocorre. Culturas de gramíneas e raízes de árvores criam passagens para a água fluir da superfície para o solo, aumentando assim a capacidade de infiltração. Se a precipitação ocorrer a uma taxa maior do que a capacidade de infiltração, ocorrerá escoamento superficial - Moderado/Rápido
- Percolação: A percolação refere-se ao movimento vertical da água através do solo na zona não saturada, onde os poros estão preenchidos tanto por água quanto por ar. Esse processo começa com a infiltração da água da superfície, como resultado de chuvas, irrigação ou outros tipos de entrada de água. À medida que a água se move para baixo através do solo, ela filtra-se através dos poros, sendo retardada por fatores como a textura do solo, sua estrutura e o conteúdo de umidade. A percolação é fundamental para reabastecer os aquíferos e garantir a disponibilidade de água para as plantas e outros processos biológicos no solo. - Lento
- Fluxo Subsuperficial: O fluxo subsuperficial é um subtipo da percolação, que consiste no movimento lateral da água através de uma unidade geológica mais permeável que está acima de uma menos permeável. A velocidade do fluxo depende do tipo de solo. Solos argilosos com alta capacidade de campo e espaços porosos menores têm uma taxa de fluxo mais lenta. Solos arenosos drenam rapidamente porque têm uma capacidade de campo menor, espaços porosos maiores e canais naturais de animais como minhocas. A água, portanto, retorna à superfície, como fluxo de retorno, antes ou ao entrar em um riacho ou lençol freático. Alguns campos esportivos têm solos arenosos para reduzir a chance de alagamentos, mas isso também pode aumentar o risco de inundações em outros lugares - Moderado/Rápido
- Escoamento Superficial: O escoamento superficial refere-se ao movimento da água da chuva que não é absorvida pelo solo e flui sobre a superfície terrestre. Vários fatores influenciam esse processo, como a quantidade e intensidade da precipitação, a capacidade de infiltração do solo, a declividade do terreno, a cobertura vegetal e o uso do solo. Quando a precipitação excede a capacidade de infiltração do solo, a água se acumula na superfície e começa a escoar. Solos compactados ou pavimentados reduzem a infiltração, aumentando o escoamento superficial. Terrenos inclinados facilitam o escoamento, enquanto a vegetação ajuda a reduzir a velocidade da água e aumenta a infiltração. Atividades humanas, como a urbanização e a agricultura, podem alterar significativamente a capacidade de infiltração do solo e a quantidade de escoamento superficial, potencialmente causando erosão e transporte de sedimentos. - Rápido
- Escoamento Subterrâneo: O escoamento subterrâneo ocorre na zona saturada, onde os poros e fraturas das rochas estão completamente preenchidos com água. Aqui, a água movimenta-se horizontalmente ou diagonalmente, seguindo gradientes hidráulicos naturais. Este processo é crucial para a sustentação de nascentes, rios e lagos, além de servir como uma importante fonte de água para poços e sistemas de água potável. A velocidade do escoamento subterrâneo pode variar significativamente dependendo da permeabilidade do meio (solo ou rocha) e do gradiente hidráulico existente.
- Escoamento pelo tronco: O escoamento pelo tronco refere-se ao movimento da água da chuva que é interceptada pelas folhas e galhos de uma planta ou árvore e que, em seguida, escorre ao longo do tronco até atingir o solo. Esse processo redistribui a água de maneira eficiente, aumentando a infiltração nas raízes e transportando nutrientes para o solo, além de contribuir para a redução da erosão superficial e a criação de micro-hábitats ao redor da base das plantas, promovendo a biodiversidade. - Rápido
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