ciclo idrologico

Vi siete mai chiesti da dove deriva la pioggia? E come si formano le nuvole? Lo sapete che ogni singola goccia d’acqua che beviamo è la stessa che bevevano i dinosauri decine di milioni di anni fa? …Ed è la stessa che berremo in futuro! Com’è possibile tutto ciò? Dipende dal ciclo dell’acqua.

Cos'è il ciclo dell'acqua

Il ciclo dell'acqua, o idrologico, è uno dei cicli vitali del sistema Terra assieme a quello del carbonio, dell'azoto, dell'ossigeno, dello zolfo ecc. e descrive la successione dei flussi e la circolazione dell'acqua all'interno dell'idrosfera.
Tutti gli organismi hanno bisogno di acqua per sopravvivere, è una necessità per noi, per gli altri animali, per le piante e per tutti gli esseri viventi.
Esiste una certa quantità di acqua sulla Terra, di cui solo una piccola parte è dolce e utilizzabile dagli esseri viventi: immaginando che tutta l'acqua presente sulla Terra equivalga a 5 l, solo 200 ml (il 4% di 5 l) è dolce e di questa, solamente 60 ml (il 30 % di 200 ml) è accessibile all'uomo.
Ma la quantità di acqua che c’era sulla Terra oltre 4 miliardi di anni fa è la stessa che c’è oggi. Come – direte voi – che stai a dì? Ebbene sì, è così.
Anche se attualmente piove poco, non vuol dire che ci sia meno acqua. Essendo un sistema chiuso, la Terra non forma nuova acqua né la perde, semplicemente la trasforma! Vi spiegheremo in breve quel lungo viaggio che segue l’acqua sulla Terra.

Da un compartimento all'altro

Per vedere bene come funziona il ciclo idrologico partiamo dal conoscere i diversi compartimenti terrestri coinvolti in questo processo.
I principali serbatoi di acqua sono tre:

  • Mari e Oceani;
  • Atmosfera;
  • Terraferma.

L’acqua passa continuamente dall’uno all’altro formando quello che viene chiamato ciclo dell’acqua, il cui motore è l’energia del Sole. La radiazione solare è infatti in grado di far passare l’acqua da uno stato all’altro, trasformandola e muovendola in un ciclo senza fine!

mano nell'acqua

Le fasi del ciclo idrologico

Il ciclo dell'acqua può essere diviso in più fasi, una per ogni processo fisico coinvolto: evaporazione, condensazione, precipitazione, infiltrazione, scorrimento e flusso sotterraneo.
L'intero processo è molto importante perché garantisce la rigenerazione dell'acqua che, altrimenti, si esaurirebbe una volta consumata. Ovunque cada, l’acqua si ricicla di continuo!
Vi facciamo un esempio pratico per capire come funziona: è come il sistema di climatizzazione dell'automobile.
Per rinfrescare l'abitacolo dell'auto bisogna riempire l'impianto di un liquido refrigerante che si muoverà in un ciclo continuo assorbendo calore dall'ambiente. Essendo un sistema chiuso, il liquido refrigerante non andrà perso durante il percorso, che quindi tornerà nuovamente al punto di partenza. Ecco, l'idrosfera si può considerare un sistema chiuso che non crea né perde acqua, all'interno del quale le molecole di H2O semplicemente si spostano tra compartimenti.  

Come inizia il ciclo dell'acqua?

Il ciclo idrologico non ha in realtà un vero e proprio punto di partenza perché ogni fase è concatenata alla precedente e a quella successiva. Per semplificazione possiamo però partire dal mare. Facciamoci aiutare dall'illustrazione qui sotto per capire bene tutti i passaggi. 

ciclo idrologico

Fase 1 – Evaporazione

Quando il Sole riscalda la Terra, la temperatura dell’acqua di mari, laghi, fiumi e specchi d’acqua superficiali aumenta, trasformandone una piccola parte da liquido a gas. Le molecole di vapore acqueo così ottenute salgono quindi nell’atmosfera.

Fase 2 – Condensazione

Il vapore acqueo appena formato, salendo di quota nell'atmosfera, si trova ad affrontare temperature sempre più basse per via del gradiente termico atmosferico. Ecco che il vapore condensa, trasformandosi in goccioline liquide sospese. È così che si formano le nuvole!

Fase 3 – Precipitazione e brinamento

All'interno delle nuvole le goccioline d'acqua sospese posso andare incontro a collisione, unendosi a formare gocce sempre più grandi. Quando le nuvole non riescono più a contenere il peso delle singole gocce, l’acqua precipita formando pioggia, grandine, neve o nevischio. Questo fenomeno è l’opposto dell’evaporazione e genera il passaggio di stato da vapore a liquido. Può però accadere che il vapore acqueo diventi solido senza passare per lo stato liquido seguendo il processo di brinamento.

pioggia2

Fase 4 – Infiltrazione e raccolta

L’acqua che torna sulla Terra tramite precipitazioni può incontrare direttamente gli specchi d'acqua, alimentandoli, o raggiungere la superficie terrestre e permeare nel suolo. Qui viene convogliata e raccolta in serbatoi naturali superficiali come laghi, stagni, pozze e ghiacciai oppure nelle falde sotterranee.

Fase 5 – Scorrimento superficiale e sotterraneo

In questa ultima fase del ciclo, l'acqua superficiale e di falda tornerà nuovamente nei luoghi da cui è evaporata inizialmente. Una parte di essa sarà già precipita direttamente su fiumi e laghi, un'altra scorrerà fino al mare, dove il ciclo ricomincerà.

fiume

Un ciclo dentro il ciclo

Se avete fatto attenzione al grafico che abbiamo riportato sopra, avrete notato che mancano alcuni passaggi. Per semplificazione abbiamo omesso le fasi del ciclo che coinvolgono l'acqua solida e il fenomeno dell'evapotraspirazione, che inseriamo qui.

Per quanto riguarda l'acqua solida, quando pioggia, grandine, neve e nevischio cadono sui ghiacciai possono seguire tre possibili vie: una parte si deposita e diventa ghiaccio, un’altra fonde e torna ad essere acqua andando ad alimentare i fiumi, mentre un'ultima piccola porzione di neve può passare direttamente alla fase di vapore per sublimazione.

Ciò che torna sul suolo tramite precipitazioni può risalire nuovamente in atmosfera grazie alla traspirazione dei vegetali che, insieme all'evaporazione, origina quella che viene chiamata evapotraspirazione.

traspirazione
in foto: Con la traspirazione l’acqua viene liberata dalla foglia sotto forma di vapore che esce dagli stomi, quei minuscoli fori presenti in genere sulla pagina inferiore
Articolo a cura di
Nicole Pillepich