EL AGUA

Importancia del agua

El agua es el elemento más importante para la vida. Es de una importancia vital para el ser humano, así como para el resto de animales y seres vivos que nos acompañan en el planeta Tierra.

Resulta curioso que el 70 por ciento de la Tierra sea agua y que el 70 por ciento de nuestro cuerpo también sea agua. Quizás sea por eso que lo recomendable para tener una dieta saludable y una larga vida sea el comer alimentos con un porcentaje del 70 por ciento en agua.

El ser humano necesita muchísima agua potable para su propia existencia, pero apenas unos litros de agua serían necesarios, los justos para beber, hidratarse y asearse, regar las plantas…etc.

Pero en cambio, el ser humano tiende a abusar de este rico elemento en perjuicio de su propia especie y en perjuicio de su propia existencia así como la del resto de habitantes de la Tierra. Se dice que el ser humano puede llegar a necesitar hasta 500 litros de agua potable al día, lo que supone un derroche extremadamente excesivo. De ahí que le estemos dando tanta importancia al agua para el desarrollo de la vida en el planeta

El agua no solo es importante como recurso vital sino también como recurso económico e industrial, ya que se usa en innumerables actividades industriales, supone un consumo elevado y casi siempre resulta contaminada.

Vamos a ver porqué el agua resulta tan importante para la vida. Fuera del mar, el agua potable es apenas solo un 1 por ciento de todo el agua existente, el 96 por ciento restante es agua salada que se encuentra en los mares, y el tres por ciento que falta es el agua que se encuentra en los polos en forma de hielo.
Y aunque parezca que llueve a menudo y que disponemos de forma muy gratuita e ilimitada del agua, es todo lo contrario. La tierra cada vez está mas caliente, la desertización va creciendo en zonas que antes gozaban de ríos y pantanos, y la imposibilidad de poder cultivar y regar la tierra se está convirtiendo en el principal problema de hambre a nivel mundial.

Ahorrar agua es de suma importancia. Basta con llenar más la lavadora, utilizar reguladores en los grifos, introducir un ladrillo o una botella llena en la cisterna, ducharnos en lugar de bañarnos o afeitarnos o cepillarnos los dientes con el grifo cerrado. Todas estas actitudes pueden hacernos ahorrar miles de litros de agua por día.

¿Porqué es importante el agua para el ser humano?

Como hemos dicho antes, el 70 % del cuerpo humano es agua dulce, y por ello no puede estar sin beberla mas de una semana sin poner en serio peligro la vida. Necesitamos comer, pero podemos estar varias semanas sin hacerlo. El ser humano tiene un 10 % de grasas, con lo que una persona de 70 kilogramos tendrá unos 7 kilogramos de grasa corporal. Si cada gramo de grasa produce 9 calorías, con un kilogramo disponemos de 9000 calorías, y ya que un ser humano necesita unas 2000 calorías al día, o menos si esta quieto, pues se puede llegar a vivir sin comer fácilmente 1 mes.

En el caso del agua es diferente. El agua es mucho mas importante para las reacciones metabólicas y catabólicas del cuerpo y apenas podemos sobrevivir una semana sin beberla.
Se conoce casos de personas que han naufragado en una isla desierta, rodeadas de agua por todas partes, pero que sin embargo acaban muriendo de sed.
Beber agua salada del mar no es la solución, ya que el cuerpo intentará corregir el exceso de sal añadiendo mas agua para diluirla, por lo que nos deshidrataremos mucho mas rápido, por lo que no se recomienda beber agua salada.

Para finalizar, y para hacer aún más hincapié en la importancia del agua, voy con un truco que poca gente conoce para poder sobrevivir a un naufragio en el que no disponemos de agua dulce. Pues bien, si se bebe el agua salada a sorbos pequeñitos, del tamaño de una cucharada de café, cada 30 minutos una cucharadita, al cabo del día, es posible habernos hidratado con medio litro, sin crear en el cuerpo ninguna deshidratación causada por el exceso de sal. De esta forma podemos aguantar mas tiempo mientras esperamos que vengan a salvarnos.

Reacciones químicas[editar]

El agua es el producto final de reacciones de combustión, ya sea del hidrógeno o de un compuesto que contenga hidrógeno. El agua también se forma en reacciones de neutralización entre ácidos y bases.³⁸​

El agua reacciona con muchos óxidos metálicos y no metálicos para formar hidróxidos y oxácidos respectivamente. También forma hidróxidos al reaccionar directamente con los elementos con mayor electropositividad, como los metales alcalinos y alcalinotérreos, que desplazan el hidrógeno del agua en una reacción que, en el caso de los alcalinos más pesados, puede llegar a ser explosiva debido al contacto del hidrógeno liberado con el oxígeno del aire.³⁸​³⁹​

A causa de su capacidad de autoinozación, el agua puede hidrolizar otras moléculas.⁴⁰​ Las reacciones de hidrólisis pueden producirse tanto con compuestos orgánicos como inorgánicos. Son muy importantes en el metabolismo de los seres vivos, que sintetizan numerosas enzimasdenominadas hidrolasas con la función de catalizar la hidrólisis de diferentes moléculas.

Distribución del agua en la naturaleza[editar]

El agua en el Universo[editar]

Superficie cubierta de hielo del satélite de Júpiter Europa. Se piensa que existe un océano de agua líquida bajo su superficie helada.

El agua es un elemento bastante común en nuestro sistema solar,⁴¹​ y en el universo,⁴¹​⁴²​ donde se encuentra principalmente en forma de hielo y de vapor. Constituye una gran parte del material que compone los cometas y en 2016 se ha hallado «agua magmática» proveniente del interior de la Luna en pequeños granos minerales en la superficie lunar.⁴³​ Algunos satélites de Júpiter y Saturno, como Europa y Encéladopresentan posiblemente agua líquida bajo su gruesa capa de hielo.⁴¹​ Esto permitiría a estas lunas tener una especie de tectónica de placasdonde el agua líquida cumple el rol del magma en la tierra, mientras que el hielo sería el equivalente a la corteza terrestre.^{[cita requerida]}

La mayor parte del agua que existe en el universo puede haber surgido como derivado de la formación de estrellas que posteriormente produjeron el vapor de agua al explotar. El nacimiento de las estrellas suele causar un fuerte flujo de gases y polvo cósmico. Cuando este material colisiona con el gas de las zonas exteriores, las ondas de choque producidas comprimen y calientan el gas. Se piensa que el agua es producida en este gas cálido y denso.⁴⁴​

Se ha detectado agua en nubes interestelares dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Estas nubes interestelares pueden condensarse eventualmente en forma de una nebulosa solar. Además, se piensa que el agua puede ser abundante en otras galaxias, dado que sus componentes (hidrógeno y oxígeno) están entre los más comunes del universo.⁴⁵​ En la primera década del siglo XX se encontró agua en exoplanetas, como HD 189733 b⁴⁶​⁴⁷​ y HD 209458 b.⁴⁸​

En julio de 2011, la revista Astrophysical Journal Letters publicó el hallazgo por un grupo de astrónomos del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA y del California Institute of Technology (CALTECH) de una nube de vapor de agua que rodea el cuásar APM 08279+5255, que supone la mayor reserva de agua en el Universo descubierta hasta la fecha, unas 140 billones de veces más que en la tierra.⁴⁹​

El agua en el sistema solar[editar]

Gotas de rocío suspendidas de una telaraña.

Se ha detectado vapor de agua en la atmósfera de varios planetas, satélites y otros cuerpos del sistema solar, además de en el Sol mismo. A continuación se listan varios ejemplos:

• Mercurio: Se ha detectado en altas proporciones en la exosfera.⁵⁰​
• Venus: 0,002 % en la atmósfera.⁵¹​⁵²​
• Tierra: cantidades reducidas en la atmósfera, sujetas a variaciones climáticas.
• Marte: Cantidades variables dependiendo del lugar y la estación del año.⁵³​
• Júpiter: 0,0004 % en la atmósfera.^{[cita requerida]}
• Encélado (luna de Saturno): 91 % de su atmósfera.⁵⁴​

El agua en su estado líquido abunda en la Tierra, donde cubre el 71 % de la superficie. En 2015 la NASA confirmó la presencia de agua líquida en la superficie de Marte.⁵⁵​

Existen indicios de que la luna de Saturno Encélado cuenta con un océano líquido de 10 km de profundidad a unos 30-40 km debajo del polo sur del satélite;⁵⁶​⁵⁷​ también se cree que en Titán puede haber una capa de agua y amoníaco por debajo de la superficie,⁵⁸​ y la superficie del satélite de Júpiter Europa presenta rasgos que sugieren la existencia de un océano de agua líquida en su interior.⁵⁹​⁶⁰​ En Ganimedes, otra luna de Júpiter, también podría haber agua líquida entre sendas capas de hielo a alta presión y de roca.⁶¹​ En 2015, la sonda espacial New Horizons halló indicios de agua en el interior de Plutón.⁶²​

Con respecto al hielo, existe en la Tierra, sobre todo en las zonas polares y glaciares; en los casquetes polares de Marte, también se encuentra agua en estado sólido, aunque están compuestos principalmente de hielo seco. Es probable que el hielo forme parte de la estructura interna de planetas como Urano, Saturno y Neptuno. El hielo forma una espesa capa en la superficie de algunos satélites, como Europa y en Titán, donde puede alcanzar los 50 km. de grosor.⁶³​

También existe hielo en el material que forma los anillos de Saturno,⁶⁴​ en los cometas⁶⁵​ y objetos de procedencia meteórica, llegados por ejemplo desde el Cinturón de Kuiper o la Nube de Oort. Se ha hallado hielo en la Luna, y en planetas enanos como Ceres y Plutón.⁶⁶​⁶²​

El agua y la zona habitable[editar]

Artículo principal: Zona de habitabilidad

La existencia de agua en estado líquido es necesaria para los seres vivos terrestres y su presencia se considera un factor importante en el origen y la evolución de la vida en el planeta.⁶⁷​⁶⁸​ La Tierra está situada en un área del sistema solar que reúne condiciones muy específicas, pero si estuviese un 5 % —ocho millones de kilómetros— más cerca o más lejos del Sol no podría albergar agua en estado líquido, solo vapor de agua o hielo.⁶⁷​⁶⁹​

La masa de la Tierra también tiene un papel importante en el estado del agua en la superficie: la fuerza de la gravedad impide que los gases de la atmósfera se dispersen. El vapor de agua y el dióxido de carbono se combinan, causando lo que se conoce como el efecto invernadero, que mantiene la estabilidad de las temperaturas, actuando como una capa protectora de la vida en el planeta. Si la Tierra fuese más pequeña, la menor gravedad ejercida sobre la atmósfera haría que esta fuese menos espesa, lo que redundaría en temperaturas extremas e impediría la acumulación de agua excepto en los casquetes polares, tal como ocurre en Marte. Por otro lado, si la masa de la Tierra fuese mucho mayor, el agua permanecería en estado sólido incluso a altas temperaturas, dada la elevada presión causada por la gravedad.⁷⁰​ Por lo tanto, tanto el tamaño de un planeta como la distancia a la estrella son factores en la extensión de la zona habitable.

El agua en la Tierra[editar]

Los océanos cubren el 71 % de la superficie terrestre: su agua salada supone el 96,5 % del agua del planeta.

Artículo principal: Hidrología

La Tierra se caracteriza por contener un alto porcentaje de su superficie cubierta por agua líquida, aunque el volumen total ocupado por el agua no llega a los 1 400 000 000 km³, pequeño comparado con el del planeta. Este volumen se mantiene constante gracias al ciclo hídrico. Se piensa que el agua formaba parte de la composición de la tierra primigenia y apareció en la superficie a partir de procesos de desgasificación del magma del interior de la tierra y de condensación del vapor de agua al enfriarse el planeta, aunque no se descartan aportes de agua por impactos con otros cuerpos solares.⁷¹​

Distribución del agua en el manto terrestre[editar]

Representación gráfica de la distribución de agua terrestre.³​

El 70 % del agua dulce de la Tierra se encuentra en forma sólida (Glaciar Grey, Chile).

El manto terrestre contiene una cantidad indeterminada de agua, que según las fuentes está entre el 35 % y el 85 % del total.⁷²​ Se puede encontrar esta sustancia en prácticamente cualquier lugar de la biosfera y en los tres estados de agregación de la materia: sólido, líquido y gaseoso. El agua presente en cualquier estado por encima o por debajo de la superficie del planeta, incluida la subterránea, forma la hidrosfera, que está sometida a una dinámica compleja de transporte y cambio de estado que define un ciclo del agua.

Los océanos y mares de agua salada cubren el 71 % de la superficie de la Tierra. Solo el 3 % del agua terrestre es dulce, y de este volumen, solo el 1  por ciento está en estado líquido. El 2 % restante se encuentra en estado sólido en capas, camposy plataformas de hielo o banquisas en las latitudes próximas a los polos. Fuera de las regiones polares el agua dulce se encuentra principalmente en humedales y, subterráneamente, en acuíferos. Según un estudio publicado en la revista Nature Geoscience, se estima que el agua subterránea total en el planeta supone un volumen de 23 millones de kilómetros cúbicos⁷³​

En total, la Tierra contine unos 1 386 000 000 km³ de agua^{n. 3}​ que se distribuyen de la siguiente forma:³​

Distribución del agua en la hidrosfera

Situación del agua	Volumen en km³		Porcentaje
	Agua dulce	Agua salada	de agua dulce	de agua total
Océanos y mares	-	1 338 000 000	-	96,5
Casquetes y glaciares polares	24 064 000	-	68,7	1,74
Agua subterránea salada	-	12 870 000	-	0,94
Agua subterránea dulce	10 530 000	-	30,1	0,76
Glaciares continentales y permafrost	300 000	-	0,86	0,022
Lagos de agua dulce	91 000	-	0,26	0,007
Lagos de agua salada	-	85 400	-	0,006
Humedad del suelo	16 500	-	0,05	0,001
Atmósfera	12 900	-	0,04	0,001
Embalses	11 470	-	0,03	0,0008
Ríos	2120	-	0,006	0,0002
Agua biológica	1120	-	0,003	0,0001
Total agua dulce	35 029 110		100	-
Total agua en la tierra	1 386 000 000		-	100

El agua desempeña un papel muy importante en los procesos geológicos. Las corrientes subterráneas de agua afectan directamente a las capas geológicas, influyendo en la formación de fallas. El agua localizada en el manto terrestre también afecta a la formación de volcanes.^{[cita requerida]} En la superficie, el agua actúa como un agente muy activo sobre procesos químicos y físicos de erosión. El agua en su estado líquido y, en menor medida, en forma de hielo, también es un factor esencial en el transporte de sedimentos. El depósito de esos restos es una herramienta utilizada por la geología para estudiar los fenómenos formativos sucedidos en la Tierra.⁷⁴​

El ciclo del agua[editar]

Artículo principal: Ciclo del agua

El ciclo del agua implica una serie de procesos físicos continuos.

Con ciclo del agua —conocido científicamente como el ciclo hidrológico— se denomina al continuo intercambio de agua dentro de la hidrosfera, entre la atmósfera, el agua superficial y subterránea y los organismos vivos.

El agua cambia constantemente su posición de una a otra parte del ciclo de agua y se pueden distinguir numerosas componentes⁷⁵​ que implican básicamente los siguientes procesos físicos:

• evaporación de los océanos y otras masas de agua y transpiración de los seres vivos (animales y plantas) hacia la atmósfera,
• precipitación, originada por la condensación de vapor de agua, y que puede adaptar múltiples formas,
• transporte del agua mediante escorrentía superficial o por flujos subterráneos tras la infiltración en el subsuelo.

La energía del sol calienta el agua, generando la energía necesaria para romper los enlaces entre las moléculas de agua líquida que pasa así al estado gaseoso. El agua evaporada asciende hacia las capas superiores de la atmósfera donde se enfría hasta condensarse y formar nubes compuestas de gotas minúsculas. En ciertas condiciones, estas pequeñas partículas de agua se unen para formar gotas de mayor tamaño que no pueden mantenerse suspendidas por las corrientes de aire ascendentes y caen en forma de lluvia o granizo o nieve según la temperatura. Un 90 % del vapor de agua presente en la atmósfera procede de la evaporación de los océanos, a donde vuelve directamente la mayor parte; sin embargo el viento desplaza un 10 % hacia la tierra firme, en la que el volumen de precipitaciones supera de este modo al de evaporación, proveniente principalmente de cuerpos acuáticos y la transpiración de los seres vivos, predominantemente de las plantas .⁷⁵​

Parte del agua que cae sobre la tierra como lluvia o proveniente del deshielo se filtra en la tierra o se evapora, pero alrededor de un tercio se desplaza por la superficie siguiendo la pendiente.⁷⁵​ El agua de escorrentía suele formar cuencas, donde los cursos de agua más pequeños suelen unirse formando ríos. El desplazamiento constante de masas de agua sobre diferentes terrenos geológicos es un factor muy importante en la conformación del relieve. En las partes del curso con pendiente alta, los ríos arrastrarminerales durante su desplazamiento, que depositan en las partes bajas del curso. Por tanto, los ríos cumplen un papel muy importante en el enriquecimiento del suelo. Parte de las aguas de esos ríos se desvían para su aprovechamiento agrícola. Los ríos desembocan en el mar formando estuarios o deltas. ⁷⁶​ Las aguas subterráneas, por su parte, pueden aflorar a la superficie como manantiales o descender a acuíferos profundos, donde pueden permanencer milenios.⁷⁵​

El agua puede ocupar la tierra firme con consecuencias desastrosas: Las inundaciones se producen cuando una masa de agua rebasa sus márgenes 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 obstáculo importante para la vida, es natural que periódicamente algunas regiones sufran sequías. Cuando la sequedad no es transitoria, la vegetación desaparece, al tiempo que se acelera la erosión del terreno. Este proceso se denomina desertización⁷⁷​ y muchos países adoptan políticas⁷⁸​ para frenar su avance. En 2007, la ONU declaró el 17 de junio como el Día Mundial de Lucha contra la Desertización y la Sequía.⁷⁹​

El agua dulce en la naturaleza[editar]

Artículo principal: Agua dulce

El agua dulce en la naturaleza se renueva gracias a la atmósfera que dispone de 13 900 km³ de vapor de agua, un 10  del agua dulce del planeta excluyendo las aguas subterráneas, el hielo en los casquetes polares y el permafrost. Se trata de un volumen dinámico que constantemente se está incrementando en forma de evaporación y disminuyendo en forma de precipitaciones, estimándose el volumen anual en forma de precipitación entre 113 500 y 120 000 km³ en el mundo. En los países de clima templado y frío la precipitación en forma de nieve supone una parte importante del total.⁸⁷​

El 68,7 % del agua dulce existente en el mundo está en los glaciares y mantos de hielo. Los presentes en la Antártida, Ártico y Groenlandia, a pesar de su extensión, no se consideran recursos hídricos por su inaccesibilidad. En cambio, los glaciares continentales son una parte importante de los recursos hídricos de muchos países.⁸⁷​

Las aguas superficiales engloban los lagos, embalses, ríos y humedales suponiendo solamente el 0,3 % del agua dulce del planeta, sin embargo representan el 80 % de las aguas dulces renovables anualmente de allí su importancia.⁸⁷​

También el agua subterránea dulce almacenada, que representa el 96 % del agua dulce no congelada de la Tierra, supone un importante recurso. Según Morris los sistemas de aguas subterráneas empleados en abastecimiento de poblaciones suponen entre un 25 y un 40 % del agua potable total abastecida. Así la mitad de las grandes megalópolis del mundo dependen de ellas para su consumo. En las zonas donde no se dispone de otra fuente de abastecimiento representa una forma de abastecimiento de calidad a bajo coste.⁸⁷​

La mayor fuente de agua dulce del mundo adecuada para su consumo es el lago Baikal, de Siberia, que tiene un índice muy reducido en sal y calcio y aún no está contaminado.⁸⁸​

Efectos sobre la vida[editar]

El arrecife de coral es uno de los entornos de mayor biodiversidad.

El agua es la molécula más común en todos los seres vivos en la Tierra; la masa de la mayoría de los organismos contiene entre un setenta y noventa por ciento de agua, aunque el porcentaje varía considerablemente según la especie, la etapa de desarrollo del individuo y, en organismos multicelulares complejos, el tipo de tejido.⁸⁹​ Las algas llegan al 98 % de agua en peso, mientras que los pinos contienen un 47 %. El cuerpo humano incluye entre un 65 % a un 75 % de agua en peso, y el porcentaje es menor a medida que la persona crece. El contenido en los tejido varía entre el 99 % del líquido cefalorraquídeo y el 3 % de la dentina.⁹⁰​⁹¹​

El agua desempeña un papel biológico importante y todas las formas de vida conocidas dependen del agua a nivel molecular. Sus propiedades como disolvente posibilitan las diversas reacciones químicas de los compuestos orgánicos cruciales para todas las funciones vitales, el transporte de moléculas a través de las membranas y para disolver los productos de excreción.⁹²​ También es un agente activo esencial en muchos de los procesos metabólicos de los seres vivos. La extracción de agua de moléculas —mediante reacciones químicas enzimáticas que consumen energía— permite la síntesis de macromoléculas complejas, como los triglicéridos o las proteínas; el agua actúa asimismo como agente catabólico sobre los enlaces entre átomos, reduciendo el tamaño de moléculas como glucosas, ácidos grasos y aminoácidos, y produciendo energía en el proceso. Es un compuesto esencial para la fotosíntesis. En este proceso, las células fotosintéticas utilizan la energía del sol para separar el oxígeno y el hidrógeno presentes en la molécula de agua; el hidrógeno se combina con CO₂ —absorbido del aire o del agua— para formar glucosa, liberando oxígeno en el proceso.⁹³​ El agua, por su carácter anfiprótico es también el eje de las funciones enzimáticas y la neutralidad respecto a ácidos y bases. La bioquímica en muchos medios intracelulares funciona de manera ideal alrededor de un valor pH de alrededor de 7,2.⁹²​

Vegetación de un oasis en el desierto.

Vida acuática[editar]

Artículos principales: Océanos de la biósfera, Planta acuática y Potencial hídrico.

Diatomeas marinas, un importante grupo de fitoplancton.

Las diversas teorías sobre el origen de la vida coinciden en que esta tuvo su origen en los océanos, bien en aguas superficiales gracias a la energía suministrada por la radiación solar, los rayos cósmicos y hasta descargas eléctricas procedentes de la atmósfera o bien en las profundidades marinas, junto a las fuentes hidrotermales de las fosas oceánicas,⁹⁴​⁹⁵​ Se calcula que un 25 % de todas las especies son acuáticas.⁹⁶​ Las bacterias son particularmente abundantes en el agua y un estudio de 2006 contabilizó unas 20 000 especies por litro de agua marina.⁹⁷​ Estos microorganismos, junto al fitoplancton son la base de la cadena trófica submarina, por lo que agua provee no solo el medio sino el sustento de toda la fauna marina.⁹⁸​

Los animales acuáticos deben obtener oxígeno para respirar, extrayéndolo del agua de diversas maneras. Los vertebrados con repiración pulmonar, como los mamíferos, las aves, los reptiles y los anfibios en su fase adulta, toman el aire fuera del agua y contienen la respiración al sumergirse. La mayoría de la fauna acuática multicelular sin embargo, utiliza branquias para extraer el oxígeno del agua. Algunas especies como los dipnoos cuentan con ambos sistemas respiratorios. Algunos organismos invertebrados carecen de un sistema respiratorio y absorben el oxígeno directamente del agua por difusión.⁹⁹​

Efectos sobre la civilización humana[editar]

Una niña bebiendo agua embotellada.

La historia muestra que las primeras civilizaciones florecieron en zonas favorables a la agricultura, como las cuencas de los ríos. Es el caso de Mesopotamia, considerada la cuna de la civilización humana, surgida en el fértil valle del Éufrates y el Tigris; y también el de Egipto, que dependía por completo del Nilo y sus periódicas crecidas. Muchas otras grandes ciudades, como Róterdam, Londres, Montreal, París, Nueva York, Buenos Aires, Shanghái, Tokio, Chicago u Hong Kong deben su riqueza a la conexión con alguna gran vía de agua que favoreció su crecimiento y su prosperidad. Las islas que contaban con un puerto natural seguro —como Singapur— florecieron por la misma razón. Del mismo modo, las áreas en las que el agua es muy escasa tienen dificultades de desarrollo, a no ser que posean otros recursos en grandes cantidades.¹⁰⁰​

El agua como derecho humano[editar]

Agua cayendo

La Asamblea General de las Naciones Unidas, aprobó el 28 de julio de 2010, en su sexagésimo cuarto período de sesiones, una resolución que reconoce al agua potable y al saneamiento básico como derecho humano esencial para el pleno disfrute de la vida y de todos los derechos humanos.¹⁰¹​^{n. 5}​ Esta resolución fue precedida, en noviembre de 2002, por la «Observación General nº 15 sobre el derecho al agua», que establece el derecho al acceso asequible al agua como una condición indispensable para «una vida humana digna» El artículo I.1 establece que "El derecho humano al agua es indispensable para una vida humana digna".¹⁰¹​

En la resolución de la Asamblea General de 2010, se estimaba en 884 millones el número de personas sin acceso al agua potable y en más de 2 600 millones las personas sin saneamiento básico. Asimismo, calculaba que unos 1,5 millones de niños menores de 5 años fallecían anualmente como consecuencia de la carencia de agua.

Agua para beber: necesidad del cuerpo humano[editar]

Artículo principal: Agua potable

El cuerpo humano está compuesto de entre un 55 % y un 78 % de agua, dependiendo de sus medidas y complexión.¹⁰²​ La actividad metabólica, como por ejemplo, la oxidación de las grasas o hidratos de carbono, genera cierta cantidad de agua; sin embargo, el agua metabólica es insuficiente para compensar las pérdidas a través de la orina, las heces, el sudor, o por exhalación del aliento, por lo que para mantener el balance hídrico del cuerpo es necesario consumir agua. El agua se puede absorber tanto de las bebidas líquidas o de los alimentos, entre los cuales las frutas y verduras frescas contienen el porcentaje mayor, hasta un 85 %, similar al de muchas bebidas, mientras que los cereales o frutos secos suelen componerse solo de un 5 % de agua.¹⁰³​

Para evitar problemas asociados a la deshidratación, un documento de la Plataforma de Alimentación y Nutrición del Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos recomendaba en 1945 consumir un mililitro de agua por cada caloría de comida.¹⁰⁴​ La última referencia ofrecida por este mismo organismo habla de 2,7 litros de agua diarios para una mujer y 3,7 litros para un hombre, incluyendo el consumo de agua a través de los alimentos.¹⁰⁵​ Naturalmente, durante el embarazo y la lactancia la mujer debe consumir más agua para mantenerse hidratada. Según el Instituto de Medicina —que recomienda una media de 2,2 litros/día para una mujer, y 3,0 litros/día para un varón— una mujer embarazada debe consumir 2,4 litros, y hasta 3 litros durante la lactancia, considerada la gran cantidad de líquido que se pierde durante este periodo.¹⁰⁶​ la Asociación Británica de Dietética recomienda un mínimo de unos dos litros y medio diarios de agua.¹⁰⁷​ Otras fuentes discrepan,¹⁰⁸​ y la literatura médica cita una cantidad mínima menor, típicamente un litro de agua diario para un individuo varón adulto.¹⁰⁹​ En cualquier caso, cantidad exacta variará en función del nivel de actividad, la temperatura, la humedad, la dieta y otros factores.

La ingesta excesiva de agua —por ejemplo, durante el ejercicio físico— puede causar hiperhidratación, o intoxicación de agua, una condición que puede ser peligrosa. Hay varios mitos no demostrados sobre el consumo de agua y la salud, como por ejemplo usa supuesta relación entre el consumo de agua, la pérdida de peso y el estreñimiento.¹¹⁰​

A diferencia de las pérdidas de agua a través de la piel o los pulmones, el volumen excretado con la orina está sujeto a un estricto control, llevado a cabo en los riñones. El porcentaje de agua presente en la orina puede variar mucho, dependiendo de la cantidad de sustancias de desecho, como minerales y urea, a excretar. La concentración u osmolaridad máxima de estos solutos en de la orina es de 1200 mOsm/L, que define el volumen mínimo de líquido necesario para su eliminación, independientemente del estado de hidratación del organismo.¹⁰³​

Desinfección del agua potable[editar]

Artículo principal: Desinfección del agua potable

Una niña con una botella de agua en África donde la diarrea es frecuente en los niños. La escasez de agua y la deficiente infraestructura causan más de cinco millones de muertes al año por consumo de agua contaminada.

El agua de beber es uno de los principales transmisores de microorganismos causantes de enfermedades, principalmente bacterias, virus y protozoos intestinales. Las grandes epidemias de la humanidad han prosperado por la contaminación del agua. Por referencias, se conoce que se recomendaba hervir el agua desde quinientos años antes de nuestra era.¹¹¹​

Actualmente en los países desarrollados están prácticamente controlados los problemas que planteaban las aguas contaminadas. Los procesos de filtración y desinfección del agua previamente al consumo humano se impusieron en el siglo XX y se estima que son los causantes del 50 % de aumento de la expectativa de vida de los países desarrollados en el siglo pasado. La revista Life consideró la cloración y filtración del agua como probablemente el más importante progreso de la salud pública del milenio. Existen varios agentes que se pueden emplear para la desinfección del agua, entre ellos el peróxido, compuestos de cloro y otros halógenos, plata-cobre, ozono y radiación ultravioleta.¹¹²​

El cloro, bien en forma de gas o como hipoclorito, es el material más usado como desinfectante del agua, por sus propiedades oxidantes. Una vez que ha atravesado la membrana de los microorganismos, los compuestos clorados los eliminan mediante la oxidación las enzimas respiratorias de estos.¹¹³​

El cloro puede resultar irritante para las mucosas y la piel por ello su utilización está estrictamente vigilada. La proporción usada varía entre 1ppm cuando se trata de purificar el agua para su consumo, y entre 1-2 ppm para la preparación de agua de baño. La aplicación inadecuada de componentes químicos en el agua puede resultar peligroso. La aplicación de cloro como desinfectante comenzó en 1912 en los Estados Unidos. Al año siguiente Wallace y Tiernan diseñaron unos equipos que podían medir el cloro gas y formar una solución concentrada que se añadía al agua a tratar. Desde entonces la técnica de cloración ha seguido progresando. Además de su capacidad destructora de gérmenes, su acción también es muy beneficiosa en la eliminación del hierro, manganeso, sulfhídricos, sulfuros y otras sustancias reductoras del agua. Muchos países en sus normativas establecen desinfecciones mediante cloro y exigen el mantenimiento de una determinada concentración residual de desinfectante en sus redes de tuberías de distribución de agua. A veces se emplea cloraminas como desinfectante secundario para mantener durante más tiempo una determinada concentración de cloro en el sistema de abastecimiento de agua potable.¹¹⁴​

Dificultades en el mundo para acceder al agua potable[editar]

La población mundial ha pasado de 2 630 millones en 1950 a 6 671 millones en 2008. En este periodo, la población urbana ha pasado de 733 millones a 3 505 millones. Es en los asentamientos humanos donde se concentra el uso del agua no agrícola y donde se contraen la mayoría de las enfermedades relacionadas con el agua.¹¹⁵​

Ante la dificultad de disponer de agua potable para consumo humano en muchos lugares del planeta, se ha consolidado un concepto intermedio, el agua segura como el agua que no contiene bacterias peligrosas, metales tóxicos disueltos, o productos químicos dañinos a la salud, y es por lo tanto considerada segura para beber, por tanto se emplea cuando el suministro de agua potable está comprometido. Es un agua que no resulta perjudicial para el ser humano, aunque no reúna las condiciones ideales para su consumo.

Por diversos motivos, la disponibilidad del agua resulta problemática en buena parte del mundo, y por ello se ha convertido en una de las principales preocupaciones de gobiernos en todo el mundo. Actualmente, se estima que alrededor de mil millones¹¹⁶​ de personas tienen un deficiente acceso al agua potable. Esta situación se agrava por el consumo de aguas en malas condiciones, que favorece la proliferación de enfermedades y brotes epidémicos. Muchos de los países reunidos en Evian en la XXIXª conferencia del G-8 se marcaron 2015 como fecha límite para conseguir el acceso universal a agua en mejores condiciones en todo el mundo.¹¹⁷​ Incluso si se lograse este difícil objetivo, se calcula que aún quedarían alrededor de 500 millones sin acceso al agua potable, y más de mil millones carecerían de un adecuado sistema de saneamiento. La mala calidad el agua y el saneamiento irregular afectan gravemente el estado sanitario de la población: solo el consumo de agua contaminada causa 5 000 000 de muertes al año, según varios informes¹¹⁸​ de las Naciones Unidas, que declararon 2005-2015 la Década de la Acción. La OMS estima que la adopción de políticas de agua segura podría evitar la muerte de 1 400 000 niños al año, víctimas de diarrea.¹¹⁹​¹²⁰​ 50 países, que reúnen a casi un tercio de la población mundial, carecen de un adecuado suministro de agua,¹²¹​ y 17 de ellos extraen anualmente más agua de sus acuíferos de la que puede renovarse naturalmente.¹²²​ La contaminación, por otra parte, no solo contamina el agua de ríos y mares, sino los recursos hídricos subterráneos que sirven de abastecimiento del consumo humano.¹²³​

El uso doméstico del agua[editar]

Niña en Malíabasteciéndose para su consumo doméstico del agua del subsuelo mediante una bomba manual.

Además de precisar los seres humanos el agua para su existencia precisan del agua para su propio aseo y la limpieza. Se ha estimado que los humanos consumen directamente o indirectamente alrededor de un 54 % del agua dulce superficial disponible en el mundo. Este porcentaje se desglosa en:

• Un 20 %, utilizado para mantener la fauna y la flora, para el transporte de bienes (barcos) y para la pesca, y
• el 34 % restante, utilizado de la siguiente manera: El 70 % en irrigación, un 20 % en la industria y un 10 % en las ciudades y los hogares.¹²⁴​¹²⁵​

El consumo humano directo representa un porcentaje reducido del volumen de agua consumido a diario en el mundo. Se estima que un habitante de un país desarrollado consume alrededor de cinco litros diarios en forma de alimentos y bebidas.¹²⁶​ Estas cifras se elevan dramáticamente cuando se considera el consumo total doméstico. Un cálculo¹²⁷​ aproximado de consumo de agua por persona/día en un país desarrollado, considerando el consumo industrial doméstico arroja los siguientes datos:

Consumo aproximado de agua por persona/día

Actividad	Consumo de agua
Lavar la ropa	60-100 litros
Limpiar la casa	15-40 litros
Limpiar la vajilla a máquina	18-50 litros
Limpiar la vajilla a mano	100 litros
Cocinar	6-8 litros
Darse una ducha	35-70 litros
Bañarse	200 litros
Lavarse los dientes	30 litros
Lavarse los dientes (cerrando el grifo)	1,5 litros
Lavarse las manos	1,5 litros
Afeitarse	40-75 litros
Afeitarse (cerrando el grifo)	3 litros
Lavar el coche con manguera	500 litros
Descargar la cisterna	10-15 litros
Media descarga de cisterna	6 litros
Regar un jardín pequeño	75 litros
Riego de plantas domésticas	15 litros
Beber	1,5 litros

Estos hábitos de consumo y el aumento de la población en el último siglo ha causando a la vez un aumento en el uso del agua. Ello ha provocado que las autoridades realicen campañas por el buen uso del agua. Actualmente, la concienciación es una tarea de gran importancia para garantizar el futuro del agua en el planeta, y como tal es objeto de constantes actividades tanto a nivel nacional como municipal.¹²⁸​ Por otra parte, las enormes diferencias de consumo diario por persona entre países desarrollados y países en vías de desarrollo¹²⁹​ señalan que el modelo hídrico actual no es solo ecológicamente inviable: también lo es desde el punto de vista humanitario,¹³⁰​ por lo que numerosas ONG se esfuerzan¹³¹​ por incluir el derecho al agua entre los Derechos humanos.¹³²​ Durante el V Foro Mundial del agua, convocado el 16 de marzo de 2009 en Estambul(Turquía), Loic Fauchon (presidente del Consejo Mundial del Agua) subrayó la importancia de la regulación del consumo en estos términos:

La época del agua fácil ya terminó... Desde hace 50 años las políticas del agua en todo el mundo consistieron en aportar siempre más agua. Tenemos que entrar en políticas de regulación de la demanda.¹³³​

El agua en la agricultura[editar]

Artículo principal: Riego

Sistema de irrigación de Dujiangyan(China) realizado en el siglo III a. C.Varias exclusas desvían parte del río Min a un canal hasta Chengdu. Está en funcionamiento desde esa época.

Riego mediante un pívot en un campo de algodón.

Según la FAO, la agricultura supone un 69 % del agua total extraída en el mundo, porcentaje que en algunas zonas áridas puede superar el supera el 90 %. La necesidad de los recursos hídricos para la producción de alimentos debe conciliarse con la demanda procedente de otros sectores, como el uso en las zonas urbanas y la preservación de los ecosistemas.¹³⁴​ En muchos lugares, la agricultura supone una importante presión sobre las masas naturales de agua, y el agua que precisan los regadíos supone una disminución de los caudales naturales de los ríos y un descenso de los niveles de las aguas subterráneas que ocasionan un efecto negativo en los ecosistemas acuáticos.¹³⁵​

Según datos de la UNESCO, menos del 20 % del agua de riego llega a la planta; el resto se desperdicia y además transporta residuos con sustancias tóxicas que inevitablemente van a parar a los ríos.¹³⁶​ El uso de nitratos y pesticidas en las labores agrícolas suponen la principal contaminación difusa de las masas de agua tanto superficial como subterránea. La más significativa es la contaminación por nitratos, que produce la eutrofización de las aguas. En España el consumo anual de fertilizantes se estima en 1 076 000 toneladas de nitrógeno, 576 000 toneladas de fósforo y 444 000 toneladas de potasio. Aunque la mayor parte de los abonos son absorbidos por los cultivos, el resto es un potencial contaminante de las aguas.¹³⁵​

Por ser la agricultura un sistema de producción antiguo, se ha adaptado a los diferentes regímenes hídricos de cada región: Así, en zonas donde se den abundantes precipitaciones suelen realizarse cultivos de regadío, mientras que en zonas más secas son comunes los cultivos de secano. Dado que las tierras de regadío son aproximadamente tres veces más productivas que las de secano, las inversiones en el desarrollo de infraestructuras de riego y gestión de recursos hídricos son importantes para un desarrollo sostenible de la agricultura.¹³⁴​ Este desarrollo se da de forma muy desigual en distintas partes del mundo. Por ejemplo, en África, solo el 7 % de la superficie cultivable es de regadío, mientras que en Asia, supone el 38 %.¹³⁴​

Más recientemente se ha experimentado con nuevas formas de cultivo e irrigación destinadas a minimizar el uso de agua. Las técnicas de riego localizado —por goteo o por aspersión—, la agricultura en invernaderos en condiciones ambientales controladas y la selección de varoiedades genéticamente adaptadas a climas secos forman parte de estas prácticas.¹³⁷​ En la actualidad una de las vertientes más activas de la investigación genética intenta optimizar el consumo de agua de las especies que el hombre usa como alimento.¹³⁸​ En los experimentos de agricultura espacial, como se conoce al cultivo de plantas en las condiciones de estaciones espaciales, también se han desarrollado tecnologías que limitan el gasto de agua entre el 25 y el 45 %.¹³⁹​

El uso del agua en la industria[editar]

La industria precisa el agua para múltiples aplicaciones, como pueden ser para calentar y enfriar en intercambiadores de calor, para producir vapor de agua en turbinas de vaporo como disolvente, como materia prima o para limpiar. El agua presurizada se emplea en equipos de hidrodemolición, en máquinas de corte con chorro de agua, y también se utiliza en pistolas de agua con alta presión para cortar de forma eficaz y precisa varios materiales como acero, hormigón, hormigón armado, cerámica, etc. y como líquido refrigerante para evitar el recalentamiento de maquinaria como las sierras eléctricas o entre elementos sometidos a un intenso rozamiento. Después de su uso, la mayor parte se elimina devolviéndola nuevamente a la naturaleza. A veces se tratan los vertidos, pero otras el agua residual industrial contaminada con metales pesados, sustancias químicas o materia orgánica vuelve al ciclo del agua sin un tratamiento adecuado, lo que repercute negativamente en la calidad del agua y en el medio ambiente acuático.¹⁴⁰​ También se puede producir una contaminación indirecta: por medio de residuos sólidos que contienen agua contaminada u otros líquidos, el lixiviado, que se acaban filtrando al terreno y contaminando acuíferos si no se aíslan adecuadamente.¹⁴¹​ También se da contaminación térmica por la descarga de agua usada como refrigerante.

Los mayores consumidores de agua para la industria en el año 2000 fueron: Estados Unidos (220,7 km³); China (162 km³); Federación Rusa (48,7 km³); India (35,2 km³); Alemania (32 km³); Canadá (31,6 km³) y Francia (29,8 km³). En los países de habla hispana, el mayor consumo se dio en España (6,6 km³); México (4,3 km³); Chile (3,2 km³) y Argentina (2,8 km³).¹⁴²​ El consumo global industrial de agua superar al doméstico en más del doble.¹⁴³​

El agua es utilizada para la generación de energía eléctrica. La hidroelectricidad es la que se obtiene a través de la energía hidráulica. La energía hidroeléctrica se produce cuando el agua embalsada previamente en una presa cae por gravedad en una central hidroeléctrica, haciendo girar en dicho proceso una turbina engranada a un alternador de energía eléctrica. Este tipo de energía es de bajo coste, no produce contaminación, y es renovable, aunque la construcción de embalses tiene un impacto ambiental.¹⁴⁴​¹⁴⁵​

El agua como transmisor de calor[editar]

El agua y el vapor son usados como transmisores de calor en diversos sistemas de intercambio de calor, debido a su abundancia y por su elevada capacidad calorífica, que le permite absorber grandes cantidades de energía calorífica sin que cambie en exceso su temperatura.¹⁴⁶​ El vapor condensado es un calentador eficiente debido a su elevado calor latente.¹⁴⁷​ La desventaja del agua y el vapor es que, sin tratamiento, son corrosivos para muchos metales, como el acero y el cobre. En la mayoría de centrales eléctricas, el agua es utilizada como refrigerante, bien por intercambio de calor o por evaporación.

En la industria nuclear, el agua puede ser usada como moderador nuclear. En un reactor de agua a presión, el agua actúa como refrigerante y moderador. Esto aumenta la eficacia del sistema de seguridad pasivo de la central nuclear, ya que el agua ralentiza la reacción nuclear, manteniendo la reacción en cadena.¹⁴⁸​

Procesamiento de alimentos[editar]

El agua desempeña un papel crucial en la tecnología de alimentos. Es un elemento básico en el procesamiento de alimentos e influye en la calidad de estos.

Los solutos que se encuentran en el agua, tales como las sales y los azúcares, afectan las propiedades físicas del agua tales como el punto de ebullición y de congelación y disminuyen la actividad acuosa, o relación entre la presión de vapor de la solución y la presión de vapor de agua pura.¹⁴⁹​ Los solutos tienen un efecto en muchas reacciones químicas y en el crecimiento de microorganismos en los alimentos.¹⁵⁰​ El crecimiento bacteriano cesa a niveles bajos de actividad acuosa.¹⁵⁰​

La concentración de compuestos minerales, especialmente carbonato de calcio y magnesio es conocida como la dureza del agua. Según su dureza, el agua se clasifica en:

• Agua blanda, ${\displaystyle \leq }$ 17 mg/l;
• agua moderadamente dura, ${\displaystyle \leq }$120 mg/l;
• agua dura, ${\displaystyle \leq }$180 mg/l.

La dureza es otro factor crítico en el procesamiento de alimentos debido a su influencia en el pH. La dureza puede afectar drásticamente la calidad de un producto a la vez que ejerce un papel en las condiciones de salubridad; cuando la dureza aumenta, el agua pierde su efectividad desinfectante.¹⁴⁹​ Los sistemas químicos de intercambio iónicopermiten tratar el agua para disminuir su dureza.

Algunos métodos populares utilizados en la cocción de alimentos son: la ebullición, la cocción al vapor y el hervor a fuego lento. Estos procedimientos culinarios requieren la inmersión de los alimentos en el agua cuando esta se encuentra en estado líquido o de vapor.

Véase también: Dureza del agua

Aplicaciones químicas[editar]

El agua se usa muy a menudo en reacciones químicas como disolvente o reactivo y, más raramente, como soluto o como catalizador. En las reacciones inorgánicas es un solvente común, debido a que muchos compuestos iónicos y polares se disuelven fácilmente en ella. Tiene menos usos en las reacciones orgánicas, porque no suele disolver los reactivos bien y es una sustancia anfótera y nucleófila, aunque estas propiedades son a veces deseables. Se ha observado que el agua causa una aceleración en la reacción de Diels-Alder.¹⁵¹​ El agua supercrítica es un sujeto de investigación; se ha averiguado que el agua supercrítica saturada en oxígeno es muy eficaz para destruir contaminantes orgánicos por oxidación.¹⁵²​

El vapor de agua se utiliza para procesos industriales como la oxidación de propano y propileno a ácido acrílico. El agua tiene varios efectos estas reacciones, como la interacción física o química del agua con el catalizador y la reacción química con los compuestos intermedios de reacción. El rendimiento de ácido acrılico aumenta con contenidos de vapor entre 0 y 20 % en volumen y se nivela a mayores concentraciones.¹⁵³​ La composición superficial del catalizador cambia dinámicamente en presencia de vapor y estos cambios se correlacionan con la mejora de la productividad.¹⁵⁴​¹⁵⁵​

El agua empleada como disolvente[editar]

El agua es descrita muchas veces como el solvente universal, porque disuelve muchos de los compuestos conocidos. Sin embargo no llega a disolver todos los compuestos.

En términos químicos, el agua es un solvente eficaz porque permite disolver iones y moléculas polares. En el proceso de disolución, las moléculas del agua se agrupan alrededor de los iones o moléculas de la sustancia para mantenerlas alejadas o dispersadas. Los aniones o porciones de la moléculo con carga negativa atraen a hidrógenospresentes en la molécula del agua , mientras que los oxígenos presentan afinidad por los cationes o superficies con carga positiva.¹⁵⁶​ La solvatación o la suspensión de sustancias en el agua se emplea a diario para el lavado de la vestimenta, pisos, alimentos, mascotas, automóviles y el cuerpo humano. El uso del agua como solvente de limpieza es muy elevado en los países industrializados.

El agua facilita el procesamiento biológico y químico de las aguas residuales. El ambiente acuoso ayuda a descomponer los contaminantes, debido a su capacidad de volverse una solución homogénea, que puede ser tratada de manera flexible. Los microorganismos que viven en el agua pueden acceder a los residuos disueltos y pueden alimentarse de ellos, descomponiéndoles en sustancias menos contaminantes. Para ello los tratamientos aeróbicos se utilizan de forma generalizada añadiendo oxígeno o aire a la solución, incrementando la velocidad de descomposición y reduciendo la reactividad de las sustancias nocivas que lo componen. Otros ejemplos de sistemas biológicos para el tratamiento de las aguas residuales son los cañaverales y los biodigestores anaeróbicos. Por lo general en los tratamientos químicos y biológicos de los desperdicios, quedan residuos sólidos del proceso de tratamiento. Dependiendo de su composición, el residuo restante puede ser secado y utilizado como fertilizante si sus propiedades son beneficiosas, o puede ser desechado en un vertedero o incinerado.

Otros usos[editar]

El agua como extintor de fuego[editar]

Uso del agua en incendios forestales.

El elevado calor latente de vaporización del agua y su relativamente baja reactividad química la convierten en un fluido eficaz para apagar incendios. El agua extingue el fuego por enfriamiento, mediante la absorción del calor procedente de la combustión. El agua también disminuye la concentración de oxígeno al evaporarse, contribuyendo así a sofocar el fuego. Sin embargo, el uso del agua para apagar las llamas sobre equipos eléctricos no es recomendable, debido a sus propiedades como conductora de la electricidad, que pueden provocar una electrocución. Asimismo, no debe ser empleada para extinguir combustibles líquidos o disolventes orgánicos, puesto que flotan en el agua y la ebullición explosiva del agua tiende a extender el fuego.¹⁵⁷​

Cuando se utiliza el agua para apagar incendios se debe considerar el riesgo de una explosión de vapor, ya que puede ocurrir cuando se la utiliza en espacios reducidos y en fuegos sobrecalentados.^{n. 6}​ También se debe tomar en cuenta el peligro de una explosión cuando ciertas sustancias, como metales alcalinos o el grafito caliente, descomponen en el agua produciendo hidrógeno.