Lo que hace posible todo el ciclo hidrológico son algunas curiosas propiedades de este “líquido elemento”. El agua es capaz de adoptar tres estados físicos (líquido, sólido y gaseoso) a las temperaturas habituales que se dan en la Tierra. Los mares, los glaciares y las nubes son claros ejemplos de estos tres estados diferentes. Sin embargo, semejante característica es algo extraordinario e inusual entre los miles de sustancias existentes en el planeta. No se conocen otros compuestos de la corteza terrestre, ni de la atmósfera, capaces de adoptar estos tres estados de la materia en las condiciones ambientales propias del planeta azul. Las rocas y los minerales siempre suelen estar en estado sólido a temperatura ambiente. Nunca se las ve derretirse o evaporarse. Lo mismo pasa con otros gases atmosféricos, como el oxígeno o el nitrógeno, que no se condensan ni solidifican a las temperaturas propias de la Tierra. Sólo las moléculas de agua (H2O) son capaces de adoptar estos tres estados a temperatura ambiente y por tanto permitir el ciclo hidrológico en la biosfera.

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Se ha calculado que, gracias a tal fenómeno natural, cada día se evaporan alrededor de 875 kilómetros cúbicos de agua oceánica en el mundo y que en unos 3000 años toda el agua de los océanos atraviesa la atmósfera y regresa de nuevo a las cuencas oceánicas, por medio de la evaporación y la precipitación.[1] Nunca llega agua del espacio exterior. El agua terrestre es siempre la misma y se recicla continuamente. La que bebemos nosotros hoy, ya la bebieron también nuestros antepasados. ¿No es esto algo sorprendente?

Es poco viscosa

Una segunda propiedad del agua es su baja viscosidad. Se llama “viscosidad” de un líquido a la resistencia que éste opone a deformarse. Por ejemplo, la miel, el aceite o los champús son mucho más viscosos que el agua porque oponen más resistencia a la deformación. Se mueven con dificultad, mientras que el agua es mucho más fluida, se adapta rápidamente a cualquier superficie o continente y se desplaza rápidamente. Esta alta movilidad del agua permite que circule velozmente por los arroyos y torrentes de las montañas hasta llegar al mar, cerrándose así el ciclo. Pero, a la vez, gracias a esta baja viscosidad del agua, que también forma parte de los fluidos corporales, la sangre puede desplazarse eficazmente por el torrente sanguíneo y por los órganos de animales y humanos. Se trata de una propiedad física que tiene numerosas consecuencias para la vida.

Si la viscosidad del agua fuera algo mayor de lo que es, su poder erosivo sobre las rocas se vería notablemente disminuido y no sería eficaz. Sin embargo, cuando todas estas propiedades del agua actúan juntas, la erosión y meteorización que producen resultan notablemente eficientes. Uno de los ejemplos más significativo del poder erosivo del agua es el de las famosas cataratas del Niágara (entre Estados Unidos y Canadá). Se cree que hace unos 12.000 años, este salto de agua estaba situado unos 11 kilómetros río abajo, en la localidad de Lewiston.[2] Lo cual indica que el río erosiona aproximadamente unos 30 centímetros de roca cada año.

[photo_footer]Cataratas del Niágara vistas desde el lado canadiense./ Foto: Antonio Cruz.[/photo_footer]

No requiere intermediarios

Sabemos que el agua es fundamental para la vida. Sin ella no se puede vivir y nuestro cuerpo necesita reponerla con más urgencia que otros nutrientes. Ahora bien, es como si alguien conociera tal necesidad prioritaria y hubiera hecho que el agua se reciclara directamente a sí misma y se ofreciera sin intermediarios para permitir la vida en el planeta. 

Comparémosla por ejemplo con un producto más elaborado por el hombre como puede ser la gasolina. También es un líquido sin el cual, hoy por hoy, no puede funcionar la moderna sociedad. Quizás algún día se usen nuevos combustibles más respetuosos con el medio ambiente, pero de momento no es así. Sin el transporte que facilita tal sustancia, es difícil ver cómo podría funcionar nuestra civilización. Pero, para que la gasolina llegue a los motores de los vehículos, se requieren sistemas de refinado y desplazamiento adecuados, como enormes plataformas de extracción, refinerías, kilómetros de tuberías incluso en el fondo del mar, barcos de gran tamaño, grandes flotas de camiones cisterna, trenes especializados, etc. Este combustible orgánico es incapaz de recorrer por sí mismo la distancia que media entre los pozos petrolíferos y nuestros autos. Sin embargo, el agua posee entre sus propiedades la de entregarse a la tierra directamente desde la atmósfera, mediante el ciclo hidrológico y sin ningún intermediario ni proceso costoso de refinación. Uno puede arrodillarse en cualquier fuente natural de alta montaña y beber toda la que desee sin coste alguno. Nos hemos acostumbrado a ello y no le damos importancia, pero ¿acaso no resulta algo sorprendente?

Proporciona minerales

Otra importante función del agua en la naturaleza es el incesante aporte de minerales que realiza a los ecosistemas. En efecto, los innumerables arroyos de montaña, torrentes y ríos erosionan las rocas de sus cauces, arrancándoles los minerales que éstas contienen y transportándolos hacia las aguas subterráneas, al suelo y a los humedales de las regiones bajas. Semejante distribución vital de minerales esenciales para la vida ocurre porque las moléculas de agua poseen unas características muy especiales. 

Es el disolvente universal

El agua es considerada como el disolvente universal ya que es el líquido que más sustancias es capaz de disolver. Esto se debe a la presencia de unos enlaces, llamados “puentes de hidrógeno”, que le permiten unirse a muchas clases de moléculas diferentes y disolverlas. El agua puede así desgastar las rocas y extraer sus preciados minerales, gracias también a la acción del ácido carbónico disuelto en ella. De manera que la inmensa mayoría de las sustancias químicas conocidas son susceptibles de disolverse en el agua. Este ácido carbónico, que es fundamental en los procesos de meteorización de la corteza terrestre, se obtiene mediante la reacción del dióxido de carbono (CO2) con el agua.

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Rompe las rocas

La tensión superficial del agua y el aumento de su volumen cuando se congela, constituyen dos propiedades imprescindibles para fracturar las rocas. La primera puede definirse como la fuerza de cohesión que existe entre las moléculas de la película superficial del agua. Esta tensión superficial del agua es mayor que la de otros líquidos (a excepción del mercurio) porque los enlaces o puentes de hidrógeno poseen una elevada cantidad de energía. Tal fenómeno es el que permite, por ejemplo, colocar horizontalmente una aguja sobre la superficie del agua de un vaso sin que ésta se hunda y también la flotabilidad de pequeños insectos como los famosos zapateros de la especie Gerris lacustris.

Cuando a la tensión superficial del agua, con la consiguiente capilaridad que hace que ésta se introduzca por todos los resquicios y fisuras de las rocas, se le une el aumento del 10% de su volumen por congelación, se obtiene un mecanismo muy eficaz para disgregar, trocear y romper las rocas, que liberarán así sus preciosos minerales. Este proceso forma parte importante de la llamada “meteorización mecánica”, que contribuye a aumentar la superficie de las rocas para que sobre ellas actúe después la “meteorización química”. Todo esto solamente es posible porque el agua existe en los tres estados (líquido, sólido y gaseoso) a las temperaturas habituales de la Tierra. Algo casi exclusivo, único y anómalo de las moléculas de agua.

De la misma manera, el agua helada de los glaciares ejerce un notable poder erosivo sobre las rocas de las montañas, generando característicos valles en forma de U. Al tener una baja viscosidad, permite el deslizamiento lento de las masas heladas con el consiguiente desgaste de las rocas del cauce. Este hielo en movimiento arrastra rocas de diversos tamaños que actúan como papel de lija sobre las paredes y el lecho del glaciar.

Todo esto resulta posible gracias a las extraordinarias propiedades físicas y químicas de las moléculas de agua movidas por el ciclo hidrológico, que no sólo proporcionan nutrientes minerales esenciales para la vida en la Tierra sino que, a la vez, modelan el relieve de la litosfera dándole una belleza singular a las montañas y a los diversos paisajes. A mi entender, existe en tales procesos una sinergia y una extraordinaria teleología. Es decir, una acción conjunta de varios fenómenos diferentes que se suman para realizar la misma función. No se trata sólo de una simple sucesión de causas y efectos físicos al azar sino que aparece un cierto orden dirigido hacia fines concretos que las cosas tienden a realizar. Como si algo o alguien los hubiera dispuesto así para hacer posible la vida en la biosfera terrestre. 

[photo_footer]Pareja de zapateros (Gerris lacustris) en pleno apareamiento. Ni siquiera el peso de ambos individuos consigue romper la tensión superficial del agua./ Foto: Antonio Cruz.[/photo_footer]

El agua crea los suelos

Sin embargo, los fenómenos relacionados con el ciclo del agua no se detienen ahí. Para que dicha agua cargada de nutrientes llegue a los seres vivos es necesario que sea retenida en los distintos tipos de suelos y empape convenientemente los materiales rocosos hasta alcanzar su nivel freático. Los acuíferos proporcionan un suministro continuo de agua y alimento que son absorbidos por las raíces de los vegetales terrestres. Es muy curioso y significativo que el mismo proceso natural realizado por el agua para obtener distintos nutrientes, como la erosión y meteorización de las rocas, produzca también los elementos necesarios para dar lugar a la formación de los suelos que retienen el agua.

En efecto, los granos de arena, arcilla y limo arrancados de las rocas formarán más tarde sustratos, más o menos porosos, que retendrán el agua y los nutrientes imprescindibles para la vida. Estas partículas del suelo generan un complejo laberinto de poros que conservan el agua como si se tratase de una inmensa esponja. En dichos mantos acuíferos el agua se mueve más por capilaridad que por gravedad, constituyendo una reserva vital para la biosfera. Cómo la lluvia no suele ser constante en ningún lugar del mundo, los acuíferos sí proporcionan un suministro continuo para los requerimientos hídricos y nutritivos de las plantas. Por tanto, el ciclo del agua proporciona los elementos vitales necesarios y, al mismo tiempo, unos suelos adecuados para retenerlos y ofrecerlos a la vegetación. Posteriormente se beneficiarán también los animales herbívoros y los carnívoros.

Providencia y diseño

La forma en que los distintos elementos del ciclo hidrológico trabajan juntos y se adecúan para permitir la vida en la Tierra es sencillamente impresionante. La capacidad única del agua para existir en los tres estados físicos que permite la temperatura ambiente terrestre; su baja viscosidad; su capacidad de meteorización y erosión de las rocas para extraer de ellas los nutrientes esenciales a la vida; así como la creación de los suelos capaces de retener dichos nutrientes disueltos en agua, constituyen un poderoso argumento a favor de que la biosfera de la Tierra está afinada para la vida. 

Es sorprendente que todas estas propiedades físicas y químicas del agua, que se han ido mencionando, colaboren entre sí a distintos niveles con la única finalidad de hacer posible la vida en la Tierra. En el ciclo del agua se observa lo que el biólogo Michael Denton llama una “jerarquía teleológica”.[3] O sea, un conjunto único de propiedades que es anterior y absolutamente necesario para que se dé un segundo conjunto idóneo de propiedades, que a su vez es también necesario para que se dé un tercer conjunto de características necesarias para permitir la vida. En el ciclo hidrológico, por ejemplo, dicha jerarquía teleológica se aprecia primero en la capacidad única del agua para existir en los estados líquido, sólido y gaseoso, a temperatura ambiente. Un segundo nivel sería el de las propiedades químicas del agua que permiten la erosión y meteorización de las rocas con el fin de formar los suelos. Mientras que el tercer nivel teleológico lo constituiría el de la idoneidad de los suelos así formados para retener el agua y los nutrientes vitales que permitirán el desarrollo de la vegetación y del resto de la cadena alimentaria en los ecosistemas.

Además, hay que tener en cuenta que esta singular jerarquía teleológica no sólo se da en el ciclo del agua propio del medio aéreo y terrestre. También existen otros conjuntos de aptitud ambiental relacionados entre sí, como los que hay en todos los ambientes del medio marino, desde los arrecifes de coral hasta  las fumarolas abisales, o en el subsuelo oceánico y continental, etc., etc., que son igualmente extraordinarios. Por tanto, el ciclo hidrológico forma parte de un complejo superconjunto mayor de aptitud previa que parece especialmente diseñado para hacer posible la vida y la civilización en el planeta azul. Y esto, qué duda cabe, permite pensar en la existencia de un ser trascendente e inteligente que proyectó el cosmos con sabiduría. Por el contrario, decir que todo es fruto del azar y la casualidad -como afirmaba el biólogo Jacques Monod-, o que somos la creación de alguna hipotética civilización extraterrestre -como creía Francis Crick-, no parecen las mejores respuestas.

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Notas

[1] Denton, M. 2022, The Miracle of Man. The Fine Tuning of Nature for Human Existence, Discovery Institute Press, Seattle, pp. 33-34.

[2] Visit Niagara.

[3] Denton, M. 2022, The Miracle of Man. The Fine Tuning of Nature for Human Existence, Discovery Institute Press, Seattle, p. 42.