El agua presenta tres propiedades relacionadas con la temperatura que la hacen única e insustituible para la vida. Se trata de su elevado calor específico, su alto calor de vaporización y su también alta conductividad térmica. Veamos en qué consiste cada una de tales cualidades físicas. 

Elevado calor específico del agua

El calor específico es la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de una sustancia. En el caso del agua, dicha energía es muy alta ya que para incrementar su temperatura hace falta que absorba mucho calor. Por ejemplo, se necesita aplicar una energía calorífica de 4 184 julios para que un kg de agua aumente su temperatura en un grado centígrado. Se comprende que esta es una cantidad importante cuando se compara con el calor específico de otros elementos. En el caso del cobre solo se requieren unos 385 julios para aumentar la temperatura de un kg un grado centígrado, mientras que tan solo hacen falta 130 julios para aumentar la temperatura de la misma cantidad de plomo.

El único líquido que presenta un calor específico más elevado que el agua es el amoníaco líquido. Sin embargo, como todo el mundo sabe, el amoníaco es corrosivo para la piel, los ojos o los pulmones y, por tanto, no apto para realizar las funciones que hace el agua en los seres vivos. De manera que cualquier cantidad de agua cambia menos su temperatura, con adición o sustracción de calor, que la mayoría de las sustancias. Esto es algo que se puede comprobar fácilmente. Por ejemplo, cuando uno se baña en el mar en verano, a las doce de la noche, suele encontrar el agua relativamente caliente, porque aún no ha perdido la energía calorífica que durante el día le ha transmitido el sol. Al agua le cuesta calentarse pero también enfriarse debido a su elevado calor específico. 

Pues bien, esta propiedad constituye otro elemento de aptitud física del agua para todos los seres vivos, especialmente para los que mantenemos constante la temperatura corporal (homeotermos). Si en vez de agua tuviéramos cualquier otra sustancia líquida con menor calor específico, nuestros cuerpos se calentarían demasiado a consecuencia del calor generado por las propias reacciones metabólicas y moriríamos. Gracias al agua, podemos soportar temperaturas corporales de hasta 40º C o poco más, y los casos de muerte por exceso de calor suelen ser excepcionales. Aunque también los organismos poiquilotermos, cuya temperatura corporal depende de la del ambiente, se benefician del elevado calor específico del agua ya que gracias a éste los cambios térmicos que experimentan no son tan bruscos.

Por otro lado, si el calor específico del agua fuera mayor de lo que es, su aptitud para la vida sería menor. De hecho, la temperatura media de las especies de sangre caliente, que está entre los 36º C y 39º C, es precisamente la misma en la que el calor específico del agua es menor. Esto hace que sus moléculas se muevan más fácilmente por unidad de energía suministrada.

El hecho de que alrededor del 60% de nuestro cuerpo sea agua, hace que la mayor parte de nuestros tejidos tengan también un calor específico parecido al del líquido elemento. Esto, como decimos, contribuye a amortiguar los cambios bruscos de temperatura en los organismos y constituye un elemento adicional de aptitud natural del agua para todos los seres vivos.

Alto calor de vaporización del agua

El calor de vaporización es la cantidad de energía que se necesita para transformar un gramo de una substancia líquida en gaseosa a temperatura constante. El calor de vaporización del agua es elevado ya que es alrededor de 540 cal/g a 100º C, que es el punto de ebullición del agua. Para calentar un gramo de agua desde el punto de congelación hasta el de ebullición se requieren unas cien calorías, mientras que se necesitan unas cinco veces más calorías para convertir un gramo de agua líquida en vapor de agua a temperatura ambiente. Este calor de vaporización del agua es el más alto conocido, solo superado por algunos metales líquidos a temperaturas muy altas.

Esta característica del agua es importante para los seres vivos porque permite que pierdan fácilmente el exceso de calor corporal. El enfriamiento por evaporación es esencial en los ambientes cálidos y después de un ejercicio físico importante, sobre todo en las aves y mamíferos, cuya elevada tasa metabólica les genera mucho calor. Si este calor no se pudiera disipar pronto, gracias a la acción refrescante de la evaporación del agua, se correría el riesgo de hipertermia fatal o muerte por golpe de calor.

Es evidente que dicho enfriamiento por evaporación únicamente afecta a los organismos terrestres y no a los que viven en el agua. Por tanto, constituye un elemento de aptitud ambiental para los animales terrestres y en especial para los humanos. Nuestras abundantes glándulas sudoríparas así como la práctica ausencia de vello corporal significativo permiten que el calor de vaporización del agua enfríe pronto nuestro cuerpo. Esta eliminación de calor es mucho más importante en los humanos que en aquellos animales que están revestidos de gruesas pieles repletas de pelo y que sólo lo eliminan por medio del jadeo.

Alta conductividad térmica del agua         

La conductividad térmica es la capacidad de conducir el calor. Cada material posee su propia conductividad térmica. Minerales como la plata tienen una conductividad alrededor de 40 000 veces superior a la que presenta el aire. En general, los elementos fluidos poseen conductividades térmicas inferiores a los sólidos. No obstante, la del agua es una de las más altas entre la mayoría de los líquidos habituales y esto favorece también a los animales de sangre caliente.

La oxidación de la materia orgánica que se produce en el interior de los millones de mitocondrias existentes en la células de los seres vivos, generan un calor metabólico que debe ser eliminado del cuerpo para evitar un sobrecalentamiento que podría resultar fatal. Este calor es conducido desde las células a los tejidos y a los capilares sanguíneos, gracias a la alta conductividad térmica del agua. No obstante, si la conductividad del agua fuera menor de lo que es, el calor no podría transmitirse lo suficientemente rápido desde los tejidos corporales a la sangre y las células morirían prácticamente hervidas por un exceso de calor. Por el contrario, si dicha conductividad térmica fuera mayor, la temperatura del ambiente afectaría negativamente a los tejidos de los seres vivos haciendo imposible que los animales de sangre caliente pudieran mantener su homeotermia o temperatura corporal constante. 

En resumen, la capacidad de mantener la temperatura corporal constante que poseen aves, mamíferos y personas se debe a las peculiares propiedades térmicas de la molécula de agua y esto constituye un conjunto notable de aptitud ambiental. El elevado calor específico del agua, su alto calor de vaporización y su también alta conductividad térmica confluyen entre sí para permitir la homeotermia terrestre. Si esto no hubiera sido así, nosotros y muchos animales no podríamos existir en la biosfera de la Tierra. Los seres de sangre caliente jamás habrían prosperado como lo han hecho. Por tanto, las leyes de la naturaleza, que existían mucho antes de la aparición de los seres vivos, eran ya especialmente adecuadas para permitir la futura vida basada en el carbono. Y esto permite pensar en un diseño previo de tales leyes y de las propiedades de los elementos químicos gestados en el corazón de las estrellas. Si alguien hubiera deseado crear las características necesarias para que en la biosfera terrestre hubiera seres de sangre caliente como nosotros, tendría que haber hecho primero el agua y configurarla exactamente como es. Se puede decir que la molécula de H2O nos estaba esperando. Yo creo que, en realidad, era Dios quien nos esperaba desde la eternidad.