El Agua y la vida

El agua es al molécula imprescindible para la vida. Cuando se designa a la Tierra con el nombre de "Planeta Azul", se hace referencia a la gran cantidad de agua en estado líquido que contiene.

Así, alrededor del 70 % de la superficie terrestre está cubierta de agua, formando la hidrosfera. Dentro de la hidrosfera, el 97 % lo constituyen las aguas oceánicas, mientras que el resto queda para las aguas continentales.

Desde el punto de vista humano, el agua es imprescindible: para el consumo, la higiene, el desarrollo de muchas actividades económicas, etc. Hay que tener en cuenta que los primeros asentamientos humanos se situaban en zonas cercanas a las riberas de los ríos y lagos.

Hoy en día, las sociedades de los países económicamente desarrollados tienen un fácil acceso al agua, de manera que el consumo de ésta aumenta constantemente sin considerar que es un elemento escaso y del que conviene hacer un uso racional. De forma general, un ciudadano de Europa Occidental consume entre 200-300 litros (variable según los países) de agua al día, cifra alta pero menos que los más de 500 litros diarios que consume un habitante de Estados Unidos. Ambas cifras son casi ofensivas para un ciudadano de la India, que pasa con 25 litros de agua al día, o con un habitante de Madagascar que debe sobrevivir con menos de 5 litros diarios.

El problema del agua en los países desarrollados sólo llega a la opinión pública después de largas épocas de sequía, que puedan llevar a restricciones en el suministro. Salvo estos episodios esporádicos (u otros como los trasvases), no parece ser un tema de debate para los medios de comunicación.

Sin embargo una adecuada gestión de los recursos hídricos, el conocimiento del funcionamiento de los sistemas acuáticos, el desarrollo de las técnicas de depuración de las aguas residuales se hacen imprescindibles para una correcta gestión del agua.

Importancia biológica del agua

El agua es la molécula más abundante en los seres vivos siendo su proporción variable según el organismo y su estado. Por ejemplo, Pilema pulmo es una medusa que tiene un 95,39 % de agua, mientras que en el grano de cebada hay solamente un 16 %.

Dentro de un mismo organismo, se observa que los tejidos poseen más agua a medida que aumenta su actividad fisiológica. Los músculos del cuerpo humano tienen un 74 % y la sustancia gris del cerebro, centro de la sensibilidad y de la inteligencia, está formada por un 85 % de agua.

La existencia de la vida se encuentra ligada siempre a la presencia de agua, desarrollando los organismos estrategias para la captación de ésta, o para evitar su perdida cuando escasea.

Su importancia viene dada por ser el medio de transporte de las sustancias que entran y salen de los seres vivos, en la que tienen que estar disueltas. Por otro lado confiere estructura y rigidez a los tejidos, haciéndolos plásticos.

• El agua es una sustancia que necesita más calor para aumentar la temperatura en un grado por kilo (característica denominada calor específico) que la mayoría de líquidos corrientes, por lo que permite almacenar calor y amortiguar así los cambios bruscos de temperatura, tan nocivos para los organismos. Esta capacidad de almacenar calor no sólo influye en los organismos de forma individual, sino también en el ámbito de la biosfera: permite atenuar las variaciones de temperatura en la atmósfera y redistribuir el calor por otras zonas, lo que influye en el clima.

• Las moléculas de agua ejercen entre sí una gran atracción, especialmente en la superficie de contacto con el aire. En esta superficie se forma una fina capa elástica causada por la tensión superficial. La tensión superficial del agua limpia (72,8·10^-3 N/m a 20ºC respecto al aire) es la mayor de los líquidos a temperatura ambiente, este hecho junto con su relativamente elevada viscosidad, es muy importante para la vida de multitud de pequeños organismos que viven en su superficie.

• También presenta una temperatura de fusión y una temperatura de ebullición mayor que la de muchas moléculas que aparecen en estado líquido habitualmente. Como es sabido, el paso de estado sólido a líquido se produce a los 0º C, y el paso de líquido a gas a 100º C, siempre bajo una presión de 1 atmósfera.

• La densidad del agua en condiciones normales es de 1 gr/cm³, y va aumentando a medida que baja la temperatura hasta llegar a su máximo a los 4ºC. A partir de este valor vuelve a disminuir, lo que causa que el hielo flote sobre el agua. Este, en los lagos helados, actúa como aislante térmico, ya que forma una capa que evita que la temperatura ambiente (muy fría), llegue a las zonas más profundas, donde el agua quedará en estado líquido y podrá seguir la vida.

• La naturaleza dipolar del agua también influye en que sea el disolvente universal. Una gran cantidad de sustancias se pueden disolver en agua: sales cristalizadas, azúcares, alcoholes sencillos, etc.

• El agua es una molécula muy poco ionizada, por lo tanto no conduce la electricidad. Sin embargo, si lleva sales disueltas se produce la posibilidad de la circulación eléctrica.

• Cuando el agua contiene substancias disueltas disminuye su temperatura de congelación, por ello pueden vivir peces en aguas a muy bajas temperaturas, ya que las substancias disueltas en su sangre evitan que esta se congele.

• El agua es el medio en el cual se producen la mayor parte de reacciones bioquímicas, interviniendo en muchas de ellas. Por ejemplo, en las reacciones denominadas de hidrólisis, el agua produce la rotura de moléculas grandes en las unidades que las constituyen. Así, los polisacáridos dan monosacáridos o las proteínas, aminoácidos. La reacción contraria a la hidrólisis se denomina polimerización, y cuando ocurre, se forman moléculas de agua.

Muchas de las anteriores propiedades se deben a la naturaleza dipolar de la molécula de agua, que facilita la unión entre diversas moléculas de este compuesto. Todo el mundo sabe que una molécula de agua está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El átomo de oxígeno tiene tendencia a atraer hacia sí los electrones de la molécula, presentando una carga local negativa, y por lo tanto, aunque la molécula en su conjunto es neutra, los átomos de hidrógeno tendrán una carga local positiva. Ello causa que los átomos de hidrógeno de una molécula tiendan a unirse con los de oxígeno de otra. Este tipo de interacción se denomina enlace de hidrógeno o puente de hidrógeno, y tiene una gran importancia en Biología.