¿Qué es el vapor de agua?
El vapor de agua es agua (H2O) en estado gaseoso. Se obtiene por evaporación o ebullición del agua líquida o por sublimación del agua en estado sólido (hielo). A nivel molecular esto sucede cuando las moléculas de H2O logran liberarse de las uniones que las mantienen juntas.
El vapor de agua es incoloro e inodoro, aunque suele adquirir una apariencia blanca y turbia cuando se intercala con pequeñas gotas de agua que se encuentran en estado líquido (vapor húmedo). Este gas es importante de cara al ciclo hidrológico, a la formación de vida y al efecto invernadero, aunque su concentración varía en respuesta a cambios en el clima de la superficie.
Formación del vapor de agua y origen
La ebullición del agua es un proceso físico en el que esta sustancia pasa de estado líquido a gaseoso como consecuencia a la exposición al calor intenso de forma prolongada. La temperatura de ebullición del agua es de 100ºC en condiciones normales.
Una vez el líquido ha alcanzado el punto de ebullición, el calor transforma el agua líquida en vapor. El vapor de agua que se encuentra en la atmósfera proviene, principalmente, de la evaporación de los mares y océanos.
Además se genera vapor de agua al calentarse el agua subterránea a través de algunos procesos volcánicos. Esta actividad volcánica generadora de vapor se manifiesta en forma de aguas termales, fumarolas, géiseres y algunos tipos de volcanes. Otra forma en la que la humedad llega a la atmósfera es la evapotranspiración de la vegetación.
El vapor también se puede generar de forma artificial mediante sistemas tecnológicos como son las calderas compuestas por combustibles fósiles y en los reactores nucleares para la generación de energía.
Importancia del vapor de agua en el medio ambiente
El agua es imprescindible para la vida tal y como la conocemos, así que también lo es el vapor de agua. Su presencia en la atmósfera es muy relevante aunque aparece en niveles reducidos y con concentraciones variables en el tiempo y espacio. A pesar de ello, resulta vital para el ciclo hidrológico y el efecto invernadero.
En el ciclo hidrológico, que engloba la circulación de toda el agua del planeta a través de todo el sistema climático (atmósfera, hidrosfera, litosfera y biosfera), el vapor de agua entra en juego cuando la energía solar evapora grandes cantidades de agua desde la superficie.
A partir del agua contenida en la atmósfera se forman las nubes y las precipitaciones, formando estos procesos parte del ciclo del agua. Se calcula que el tiempo de renovación de toda el agua atmosférica es de alrededor de 9 días.
Más del 99% del agua en la atmósfera está en forma de vapor y la gran mayoría, más del 99% del vapor, se encuentra en la troposfera. Un 50% se sitúa por debajo de los primeros 2000 metros de altitud.
Es el gas de efecto invernadero más importante en la atmósfera por la cantidad existente y por su capacidad de absorción de la radiación terrestre. La absorción de la radiación infrarroja emitida por la superficie, provoca un aumento de la temperatura superficial.
La permanencia del vapor de agua en la atmósfera es mucho menor que la de otros gases de efecto invernadero. Por tanto, el efecto de este gas es menos preocupante que el de otros. Su contribución al calentamiento global es menor.
El contenido de vapor de agua atmosférico está directamente relacionado con la cantidad de CO2 y de otros gases de efecto invernadero de larga permanencia, de manera que aumenta cuando ellos lo hacen. Por tanto, para limitar la cantidad de vapor de agua en la atmósfera y controlar la temperatura de la Tierra, es preciso limitar los otros gases de efecto invernadero, especialmente los niveles de CO2.
El aumento de la temperatura global se espera que provoque a su vez un incremento de la cantidad de vapor de agua en la atmósfera. Esta mayor concentración de vapor, a su vez, atrapa más calor, aumentando más aún la temperatura, entrando en un “bucle” de retroalimentación positiva.
No obstante, el agua en la atmósfera desempeña otro papel respecto a la radiación cuando se presenta en forma líquida o sólida (nubes). Las nubes impiden la entrada de una fracción importante de radiación solar, evitando un mayor calentamiento, a la vez que retienen y devuelven hacia la superficie la radiación terrestre. Dependiendo de su altura y grosor favorecen más el calentamiento o el enfriamiento.
Papel del vapor de agua en el cambio climático
Las modificaciones en el contenido de vapor atmosférico provocan cambios en las condiciones en la superficie.
En el contexto de calentamiento global en el que nos encontramos actualmente, cabe esperar un aumento de la temperatura del agua del mar y, por tanto, una mayor evaporación. Esto se traduce en un incremento en el contenido global de vapor de agua atmosférico, o lo que es lo mismo, un aumento de los valores de agua precipitable.
Sin embargo, no están claras las implicaciones que esto puede tener,como la de una mayor formación de nubes con gotas más pequeñas que no precipitan.
Ciertamente, los cambios en los patrones de lluvias en diferentes regiones implican consecuencias para la economía y los ecosistemas.