A importância da água para todas as formas de vida conhecidas na Terra

Água

A água é uma substância química composta de hidrogênio e oxigênio, sendo essencial para todas as formas conhecidas de vida na Terra.2

É frequente associar a água apenas à sua forma ou estado líquido, mas a substância também possui um estado sólido, o gelo, e um estado gasoso, designado vapor de água.

Embora pequenas quantidades de água pareçam transparentes a olho nu, a água é um composto químico de coloração levemente azulada. Ao contrário da ideia popular, a água possui uma cor intrínseca que se deve ao espectro seletivo de absorção da luz. 3 4

A água cobre 71% da superfície da Terra.5 1,6% encontra-se em aquíferos e 0,001% na atmosfera como vapor, nuvens (formadas de partículas de água sólida e líquida suspensas no ar) e precipitação.6 7 Os oceanos detêm 97% da água superficial, geleiras e calotas polares detêm 2,4%, e outros, como rios, lagos e lagoas detêm 0,6% da água do planeta. Uma pequena quantidade da água da Terra está contida dentro de organismos biológicos e de produtos manufaturados.

A água na Terra se move continuamente segundo um ciclo de evaporação e transpiração (evapotranspiração), precipitação e escoamento superficial, geralmente atingindo o mar. A evaporação e a transpiração contribuem para a precipitação sobre a terra.

A água é essencial para os humanos e para as outras formas de vida. Ela age como reguladora de temperatura, diluidora de sólidos e transportadora de nutrientes e resíduos por entre os vários órgãos. Bebemos água para ajudar na diluição e funcionamento normal dos órgãos para em seguida ser eliminada pela urina e por evaporação nos poros, mantendo a temperatura corporal e eliminando resíduos solúveis, como sais e impurezas. As lágrimas são outro exemplo de eliminação de água.

Na indústria ela desempenha o mesmo papel de diluidora, transportadora e resfriadora nos vários processos de manufatura e transformações de insumos básicos em bens comerciais.

O acesso à água potável tem melhorado continuamente e substancialmente nas últimas décadas em quase toda parte do mundo.8 9 Existe uma correlação clara entre o acesso à água potável e o PIB per capita de uma região.10 No entanto, alguns pesquisadores estimaram que em 2025 mais de metade da população mundial sofrerá com a falta de água potável.11 A água desempenha um papel importante na economia mundial, ja que ela funciona como um solvente para uma grande variedade de substâncias químicas, além de facilitar a refrigeração industrial e o transporte. Cerca de 70% da água doce do mundo é consumida pela agricultura.

Propriedades Físicas e Químicas

Uma característica incomum da água é a sua dilatação anômala. Ela se contrai com a queda de temperatura, mas a partir de 4°C recomeça a se expandir, voltando a se contrair após sua solidificação. Isso explica porque a água congela primeiro na superfície, pois a água que atinge a temperatura de 0 °C se torna menos densa que a água a 4 °C, consequentemente ficando na superfície. Esse fenômeno também é importante para a manutenção da vida nas águas frias, pois faz com que a água a 4 °C fique no fundo e mantenha mais aquecidas as criaturas que ali vivem junto.12

Cerca de dois terços da superfície da Terra está coberta por água. Os cinco oceanos contêm 97,2% da água do planeta. O aglomerado de gelo do Antártico (região mais a sul do globo) contém cerca de 90% de toda a água potável existente no planeta. A água em forma de vapor pode ser vista nas nuvens, contribuindo para o albedo da Terra. 13

A água possui muitas propriedades incomuns que são críticas para a vida, nomeadamente é um excelente solvente e possui alta tensão superficial (0,07198 N m-1 a 25 °C). A água pura tem sua maior densidade a 3,984°C (999,972 kg/m³) e tem valores de densidade menor ao arrefecer que ao aquecer. Por ser uma substância estável na atmosfera, desempenha um papel importante como absorvente da radiação infravermelha, crucial na atenuação do efeito estufa da atmosfera. A água também possui um calor específico peculiarmente alto (75,327 J mol-1 K-1 a 25 °C), que desempenha um importante papel na regulação do clima global. 14

A água dissolve vários tipos de substâncias polares e iônicas, como sais e açúcares, facilitando as interações químicas entre as diferentes substâncias fora e dentro dos organismos vivos, principalmente nos de metabolismo complexo.15

Apesar disso, algumas substâncias não se misturam bem com a água, entre elas os óleos, podendo ser classificadas como insolúveis e, em alguns casos, hidrofóbicas. As membranas celulares, compostas por lipídios e proteínas, levam vantagem das propriedades hidrofóbicas para controlar as interações entre os seus conteúdos e o meio externo.15

A água é um composto polar pois os elétrons deslocam-se para perto do oxigênio (devido a sua alta eletronegatividade), portando o próton de hidrogênio (pouco eletronegativo) fica exposto. Exposição de cargas negativas perto do oxigênio e positivas perto do hidrogênio, fazendo assim a criação de polos. E devido ao somatório de suas cargas, a água é considerada polar sem carga, apesar de apresentar a distribuição de cargas igual.

Fases

Uma característica incomum da água é a sua dilatação anômala. Ela se contrai com a queda de temperatura, mas a partir de 4°C recomeça a se expandir, voltando a se contrair após sua solidificação. Isso explica porque a água congela primeiro na superfície, pois a água que atinge a temperatura de 0 °C se torna menos densa que a água a 4 °C, consequentemente ficando na superfície. Esse fenômeno também é importante para a manutenção da vida nas águas frias, pois faz com que a água a 4 °C fique no fundo e mantenha mais aquecidas as criaturas que ali vivem junto.12

Cerca de dois terços da superfície da Terra está coberta por água. Os cinco oceanos contêm 97,2% da água do planeta. O aglomerado de gelo do Antártico (região mais a sul do globo) contém cerca de 90% de toda a água potável existente no planeta. A água em forma de vapor pode ser vista nas nuvens, contribuindo para o albedo da Terra. 13

A água possui muitas propriedades incomuns que são críticas para a vida, nomeadamente é um excelente solvente e possui alta tensão superficial (0,07198 N m-1 a 25 °C). A água pura tem sua maior densidade a 3,984°C (999,972 kg/m³) e tem valores de densidade menor ao arrefecer que ao aquecer. Por ser uma substância estável na atmosfera, desempenha um papel importante como absorvente da radiação