los sistemas leníticos ocupan un volumen muy reducido de agua en la biosfera, pero se les ha utilizado frecuentemente como casos de estudio en ecología por su característica de microcosmos

AMBIENTES ACUÁTICOS

• El agua refleja, absorbe y dispersa la radiación incidente, que se atenúa

• según la ley de Lambert-Beer: Iλz= Iλ0 e-kλz

• e.d., la radiación solar decrece exponencialmente con la profundidad

• y, por tanto, su composición espectral

→ La mayor parte de la energía calorífica (radiación de alta longitud de onda) se detiene en superficie

→ La radiación “fotosintética” se extinguen con la profundidad (unos 100 metros)

Extinción de la radiación en el agua

¿excel?

perso.wanadoo.es/ latinquasar

Flujo de calor en el agua

• El calor se pierde en superficie por evaporación del agua

• y se transmite hacia abajo lentamente por conducción

• o más rápidamente con ayuda de las turbulencias generadas por el viento

• Según

: (el signo negativo es por convenio)

dz

dTcp

A

dt

dQ

][

lo que genera diferencias en la densidad de distintas capas del agua y acaba estratificándolas

Transmisión de calor por unidad de tiempo

Disminución temperatura agua con profundidad

Densidad agua

Coeficiente de difusión por turbulencia

Calor específico

• La densidad del agua disminuye con la temperatura

• La intensidad de luz disminuye rápidamente con la profundidad

Dos procesos clave: ¿dibujar?

Estratificación térmica

El proceso en un lago dimíctico:

Agua

ZONACIÓN EN AMBIENTES LENÍTICOS(LAGOS)

La zona fótica abarca la zona litoral y parte de la limnética. Su profundidad llega hasta el punto de compensación (el punto más profundo con una penetración eficaz de la luz y donde la actividad fotosintética se equilibra con la respiración).

ORGANISMOS EN AMBIENTES LENÍTICOS(LAGOS)

zona litoral zona limnética

z. profunda

Estratificación térmica

Por los periodos anuales de mezcla vertical se distinguen:

lagos monomícticos (fríos o subtropicales)

lagos dimícticos (templados)

lagos polimícticos

Estratificación térmica

Existen casos en que las circulación vertical no llega a las aguas más profundas. Se trata de meromixis por

-presencia de aguas salinas (más densas) en el fondo (p.e., fiordos)

- masas de agua aisladas tras un invierno muy frío

-intrusión de aguas subterráneas que aumentan la turbiedad y, en consecuencia, la densidad (lagos cársticos como Bañolas)

• La concentración de oxígeno disuelto en el agua varía con la profundidad

• El O2 procede de la disolución desde el aire y de la fotosíntesis

• Las aguas eutróficas permiten un gran desarrollo de fitoplacton y emiten O2 a la superficie

• La concentración de O2 disminuye con la temperatura y la salinidad

Estratificación del O2

Gas%

volumen

Cantidad de gas disuelto (ml/l)

Agua dulce Agua salada

0ºC 25ºC 0ºC 25ºC

N2 78,10 18,0 11,2 14,4 8,9

O2 20,94 9,9 5,7 7,9 4,6

CO2 0,03 0,5 0,2 0,4 0,2

Estratificación del O2

O2O2

Respiración y oxidación de la materia orgánica

Como conclusión:

• Los factores ambientales que actúan sobre la fisiología y la distribución de los seres vivos en un sistema lenítico (luz, temperatura, [O2], salinidad) se “organizan” según un eje vertical.

• Pero tales procesos sufren, a su vez, variaciones temporales (estacionales) y otras consecuencia de la interacción con los propios seres vivos (fotosíntesis, respiración).

Ejemplos simplificados con termo.exe(http://externos.uma.es/geml/materialdocente.htm):

• En una situación invernal las capas superficiales se hielan quedando las más profundas a una temperatura homogénea (recordad: a 4ºC la densidad del agua es máxima).

• En una situación primaveral, aún con escaso viento, la temperatura apenas varía con la profundidad.

Ejemplos simplificados con termo.exe:

• Las temperaturas más altas acentúan el gradiente vertical de temperatura (que aquí se profundiza por un viento más fuerte).

Ejemplos simplificados con termo.exe:

• En pleno verano se forma una termoclina que divide el epilimnion, aguas superficiales cálidas y ligeras, del hipolimnion, de aguas frías y densas. La termoclina define una tercera zona: el metalimnion.

Ejemplos simplificados con termo.exe:

Más cuestiones:

Seguir combinando los parámetros del programa y tratar de responder a:

• ¿cuál sería el efecto de un aumento de la velocidad del viento sobre el gradiente térmico vertical?

• ¿qué ocurriría en sistemas leníticos más superficiales (p.e., 5-10 metros)?

•¿qué pasaría si aumentara el coeficiente de difusión del agua (p.e., disminuyendo la salinidad)? ¿Qué importancia relativa tiene este efecto?

• ¿qué consecuencias puede tener la estratificación térmica (y, por tanto, de densidad) en los cambios verticales estacionales de la densidad en la distribución de los organismos?

Lagos Nyos y Monoum (Camerún)

Válvula de presión para expulsar CO2 (ascenso por

bomba artificial y descompresión)

Lagos volcánicos donde el magma subyacente libera CO2

En 1984 y 1986 las liberaciones de CO2

súbitas mataron 2000 personas y rebaños en 25 km