Presentación Unidad 2

Unidad II: El medio ambiente acuático

200

EnCiclopediaECARTA (1999)

Zonación vertical y horizontal del medio marino

Baja f recuenciaLongitud de onda larga

Alta frecuenciaLongitud de onda corta

La luz y sus coloresEnCiclopediaECARTA (1999)

EnCiclopediaECARTA (1999)

energíaSolar

100 %

absorbida,dispersaday reflejadapor nubes

50% del total

reflecciónsuperficial promedio

4 % PAR

espectro visible / PAR50 % total radiación superficial

decrece con la profundidad

infrarrojo y ultravioleta50 % total radiación superficial

dispersada y absorvidacerca de la superficie

PhotosyntheticallyActiveRadiation

superficie

¿Cómo influye la luz en el medio acuático?

Cantidades de energía relativas según longitud de onda

Reflectaciasegún el ángulo de incidencia de la luz solar en el agua

Coeficiente de extinción K

Loge I0 - Loge Id

Profundidad (m)K =

I 0 = Intensidad a prof. 0 (superficie)I d = Intensidad a prof. d

400 – 700 nm

K luz roja = 0,140K luz azul = 0, 035

Ener

gía

sola

r rel

ativ

a

Longitud de onda (nm)

radiación solar en la alta atmósfera

PAR / visible

radiación solar al nivel del mar

Lalli y Parsons, 1993

Ref

lect

anci

a (%

)

Ángulo de incidencia


Evolución de la luz solar a lolargo del año y en un gradientede latitud (Hemisferio Norte)

Penetración según la longitud de onda en el mar

Zonación vertical delmar según la penetración dela luz y la actividad fotosintética

Fluj

o so

lar

MesesLalli y Parsons, 1993

Pro

fund

idad

(m)

Viol

eta

Azul

Verd

e

Nar

anja

Amar

illo

Roj

o

Longitud de onda (nm)


Intensidad de la luz

Prof

undi

dad

Cre

cim

ient

o de

l fito

plan

cton

EufóticaDisfóticaAfótica

Luz solar

Aguas oceánicas

Claras

Luz solar

Aguas costeras

Claras

Visión delColor

Luz lunar

Aguas oceánicas

Claras


Curtis y Barnes, 2000

Distribución de la energía solar sobre la tierra

¿Por qué “hace” más frío en Ushuaia que en Mar del Plata?

Isotermas: (Concepto)

Grandes zonas biogeográficas y temperatura

Tropical 25 °C

Subtropical 15 °C

Templada 5 °C a 2 °C

Polar 0 °C

Temperatura Superficial: causas de su variación

*) Intercambio permanente de energíaentre Océanos y Atmósfera*) Calentamiento por radiación infrarroja

Efecto buffer de los oceános (Causas):

Distribución de temperatura superficial mundial (Febrero)

Distribución de temperatura superficial mundial (Agosto)



Variación de la temperatura

• = Temperatura media mensual Bahía Ushuaia

-4-2

0

24

6

8

10

12

14

16

Enero

FebreroMarz

oAb

rilMayoJu

nio Julio

Agosto

Septie

mbreOctu

breNovi

embre

Diciem

bre

Meses

Tem

pera

tura

(°C

)

TEMPE RATURA MEDIA TEMP. MAX. ME DIA TEMP. MIN. MEDIA

0

2

4

6

8

10

12

Enero

Febrer

oMarz

oAbri

lMayoJu

nio Julio

Agos to

Septie

mbreOctu

breNo

viembre

Dic iembre

Meses

Tem

pera

tura

(oC)

19941995199619971998199920002001Media

Agua

Aire

Temperatura media, máxima y mínima mensual del aire (Bahía Ushuaia)

Zonación Vertical

CM

T

CP

Temperatura (°C)

Pro

fund

idad

(m)


Latitud

Prof

undi

dad


Capa de Mezcla

Termoclinapermanente

Capa Profunda

Termoclinas estacionales

VeranoInvierno

Capa Profunda

Termoclinapermanente

Capa de Mezcla

Temperatura: Efectos biológicosRegulación de la temperatura corporal. Clasificación

Según el control que ejerce el organismo

*) Poikilotermo: animal cuya temperatura corporal cambia con la ambiente.

*) Homeotermo: animal cuya temperatura corporal es constante, controlada mediante procesos metabólicos.

Según la fuente decalor

*) Endotermicos: animales cuya temperatura corporal dependedel calor metabólico, generado internamente

*) Ectotérmico: temperatura corporal principalmente dependiente de fuentes externas

Energía de reacción

Reactivos

Productos

Ene

rgía ∆G*= Energía de Activación

∆G°

Tiempo

A

Efecto fisiológico

Q =(K /K )1 2 10

(10/T -T )2 1

Un ejemplo: la tasa metabólicaMedida a través de la tasa de consumo O2:

Perciformesaguas templadasy tropicales

Perciformesaguas polares

1

0

-1

-2

-3

-4

-5 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

Temperatura Inversa (K x 10 )-1 3

Ln (V

O m

mol

/ h)

2RB

SalinidadContenido de sales inorgánicas en el agua de marPeso total de las sales inorgánicas disuelto en 1kg de agua de mar

Salinidad =g de sal

1000 g de agua salada

Métodos de medición - Evaporación- Conductividad- Refracción

Componentes mayoritarios del agua de mar

Variación: - baja en las proporciones- puede ser alta en la cantidad total

Causas - Evaporación- Precipitación- Aporte terrestre- Derretimiento de hielo o nieve

Distribución de la salinidad en superficies media anual (media mundial = 35)

Salinidad Máxima: ↑ Evaporación ↓ Precipitación

Salinidad Mínima: ↓ Evaporación ↑ Precipitación



El agua: muy buen solvente de los sólidos polares, por ejemplo la sal, por ser su molécula también polar

Biología. Curtis y Barnes, 2000

Distribución VerticalSección transversal del Atlántico Oeste.Distribución vertical de la salinidad.

Haloclina: Solo se producea bajas latitudes

Variable en los primeros metros

Estable en profundidad

Variaciones en el tiempoDiurna: casi inexistenteAnual: muy escasaLalli y Parsons, 1993

Importancia Biológica de la salinidad del medio. Ósmosis: GRAN PROBLEMA!!!

Hipertónico oHiperosmótico

Hipotónico oHipoosmótico

Isotónico oIsosmótico

Invertebrados- Peces cartilaginosos

Organismos: Estrategias para regular el balance osmótico

Concentración de solutos similar a la del agua de mar

Peces óseos de agua dulce

Aves y mamíferos Glándulas de la sal

Peces óseos de agua salada

Curtis y Barnes, 2000 Curtis y Barnes, 2000

DensidadDefinición : Masa (g) / unidad de volumen (cm3)

En el agua de mar depende de:Temperatura : a ↑ T → ↓densidadSalinidad: a ↑ Salinidad → ↑densidad

Diversas variables climáticas afectan a Te y salinidad (Insolación y precipitaciones).

Variables climáticas provocan la definición de cuerpos de agua diferenciables (en superficie y hasta la base de la termóclina), con comunidades de seres vivos definidas.

Distribución Global de las masas de agua superficiales


Formación de las aguas polares profundas e intermedias

Corte transversal del Océano Atlántico: muestra la formación y movimiento de las aguas intermedias y profundas en zonas polares.AABW: Antarctic Botton Water; AAIW Antarctic Intermediate WaterNADW: North Atlantic Deep Water.

Distribución global de las masas de aguas intermedias, ubicadas entre los 550 y 1500m de profundidad



Relación entre temperatura - salinidad y densidad. Las curvas muestran puntos de igual densidad.Densidad expresada como σt = (densidad g/cm3)-1) x 1000

Relación entre la salinidad y la temperatura de máxima densidad. Relación entre la salinidad y la temperatura de congelamiento



Warm

Surgencia o “Upwelling”

Warm

WarmWarm

Warm Proceso de “surgencia” o “upwelling” de aguas profundas, frías y alto contenido de nutrientes provocado por la acción conjunta de la costa y el viento

Ubicación de las principales áreas marítimas de alta fertilidad: Oregón, California, Perú, Shara y Namibia. Se encuentran en el borde oriental de los torbellinos que delimitan las masas centrales de los océanos.

PresiónDefinición: fuerza por unidad de superficie Presión hidrostática: peso de la columna de agua

*) Sobre una determinada superficie*) A una determinada profundidad

Pascal (N/m2) Atmósfera (atm) Milímetros de Mercurio (mm Hg)

1 N/m2 = Pa 1 atm = 101.325 Pa 1atm = 760 mm Hg

N= Fuerza necesaria para acelerar 1 kg a 1 m/s 2


Ácido o Básico? Escala de pHCurtis y Barnes, 2000 Ionización del agua: formación de

iones idronio (+) e iones hidróxido (-)En el agua pura a 22 °C, sus concentraciones están en equilibrio

pH = “poder o potencial hidrógeno” = logaritmo negativo de la concentración de iones H+ en moles / litro

714 1

Concentración de H+ = 10 -1

pH ÁcidopH Básico


Si una sustancia aporta H+ o OH-, la proporción y el pH cambiaEj.: el ácido clorídrico (HCL) o el hidróxido de sodio (NaOH)


Corrientes oceánicas superficialesProvocadas e influidas por varios factores*) Vientos

- Ecuatoriales (del Este)- 40° de Latitud (del Oeste)

*) Fuerza de CoriolisEfecto horario (hemisferio Norte)Efecto antihorario (hemisferio Sur)

Principales corrientes de superficie durante el invierno del hemisferio Norte. Líneas punteadas indican corrientes frías. Líneas contínuas indican corrientes cálidas

Choquecontinente

V O


Corriente Circumpolar

Corrientes oceánicas superficiales del Océano Austral (Gon, 1990).Flechas gruesas indican sentido decirculación general.

Corte esquemático de la columna de agua en el Océano Austral. Se muestran masas de agua corrientes y frentes oceánicos (Eastman, 1993)

Plataforma Continental Argentina*) Superficie: 1.000.000 km2*) Costa: 2400 km*) Ancho: Entre 85 km (P. Médanos) 400 km(Malvinas)*)Circulación de Agua: de S a N*)Influida por Corrientes de Malvinas y Brasil (flechas negras)*)Salinidad: Aumenta de S a N y de O a E (influencia continental)*)Fondos distribuidos en “bandas”

Corriente cálida del Brasil

Corriente Fría de Malvinas

Fondos de la plataforma continental argentina e influencia de corrientes de fría de Malvinas y cálida del Brazil (Modificado de Cousseau y Perrota, 2000)

Los ambientes de agua dulce y sus recursos biológicos

Tipos de ambiente

Ambientes lénticos (aguas lénticas):*) Aguas interiores sin corrientes continuas.*) Lagos, lagunas y pantanos.

Ambientes lóticos (aguas corrientes):

*) Masas de agua que se mueven en forma continua.*) Movimiento definido e irreversible.*) Ríos, arroyos, manantiales, chorrillos.

Lago escondido (Foto: Fernando Adrián Serra)

Limnología: rama de la ecología que estudia los ecosistemas acuáticos continentales, abarcandolas interacciones entre los organismos acuáticos y su ambiente.

*) Sales minerales - Carbonatos.- Sulfatos.- Cloruros.

Cationes más importantes: - Calcio 64 %- Magnesio 17 %- Sodio 16 %- Potasio 3%

*)PH - Aguas Dulces: 6,5 a 8,7.- Aguas Marinas: 8 a 8,5.

Factores que influyen en el medio dulce acuícola

*) Temperatura (Con todas la propiedades térmicas del agua).

*) Iluminación: - ángulo de incidencia.- Material en suspensión.- Intensidad.- Nubosidad.- Agitación del agua.

*) Gases disueltos. - O2- CO 2- SO2

Ecología de las aguas dulces

http://www.jmarcano.com/nociones/fresh2.html

Plancton

Necton

Bentos

Neuston

Perifiton

Ríos. Aguas corrientes*) Ambientes lóticos*) Una red fluvial típica consiste en afluentes que se unen progresivamente.

El n° de tramos equivalentes es mayor cuanto más arriba nos movemos.*) El perfil de un río se puede aproximar a una función exponencial negativa

*) Segmento inicial: hay una relación entre los causes menores y la mayor pendiente.

*) Segmento inferior: poca pendiente y poca energía libre. Se forman meandros.Recorrido irregular.

*) Segmento inicial:

*) Segmento inferior:

Google Earth, 2007

Google Earth, 2007

Google Earth, 2007

Ríos. El concepto de “Continuum Fluvial”

*) Hay una sucesión manifiesta en los estados ecológicos a lo largo de un río relacionada con su dinámica de sedimentación.

1) “Jóvenes” : *) En la cabecera*) Predominan los procesos erosivos y las porciones

rápidas. *) “Ritron”.

2) “Maduros” : *) En la sección media.*) Se equilibran los procesos de erosión y sedimentación.

3) “Viejos” : *) En sus tramos inferiores.*) Predominan los procesos de sedimentación. *) “Potamon”: Corrientes lentas y laminares.

*) Pueden ocurrir procesos de rejuvenecimiento por aumento de la pendiente en secciones medias o bajas.*) A lo largo de 1), 2) y 3) se suceden:

- Distintas comunidades de organismos.- Materia orgánica con distinta granulometría.

1) MOPG (Materia orgánica particulada gruesa).2) MOPF (Materia orgánica particulada fina).3) MOPU (Materia orgánica particulada ultrafina; proteínas, aminoácidos).

Lagos. Aguas lénticas

Tipos de lagos según su origen

Cubetas tectónicas

Lagos formados por actividad costera

Fagnano: un lago principalmente tectónico, pero también glaciarioLagunas costeras

Lagos volcánicos

Lagos formados por aludes

Lagos formados por glaciares

Lagos formados por actividad fluvial

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