MARCO TEÓRICO. ESTUDIO DE LOS PARÁMETROS PARÁMETROS FÍSICOS DEL AGUA 1. DEFI DEFICIC CICON ONES ES PREV PREVIA IAS. S. 1.1. EL AGUA. El agua agua es un líqu líquid ido o tran transp spar aren ente te sin sin olor olor ni gust gusto o ni esta estado do pero pero tien tiene e much mucha a importancia para el cuerpo humano. Está formado por dos moléculas de hidrogeno y una de oxígeno, físicamente así (H 2O 1. 1.22. FUENTES DE DE AGUA. UA. A. Aguas Aguas subt subte e!" !"eas eas.. Es el agua que se encuentra o fluye de!a"o de la superficie terrestre, ocupa los poros de formaciones no consolidadas y las grietas o fisuras de la roca s#lida. $e trata de agua que se infiltra en el terreno por las llamadas áreas de recarga, durante el ciclo hidrol#gico hidrol#gico del del agua agua.. %erc %erca a del del &' &' del del agua agua dulc dulce e del del plan planet eta, a, se encu encuen entr tra a como como agua agua su!terránea, acumulada en grandes acuíferos. #. Aguas Aguas su$e su$e%& %&'&a '&a(es (es.. )as aguas que discurren por la superficie de las tierras emergidas son muy importantes para los seres *i*os, a pesar de que suponen una ínfima parte del total de agua que hay en el planeta. $u importancia reside en la proporci#n de sales que lle*an disueltas, muy peque+a en comparaci#n con las aguas marinas. or eso decimos que se trata de agua dulce. En general proceden directamente de las precipitaciones que caen desde las nu!es o de los dep#sitos que estas forman. $iguiendo la fuer-a de la gra*edad, los ríos discurren hasta desem!ocar en el mar o en -onas sin salida que llamamos lagos. C. DISTRI DISTRI#UC #UCION ION DEL DEL AGUA AGUA EN LA TIERR TIERRA. A. El agua cu!re el '2 de la superficie del planeta ierra. Es una sustancia relati*amente a!undante aunque s#lo supone el /,/22 de la masa de la ierra. $e puede encontrar esta sustancia en prácticamente cualquier lugar de la !iosfera.
El agua de mar contiene 01 gramos de sal en cada litro de agua, los casquetes polares son muy ale"ados de las po!laciones, el *olumen de agua realmente disponi!le en la tierra se estima en ' millones de il#metros c3!icos existentes en4
)agos4 520./// 6m07 corrientes4 520/ 6m07 mantos acuíferos hasta 8// metros de profundidad4 profundidad4 0 x5/9 6m07 aguas profundas4 :x 5/9 6m07 atm#sfera4 52.'// 6m0. $#lo la tercera parte de la tierra se encuentra !ien dotada de agua, lo demás es árido y semiárido. El agua es un elemento esencial e insustitui!le en todos los #rdenes de la *ida. En ella *i*en y se multiplican casi todos los organismos4 !acterias, *irus, animales superiores y plantas. ara todos los seres *i*os el agua contri!uye a la formaci#n de todos los distintos distintos líquidos !iol#gicos !iol#gicos necesari necesarios os para los procesos procesos meta!#licos meta!#licos,, en especial la asimilaci#n y digesti#n de alimentos. )a sangre es agua en una proporci#n de &;5/ partes. El '/ del peso de nuestro cuerpo es aportado por el agua. 1.).
PARÁMETRO.
$e conoce como parámetro al dato que se considera como imprescindi!le y orientati*o para lograr e*aluar o *alorar una determinada situaci#n. < partir de un parámetro, una cierta circunstancia puede comprenderse o u!icarse en perspecti*a. or dar algunos e"emplos concretos4 =$i nos !asamos en los parámetros ha!ituales, resultará imposi!le comprender esta situaci#n>, =El paciente está e*olucionando e*olucionando de acuerdo a los parámetros esperados>, =Estamos in*estigando pero no hay parámetros que nos permitan esta!lecer una relaci#n con el caso anterior>, =)a actuaci#n del equipo en el torneo local es el me"or parámetro para reali-ar un pron#stico so!re su participaci#n en el campeonato mundial>. ara el ám!ito de las matemáticas, los parámetros consisten en *aria!les que permiten reco recono noce cerr, dent dentro ro de un con" con"un unto to de elem elemen ento tos, s, a cada cada unid unidad ad por por medi medio o de su correspondiente correspondiente *alor numérico. 2. PARÁM PARÁMETR ETROS OS FISI FISICOS COS DEL AGUA. AGUA.?? @entro de ellos podemos mencionar4 2.1. COLOR El color en el agua resulta de la presencia en soluci#n de diferentes sustancias como iones metálicos naturales, humus y materia orgánica disuelta. )a expresi#n color se de!e considerar que define el concepto de =color *erdadero>, esto es, el color del agua de la cual se ha eliminado la tur!iedad. El término =color aparente> englo!a no s#lo el color de!ido a sustancias disueltas sino tam!ién a las materias en suspensi#n y se determina en la muest muestra ra origin original al sin filtra filtrarla rla o centri centrifug fugarl arla. a. Esta Esta contri contri!uc !uci#n i#n puede puede result resultar ar importante en algunas aguas residuales industriales, casos en que am!os colores de!en ser determinados. El color puede determinarse por espectrofotometría o por comparaci#n *isual. Este 3ltimo resulta más sencillo y consiste en la comparaci#n de la muestra con soluciones coloreadas de concentraciones conocidas. El método estandari-ado utili-a
patrones de platino co!alto y la unidad de color (A% es la producida por 5 mg;) de platino en la forma de ion cloroplatinato. )a tur!iedad, incluso ligera, interfiere en la determinaci#n del color *erdadero. Bsta puede ser eliminada mediante filtraci#n por mem!rana de /.:1 mm. El filtrado proporciona resultados reproduci!les, pero en ocasiones puede eliminar parte del color real. Otra opci#n es la centrifugaci#n, la cual e*ita interacciones con los materiales del filtro pero los resultados *arían con la naturale-a de la muestra y el tiempo y *elocidad de la centrifugaci#n. )as aguas superficiales pueden parecer altamente coloreadas de!ido a la presencia de materia pigmentada en suspensi#n, cuando en realidad el agua no tiene color. El material colorante resulta del contacto con detritus orgánicos como ho"as, agu"as de coníferas y madera, en di*ersos estados de descomposici#n, está formado por una considera!le *ariedad de extractos *egetales. El color causado por la materia en suspensi#n es llamado color aparente y es diferente al color de!ido a extractos *egetales u orgánicos, que son coloidales, al que se llama color real. En el análisis del agua es importante diferenciar entre el color aparente y el real. 2.2.
OLOR
Existen cuatro *erdaderas sensaciones de sa!or o gusto4 agrio, dulce, salado y amargo. odas las demás sensaciones que, por lo general, se atri!uyen al sentido del gusto, son realmente olores aunque la sensaci#n no se perci!a hasta que el material se lle*e a la !oca. El agua pura es inodora, los olores ocurren en las aguas de!ido a la presencia de diferentes sustancias, generalmente orgánicas, aunque tam!ién producen olores algunas inorgánicas, como el sulfuro de hidr#geno. %omo las su!stancias odoríferas se identifican, cuando existen, en concentraciones de unos cuantos miligramos por litro, y con frecuencia son de carácter químico comple"o, por lo general no es práctico, y a menudo es imposi!le, su aislamiento e identificaci#n químicas, por lo que la e*aluaci#n de olor depende 3nicamente del sentido del olfato. )as prue!as de sa!or y olor son 3tiles como compro!aci#n de la calidad del agua cruda y del agua tratada, para el control del olor en las di*ersas unidades de una planta pota!ili-adora, para la determinaci#n de las dosis con*enientes para el tratamiento, para *erificar la efecti*idad de las di*ersas clases de tratamiento y como un medio para definir la fuente de contaminaci#n. )os #rganos del gusto y del olfato son nota!lemente sensi!les pero no son precisos. )as personas *arían mucho en su sensi!ilidad y a3n la misma persona puede mostrar *ariaciones diarias en sus percepciones. < pesar de los esfuer-os reali-ados durante más de un siglo, a3n no
existe un método satisfactorio para caracteri-ar el olor, por lo cual las descripciones que se o!tienen son cualitati*as. En su forma pura, el agua no produce sensaciones olfati*as. El olor en el agua puede utili-arse de manera su!"eti*a para descri!ir cualitati*amente su calidad, estado, procedencia o contenido.
SA#OR
El sa!or es una determinaci#n organoléptica de determinaci#n su!"eti*a, para la cual no existen instrumentos de o!ser*aci#n, ni registro, ni unidades de medida. iene un interés e*idente en las aguas pota!les destinadas al consumo humano. )as aguas adquieren un sa!or salado a partir de los 0//ppm de %l y un gusto salado y amargo con más de :1/
ppm de so:.El %O2 li!re le da un gusto picante. ra-as de fenoles u otros compuestos orgánicos le confieren color y sa!or desagrada!le
2.*.
TUR#IEDAD
)a tur!iedad de las aguas se de!e a la presencia de material suspendido y coloidal como arcilla, limo, materia orgánica e inorgánica finamente di*idida, plancton y otros organismos microsc#picos. )a tur!iedad es una expresi#n de la propiedad #ptica que hace que los rayos luminosos se dispersen y se a!sor!an, en lugar de que se transmitan sin alteraci#n a tra*és de una muestra. Fo de!e relacionarse la tur!iedad con la concentraci#n en peso de los s#lidos en suspensi#n, pues el tama+o, la forma y el índice de refracci#n de las partículas, son factores que tam!ién afectan la dispersi#n de la lu-(Gig 1.. El método nefelométrico se !asa en la comparaci#n de la intensidad de la ludispersada por la muestra en condiciones definidas, con la intensidad de la ludispersada por una soluci#n patr#n de referencia en idénticas condiciones. %uanto mayor es la intensidad de la lu- dispersada, más intensa es la tur!iedad. El equipo empleado es un tur!idímetro (nefel#metro, el cual ofrece la lectura directa de tur!iedad en unidades nefelométricas de tur!iedad (AF.
FIGURA 5: Turbidez de una muestra de agua imagen tomada de
2.+.
TRANSPARENCIA
CODUCTIVIDAD EL-TRICA
)a conducti*idad es una medida de la capacidad de una soluci#n acuosa para transportar una corriente eléctrica. Esta capacidad depende de la presencia de iones disueltos, sus concentraciones a!solutas y relati*as, su mo*ilidad y su *alencia y de la temperatura y la *iscosidad de la soluci#n. Este parámetro sir*e para estimar el contenido total de constituyentes i#nicos. )a medici#n física practicada en una determinaci#n en el la!oratorio suele ser de resistencia medida en ohmios. En el $istema Cnternacional de Anidades el recíproco del ohmio es el siemens ($ y la conducti*idad se expresa en m$;m, siendo la correspondencia 5m$;mI5/ mmhos;cm. )a salinidad que es adimensional, se conci!i# inicialmente como la determinaci#n de la masa de sales disueltas en una masa dada de soluci#n, pero esta determinaci#n experimental mediante desecaci#n, presenta dificultades a causa de las pérdidas de algunos componentes. )a 3nica manera real de determinar la salinidad real o a!soluta de un agua natural es reali-ar un costoso análisis químico completo, cuya precisi#n no siempre es satisfactoria.
2..
TEMPERATURA
)a temperatura es un factor a!i#tico que regula procesos *itales para los organismos *i*os, así como tam!ién afecta las propiedades químicas y físicas de otros factores a!i#ticos en un ecosistema.
otro.
19J%
11 ? 9/J%
Hongos termofílicos
9/ ? 92J%
%iano!acterias termofílicas
'/ ? ':J%
Kacterias fototr#ficas termofílicas
9/ ? 92J%
eu!acterias organotr#ficas termofílicas
&/J%
arque!acterias (hipertermofílicas
550J%
@atos tomados de Kroc et al., 5&&:.
El efecto de la temperatura en el meta!olismo, la nutrici#n y la reproducci#n de microorganismos, así como el desarrollo de adaptaciones moleculares para so!re*i*ir en am!ientes con temperaturas extremas ha sido ampliamente discutida en la literatura científica. ara una discusi#n más ela!orada de este t#pico refiérase a4 Licro!ial EcologyL7
Gigura 54 erfil de a!sorci#n de lu- incidente en funci#n de la profundidad.
$in em!argo, la agitaci#n de las aguas en la superficie por un efecto de con*ecci#n (pro*ocado por e*aporaci#n nocturna y enfriamiento de la superficie del cuerpo de agua y la acci#n del *iento, generan un perfil *ertical de temperaturas diferente al de la penetraci#n de la lu- (Gigura 2. En consecuencia, el cuerpo de agua se estratifica en tres -onas o capas de agua4 el epilimnio , la capa de agua más superficial, la de menor densidad y mayor temperatura7 el hipolimnio , la -ona más profunda, más densa y la de menor temperatura y finalmente el metalimnio , -ona intermedia entre el epilimnio y el hipolimnio, con una densidad tam!ién intermedia. )os límites o fronteras de estas -onas, son en muchas ocasiones difíciles de detectar. )as -onas son dinámicas presentándose *ariaciones en su tama+o (grosor, que o!edecen a fluctuaciones estacionales o a cam!ios atmosféricos marcados (llu*ias torrenciales, tormentas.
Gigura 24 atr#n de a!sorci#n de lu- incidente y perfil *ertical de temperatura. En adici#n a las tres -onas mencionadas, se ha identificado otra -ona importante dentro de cuerpos de agua estratificados termalmente. @icha -ona se conoce con el nom!re de termoclino (Gigura 0. )os termoclinos se definen como regiones que presentan la inflecci#n mayor en la gráfica de temperatura *ersus profundidad. En otras pala!ras, el termoclino es la regi#n donde la temperatura presenta cam!ios rápidos en funci#n de la profundidad. $e han identificado dos tipos de termoclinos4 termoclino temporero o diario y termoclino estacional o parental. El termoclino parental es el más profundo y siempre se locali-a dentro del metalimnio. Esto ha lle*ado a que en muchas ocasiones am!os términos se intercam!ien, ya que am!as -onas se locali-an en una misma regi#n en cuerpos de agua estratificados. )os termoclinos temporeros se u!ican más cerca de la superficie y pueden locali-arse en el metalimnio o en el epilimnio. Este tipo de termoclino se origina de cam!ios diurnos en la radiaci#n solar. En cuerpos de agua dulce lénticos, u!icados en la -ona tropical, se puede producir una estratificaci#n termal esta!le (duradera a3n en am!ientes que presentan una diferencia en temperatura de 5 y 0J%, entre la superficie del agua y el fondo.
Gigura 04 atr#n de estratificaci#n termal de cuerpos de agua dulce. )a estructura de la columna de agua con !ase de diferencias en temperatura es un refle"o de las diferencias en densidad del agua. )a capa de agua más cálida, y de menor densidad flota en la superficie (epilimnio7 las aguas de menor temperatura se asientan en el fondo (hipolimnio y hay una -ona de cam!ios rápidos en densidad que se locali-a en la columna (metalimnio.
En el am!iente oceánico, el comportamiento de la radiaci#n solar es seme"ante al presentado para los cuerpos de agua interiores, identificándose tam!ién una -ona de termoclino. Fo o!stante, se utili-a una terminología diferente para la -onificaci#n *ertical del am!iente marino (Gigura :. En océanos profundos las *ariaciones diurnas en intensidad de la radiaci#n solar y los cam!ios estacionales no tienen un efecto significati*o en el perfil *ertical de temperatura. )a temperatura generalmente !a"a rápidamente en los primeros 1/ metros de profundidad y después de los 1/ metros se o!ser*a un perfil *ertical uniforme hasta las -onas profundas donde la temperatura es de N 2 a 0J%.
Gigura :4 Estratificaci#n *ertical am!iente oceánico #. Fa't/es ab&3t&'/s 5ue a%e'ta" (a estat&%&'a'&3" tea(4 or otro lado, el patr#n de estratificaci#n termal en am!ientes oceánicos y en las -onas costeras puede ser afectado por otros factores a!i#ticos como son las corrientes su!marinas, el efecto com!inado de alta e*aporaci#n y aumento en salinidad de aguas superficiales, la acti*idad *olcánica y la contaminaci#n termal. ara o!tener más informaci#n so!re la estratificaci#n en el am!iente marino refiérase a4
a. )agos amícticos, lagos donde el agua nunca circula. Estos son lagos cu!iertos permanentemente por el hielo, estando así protegidos de los efectos de agitaci#n del *ie)agos monomícticos, lagos que nunca están cu!iertos completamente de hielo. b. Estos presentan un solo periodo regular de circulaci#n o me-cla.nto y de otros fen#menos meteorol#gicos. '. )agos dimícticos, lagos que presentan una cu!ierta de hielo durante el in*ierno y que se me-clan dos *eces al a+o7 en oto+o, antes de que el hielo forme una cu!ierta y en prima*era, luego del deshielo. 0. )agos polimícticos, lagos que presentan muchos periodos de me-cla o una circulaci#n contínua durante todo el a+o. )os periodos de me-cla son promo*idos mayormente por fluctuaciones diurnas en temperatura, y no necesariamente por cam!ios estacionales. e. )agos meromícticos, lagos que circulan de tiempo en tiempo, pero de forma incompleta. )a estrata del fondo (hipolimnio permanece sin mo*imiento y an#xica. En am!ientes tropicales lénticos, donde no se o!ser*an cam!ios climáticos marcados, la temperatura permanece más o menos constante durante el a+o, desarrollándose una estratificaci#n esta!le. )os periodos de circulaci#n en estos lagos son poco frecuentes y de corta duraci#n. Estos se conocen como lagos oligomícticos. )os periodos de me-cla o circulaci#n del cuerpo de agua alteran el perfil de temperatura, densidad, oxigenaci#n, potencial redox, pH, la solu!ilidad y disponi!ilidad de nutrientes en la columna de agua, así como tam!ién afectan la distri!uci#n y acti*idad meta!#lica de los organismos que ha!itan en las diferentes estratas de agua. ara una discusi#n más detallada de los patrones de circulaci#n de cuerpos de agua que exhi!en unaestratificaci#n termal refiérase a %ole, 5&807 Horne y Poldman, 5&&:. E. E%e't/ &"tea't&7/ 0e (a te$eatua /t/s %a't/es ab&3t&'/s s/be '/$/"e"tes b&3t&'/s ab&3t&'/s4 )os cam!ios en temperatura afectan *arias propiedades del agua incluyendo4 la densidad, la *iscosidad, la capacidad del agua para retener gases en soluci#n, la tensi#n superficial, el pH y la solu!ilidad de moléculas orgánicas e inorgánicas que se generan en el am!iente acuático o que acceden a este desde la ecosfera o la litosfera. )os cam!ios que se generan en todos estos factores como resultado de cam!ios en temperatura generan a su *e- cam!ios en el meta!olismo, nutrici#n, ra-#n de crecimiento, y en el tama+o y forma de los organismos que ha!itan en am!ientes acuáticos. Gigura 94 Efecto de la temperatura en la densidad de agua pura. )a densidad de la mayoría de los líquidos aumenta conforme disminuye la temperatura. Fo o!stante, en el caso del agua, esta alcan-a su mayor densidad a los 0.&: J% para luego disminir en densidad al reorgani-arse sus moléculas en un látice cristalino que ocupa un área mayor. or otro lado, la ra-#n de cam!io en la densidad de agua no *aría en forma constante
con
cam!ios en la temperatura7 la densidad disminuye más rápidamente a altas temperaturas. @atos tomados de )ynch M oole (5&'& y Horne M Poldman (5&&:.
)a diferencia en densidad entre aguas cálidas y frias es la causa principal para la resistencia a la me-cla de masas de agua en am!ientes acuáticos naturales, dando paso a la estratificaci#n *ertical de la columna de agua. )a ra-#n de cam!io en la densidad de agua no *aría en forma constante con cam!ios en la temperatura7 la densidad disminuye más rápidamente por grado de temperatura a altas temperaturas que a temperaturas !a"as (Gigura 9. or e"emplo, para un cam!io en temperatura de 5/ a 2J/% se registra un cam!io en densidad de /.//50 g;cm, mientras que un cam!io en temperatura de igual magnitud de 21 a 01J%, genera un cam!io en densidad del agua de aproximadamente /.//05 g;cm (casi 2.1 *eces más que el cam!io anterior. Esto explica por qué una diferencia en temperatura de pocos grados genera termoclinos esta!les en las -onastropicales, pero no en las -onas templadas. )a estratificaci#n de la columna de agua en masas o -onas con diferente densidad y temperatura afectará la distri!uci#n de gases (e". oxígeno y esto a su *e- afectará la distri!uci#n de organismos heterotr#ficos a !ase de diferencias en las estrategia cata!#lica que empleen (respiraci#n aero!ia, respiraci#n anaero!ia o fermentaci#n.
Gigura '4 Efecto de temperatura en la solu!ilidad de *arios gases comunes en agua.
< una presi#n parcial (p constante, la solu!ilidad de un gas disminuye seg3n aumenta la temperatura y *ice*ersa. @icha relaci#n in*ersa nos permite generali-ar que las aguas frías tienden a contener una mayor concentraci#n de gases en soluci#n que agua cálidas (en el caso de oxígeno y !i#xido de car!ono esa tendencia puede ser afectada por la acti*idad fotosintética y por el proceso de respiraci#n aer#!ica. )a Gigura ' nos presenta la solu!ilidad de *arios gases presentes en agua en funci#n de la temperatura. )a reducci#n en la solu!ilidad de oxígeno, conforme aumenta la temperatura, es uno de los resultados de la contaminaci#n térmica de cuerpos de agua naturales. @icho efecto es más conspicuo en lagos profundos. @ada la diferencia en densidad entre aguas cálidas y aguas frías, la masa de agua caliente se locali-a so!re las masas de aguas LfríasL (menos calientes impidiendo así la difusi#n del oxígeno a las capas profundas. Esta situaci#n afecta el meta!olismo de las especies aer#!icas en el cuerpo de agua. El efecto interacti*o de la temperatura, salinidad y presi#n so!re la solu!ilidad del oxígeno en agua es discutido en la unidad de oxígeno disuelto de este manual.
a!la 5 4 Efecto de la temperatura en la *iscosidad del agua. )a *iscosidad, una medida de la resistencia de un líquido a fluir, reduce la ra-#n de sedimentaci#n del plancton y de microrganismos adheridos a un su!strato (LperiphytonL.
)os organismos que flotan en aguas templadas tienden a presentar un tama+o mayor que
sus contrapartes en aguas cálidas. )as po!laciones de los tr#picos tienden a su *e- a presentar una mayor di*ersidad, un menor tama+o y un ornamento o pluma"e desarrollado. @icho ornamento está ausente en las especies de aguas templadas.
)a reducci#n en tama+o y el ornamento altamente desarrollado estarían ayudando a los especies de aguas cálidas (-onas tropicales a aumentar su relaci#n de área superficial a masa corporal o *olumen. An e"emplo gráfico del efecto de las diferencias en temperatura y *iscosidad en el tama+o y desarrollo de ornamento lo pro*een copépedos )a *iscosidad del agua tam!ién es afectada por la concentraci#n de sales en el medio acuoso. )a tensi#n superficial se define como la cantidad de energía necesaria para aumentar el área superficial de un líquido. En otras pala!ras, es una medida de la dificultad para penetrar la superficie de un líquido. El agua presenta una tensi#n supeficial relati*amente alta, de!ido a la fortale-a com!inada de sus puentes de hidr#geno. )a tensi#n superficial del agua disminuye seg3n aumenta la temperatura (a!la 2. @icha relaci#n puede afectar la ha!ilidad de *arios organismos, para utili-ar la superficie de am!ientes acuáticos como há!itat.
extensas (agregados de microcolonias en la superficie del agua, pudiera ser afectado por una disminuci#n marcada en la tensi#n superficial del agua. aterial particulado que flota en la superficie podría sumergirse, perdiéndose así un sustrato para la adhesi#n de microorganismos o podría representar la pérdida de una fuente directa de nutrientes.
a!la 2 Efecto de la temperatura en la tensi#n superficial.
or 3ltimo, la temperatura afecta tam!ién la solu!ilidad de su!stratos que se generan en el am!iente acuático y de su!stratos de origen ex#geno. En este 3ltimo grupo incluimos moléculas arrastradas al cuerpo de agua *ía la precipitaci#n, escorrentías y descargas de origen antropogénico. Entre los su!stratos ex#genos encontramos4 fertili-antes, materia fecal y una amplia gama de xeno!i#ticos (e". com!usti!les f#siles y sus deri*ados refinados, pesticidas, yer!icidas, preser*ati*os de madera, tintes, ácidos inorgánicos y otros. )a entrada de estos su!stratos a un cuerpo de agua puede alterar dramáticamente el equili!rio preexistente ente componentes !i#ticos y a!i#ticos. El impacto de dichas moléculas so!re un am!iente acuático está deteminado por factores tales como4 el carácter t#xico del contaminante, tiempo de residencia, suscepti!ilidad al ataque micro!iano, concentraci#n, *elocidad del flu"o de entrada y su solu!ilidad en agua. Este 3ltimo parámetro es, a su *e-, afectado por la temperatura del medio acuoso. )as diferencias en temperatura pueden causar4
An aumento o reducci#n en la solu!ilidad de su!stratos t#xicos An aumento o reducci#n en el caracter t#xico del su!strato (e". )a incapacidad de algunas !cterias termofílicas para degradar hidrocar!uros a temperaturas por arri!a de su #ptimo de crecimiento se ha ad"udicado a un aumento en la toxicidad del sustrato7
erry, 5&81 An aumento o reducci#n en la e*aporaci#n de su!stratos *olátiles t#xicos (e". )a e*aporaci#n de aromáticos li*ianos Rtienen un punto de e!ullici#n !a"oS se reduce considera!lemente a temperaturas !a"as, teniendo como resultado que la concentraci#n de algunas de estas moléculas en el estado disuelto aumenta7
Kartha 5&'2 )a transici#n del sustrato de un estado físico a otro (e". )a !iodegradaci#n de algunos hidrocar!uros aromáticos se reduce7 od-insy y )a Docca, 5&''7
)os efectos arri!a mencionados se podrían o!ser*ar dentro de un cuerpo de agua profundo con una estratificaci#n termal marcada (e". lagos profundos o aguas oceánicas en la -ona pelágica7 en un cuerpo de agua expuesto a *ariaciones estacionales marcadas # en am!ientes acuáticos locali-ados en latitudes apartadas (e". regi#n tropical *s. regi#n su!?ártica. F. R&esg/s be"e%&'&/s 0e (a 7a&a'&3" 0e te$eatua El oxígeno es menos solu!le en agua caliente que en agua fría. El aumento en las *elocidades de las reacciones químicas que produce un aumento de la temperatura, com!inado con la reducci#n de oxigeno presente en las aguas
superficiales. Es causa frecuente del oxígeno presente en las aguas superficiales,
reduciéndose más en los meses de *erano. An cam!io !rusco de temperatura puede conducir a un aumento en la mortalidad
de la *ida acuática. )as temperaturas ele*adas pueden dar lugar conducir a un aumento en la
mortalidad de la *ida acuática. )a temperatura #ptima para el desarrollo de las acti*idades se detienen cuando se alcan-a los 1/J% a temperaturas de alrededor de 51J%, las !acterias productoras
de metano cesan su acti*idad. )as temperaturas anormalmente ele*adas puedes dar lugar a una indeseada proliferaci#n de plantas acuáticas y hongos.
En periodos extendido de continua inmersi#n en agua más fría # T51J% puede causar la muerte de algunos !a+istas y será riesgo para todo los !a+istas que no usen ropa protectora de inmersi#n. )a so!re*i*encia de un indi*iduo sumergido en agua por encima de 0: # 01J% *a depender de la tolerancia a una ele*ada temperatura corporal interna, a un riesgo de da+o con la exposici#n prolongada. 2.8.
LU9
Es de interés para el ec#logo determinar cuánta radiaci#n incide so!re un cuerpo acuático, cuánto penetra esa radiaci#n en el agua y por 3ltimo c#mo es utili-ada esa radiaci#n o c#mo afecta los organismos acuáticos. )a cantidad de lu- que incide so!re la atm#sfera de nuestro planeta, un *alor conocido como la constante solar, se ha esta!lecido en 5.&: calorías; cm2;minuto (%ole, 5&80.
penetraci#n de la lu- en agua está determinado por el tipo y cantidad de materia suspendida y materia disuelta en el agua. )as medidas de la cantidad de lu- disponi!le a tra*és de la columna de agua son importantes para identificar las -onas capaces de sostener acti*idad fotosintética.
Gigura 54 erfil de penetraci#n de lu- a tra*és de la columna de agua. )as profundidades descritas en la gráfica son usadas como e"emplo. El perfil de penetraci#n *ertical de la luincidente siempre refle"a una reducci#n exponencial. Fo o!stante, la profundidad máxima a la que se puede registrar el 5 de la lu- incidente *aría de un cuerpo de agua a otro.
)a regi#n en la columna de agua donde desaparece el && de la lu- que incide so!re la superficie se llama la -ona euf#tica (-ona f#tica. )a profundidad de la -ona euf#tica cam!ia a tra*és del día y es diferente de un cuerpo de agua a otro. )a intensidad mínima de lu- que permite que proceda el proceso de fotosíntesis ha sido esta!lecida en cerca de 5 de la lu- que incide so!re la superficie. )a profundidad a la que se alcan-a ese 5 de la lu- incidente se conoce con el nom!re de profundidad de compensaci#n. < esa profundidad, la acti*idad fotosintética y la acti*idad respiratoria se encuentra en equili!rio. @e!a"o de esa profundidad la producti*idad primaria se considera nula, ya que la ra-#n de acti*idad fotosintética a consumo de materia orgánica por heterotrofos es significati*amente menor de uno (G;D TT 5. $in em!argo, se han o!ser*ado excepciones en comunidades de algas adaptadas a la som!ra y que lle*an a ca!o fotosíntesis de!a"o
de la nie*e y hielo en
Gigura 2 a4 erfil *ertical de a!sorci#n diferencial de los componentes de la lu- *isi!le en agua.
Gigura 2!4 ransmisi#n de lu- *isi!le a tra*és de agua de mar.
En agua pura, aproximadamente el 11 del total de lu- incidente se disipa como calor y pierde intensidad en el primer metro de profundidad. An 1/ de la lu- incidente es a!sor!ida con cada metro adicional de profundidad. anto los largos de onda largos (ro"o, anaran"ado como los largos de onda cortos (ultra*ioleta pierden intensidad más rápido que los largos de onda intermedios (a-ul, *erde amarillo. )a lu- a-ul es la radiaci#n que predomina después de los 5// metros de profundidad. A't&7&0a0 %/t/s&"t:t&'a (a $e"eta'&3" 0e (a (u6 )a intensidad y la composici#n espectral de la lu- que penetra la columna de agua tiene un efecto marcado so!re la acti*idad meta!#lica que se desarrolla en todo el cuerpo de agua, ya que la calidad y la intensidad lumínica regulan la producti*idad primaria. En términos generales, la acti*idad fotosintética aumenta en funci#n de la intensidad lumínica, hasta el punto donde el aparato fotosintético se satura de lu-. )a ra-#n a la cual aumenta la acti*idad fotosintética en funci#n de la intensidad lumínica y el punto donde se produce la saturaci#n de lu-, son parámetros que *arían de un grupo fototr#fico a otro. @ichas *ariaciones o!edecen a diferencias en la configuraci#n !ioquímica y en 3ltima instancia, a diferencias en la configuraci#n genética. )a u!icaci#n de los organismos
fotosintéticos en la columna de agua está determinada por los dos parámetros arri!a se+alados. )a respuesta que presenta un organismo a cam!ios en la intensidad de ludependerá de la intensidad de lu- a la cual éste se ha adaptado y o!*iamente a su composici#n de pigmentos. )os fototrofos podrán adaptarse a cam!ios graduales en la intensidad de lu-, dentro de las limitaciones que le impone su particular configuraci#n de pigmentos fotosintéticos (clorofilas;!acterioclorofilas y pigmentos accesorios. An caso interesante es el de algunas ciano!acterias que lle*an a ca!o fotosíntesis oxigénica a altas intensidades de lu- y cam!ian a un proceso de fotosíntesis anoxigénica a !a"as intensidades de lu-, utili-ando entonces H2$ como donante de electrones (%ohen et al., 5&'1. )a composici#n espectral de la lu- disponi!le en la columna de agua es otro factor importante que regula la acti*idad fotosintética. )a ha!ilidad de los fototrofos para utili-ar la energía lumínica disponi!le depende principalmente de su ha!ilidad para a!sor!er los largos de onda disponi!les lo cual está a su *e- determinado por su contenido de pigmentos fotosintéticos (clorofilas; !acterioclorofilas, fico!ilinas, carotenoides. )os microorganismos fototr#ficos (algas, ciano!acterias y !acterias fotosintéticas difieren unos de otros en la composici#n de pigmentos y por consiguiente difieren en su ha!ilidad para a!sor!er diferentes largos de onda. 2.;.
DENSIDAD
El agua posee un comportamiento particular4 su presi#n de *apor crece con rapide- a medida que la temperatura se ele*a y su *olumen específico presenta un mínimo a ∼ 0.8J%. < esta temperatura la densidad es máxima y se ha tomado con*encionalmente por unidad. < partir de :J%, el agua no s#lo se dilata cuando la temperatura se ele*a, sino tam!ién cuando se enfría hasta /J4 a esta temperatura su densidad es /,&&&8/ y al congelarse desciende !ruscamente hacia /,&598, que es la densidad del hielo a / J%, lo que significa que en la cristali-aci#n su *olumen aumenta en un ∼& (Gig.5. En el hielo los enlaces por puente de hidr#geno dan al agua una estructura ordenada pero menos compacta que en el estado líquido. )igeramente por encima del punto de fusi#n, los enlaces por puente de hidr#geno se de!ilitan y la densidad aumenta con el incremento de la temperatura hasta llegar a un máximo a 0.&8 U% y una atm#sfera de presi#n. < temperaturas mayores de 0.&8 U% la densidad del agua líquida disminuye con el aumento de la temperatura de la misma manera que ocurre con los otros líquidos. )a densidad del agua líquida es muy esta!le y *aría poco con los cam!ios de temperatura y presi#n. < la presi#n normali-ada de 5/5 021 a (5 atm#sfera, el agua líquida tiene una densidad máxima &&&,&': & gVm?0 a los 0,&80 /01 J%.
temperatura, disminuye la densidad (por e"emplo, a 2/ J% tiene &&8,2/9 ' gVm?0 y a :/ J% alcan-a una densidad de &&2,251 2 gVm?0. )a temperatura de 0,&80 /01 J% representa un punto de inflexi#n y es cuando alcan-a su máxima densidad (a la presi#n mencionada. < partir de ese punto, al !a"ar la temperatura, la densidad comien-a a disminuir, aunque muy lentamente (casi nada en la práctica, hasta que a los / J% disminuye hasta &&&,8:2 8 gVm?0
2.1<. N=MERO > CLASE DE PARTÍCULAS. ?SOLIDOS@ E) EDCFO $O)C@O$ H<%E alusi#n a materia suspendida o disuelta en un medio acuoso. )a determinaci#n de s#lidos disueltos totales mide específicamente el total de residuos s#lidos filtra!les (sales y residuos orgánicos a tra*és de una mem!rana con poros de 2./ Wm (o más peque+os. )os s#lidos disueltos pueden afectar ad*ersamente la calidad de un cuerpo de agua o un efluente de *arias formas.
disueltos para cuerpos de agua con diferencias significati*as en términos de status nutricional y salinidad. @e acuerdo con DaQson (5&15 y Hooper (5&15 las concentraciones de s#lidos disueltos totales guardan una correlaci#n positi*a con la producti*idad en lagos.
