1. Unidad II: El medio ambiente acuático
Zonación vertical y horizontal del medio marino La luz y sus colores
EnCiclopedia
ECARTA (1999)
200
EnCiclopedia
ECARTA (1999)
Baja f recuencia Alta frecuencia
Longit ud de onda larga Longitud de onda corta
EnCiclopedia
ECARTA (1999)
2. ¿Cómo influye la luz en el medio acuático? Lalli y Parsons, 1993
radiación solar en la
Photosynthetically alta atmósfera
energía
Active
Energía solar relativa
Solar
100 % Radiation
400 – 700 nm
PAR / visible
absorbida,
dispersada
y reflejada
por nubes radiación solar
50% del total
al nivel del mar
reflección
superficial promedio
4 % PAR
superficie Longitud de onda (nm)
infrarrojo y ultravioleta espectro visible / PAR
Cantidades de energía relativas
50 % total radiación superficial
dispersada y absorvida
50 % total radiación superficial según longitud de onda
decrece con la profundidad
cerca de la superficie
Coeficiente de extinción K
Lalli y Parsons, 1993
Loge I0 - Loge Id
Reflectancia (%)
K=
Profundidad (m)
Reflectacia
según el I 0 = Intensidad a prof. 0 (superficie)
ángulo de I d = Intensidad a prof. d
incidencia de
la luz solar en K luz roja = 0,140
el agua K luz azul = 0, 035
Ángulo de incidencia
3. Evolución de la luz solar a lo
largo del año y en un gradiente
de latitud (Hemisferio Norte)
Flujo solar
Penetración según la longitud de onda
Lalli y Parsons, 1993 Meses en el mar
Longitud de onda (nm)
Intensidad de la luz
Profundidad (m)
ar
L uz sol
c oste r as
Ag uas Crecimiento del fitoplan cton Zonación
C lara s
r s vertical del
na nica
z lu á mar según la
e
Lu oc
ua s
s penetración de
Ag ara
Profundidad
Cl la luz y la
lar cas
z so á ni actividad
e
Lu oc Visión del
ua s
s Color fotosintética
A g ara
Cl
Amarillo
Naranja
Violeta
Verde
Rojo
Azul
Afótica Disfótica Eufótica
Lalli y Parsons, 1993
Lalli y Parsons, 1993
4. Distribución de la energía solar sobre la tierra
¿Por qué “hace” más frío en Ushuaia
que en Mar del Plata?
Curtis y Barnes, 2000
5. Lalli y Parsons, 1993
Grandes zonas biogeográficas
y temperatura
Isotermas: (Concepto)
Tropical 25 °
C
Subtropical 15 °
C
Templada 5 ° a 2 °
C C
Polar 0 °
C
Distribución de temperatura superficial mundial (Febrero)
Temperatura Superficial:
causas de su variación
*) Intercambio permanente de energía
entre Océanos y Atmósfera
*) Calentamiento por radiación
infrarroja
Efecto buffer de los oceános (Causas):
Distribución de temperatura superficial mundial (Agosto)
Lalli y Parsons, 1993
6. Variación de la temperatura
12
Agua Zonación Vertical
Temperatur a (o C) 10
8 1994
1995
Temperatura (°C)
6 1996
1997
4 1998
1999
Capa de Mezcla CM
2000 Invierno Verano
2 2001
Termoclinas estacionales
Profundidad (m)
0
Media T
e
ep st o
zo
l io
c i re
ro
o
ril
o
re
yo
e
ni
br
er
br
Ab
b
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Termoclina
ar
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m
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m
M
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Fe
ti e
A
O
No
permanente
Di
S
Mes es
• = Temperatura media mensual Bahía Ushuaia CP
Capa Profunda
TEMPE RATURA ME DIA
TEMP. MAX. ME DIA
Lalli y Parsons, 1993
16
Aire TEMP. MIN. M EDIA
14
12
10
Latitud
Tempe ra tura ( ° )
C
8
6 Capa de Mezcla
4
Profundidad
2
Termoclina
0 permanente
-2
-4
e
zo
nio
lio
o
o
o
e
e
o
e
ril
er
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m
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Ju
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m
m
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M
M
Ag
ie
Capa Profunda
Fe
cie
ie
Oc
ov
pt
Di
N
Mes es
Temperatura media, máxima y mínima mensual del aire
Lalli y Parsons, 1993
(Bahía Ushuaia)
7. Temperatura: Efectos biológicos
Regulación de la temperatura corporal. Clasificación
Según el control que *) Poikilotermo: animal cuya temperatura corporal cambia con la
ejerce el organismo ambiente.
*) Homeotermo: animal cuya temperatura corporal es constante,
controlada mediante procesos metabólicos.
Según la fuente de *) Endotermicos: animales cuya temperatura corporal depende
calor del calor metabólico, generado internamente
*) Ectotérmico: temperatura corporal principalmente dependiente
de fuentes externas
Energía de reacción Un ejemplo: la tasa metabólica
Medida a través de la tasa de consumo O2:
1
A B
0 Perciformes
∆G*= Energía de Activación aguas templadas
Energía
Reactivos
Ln (VO2R mmol / h)
-1 y tropicales
∆G°
Productos -2 Perciformes
aguas polares
Tiempo -3
Efecto fisiológico -4
(10/T 2-T 1)
Q10=(K2/K1) -5
3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
-1 3
Temperatura Inversa (K x 10 )
8. Salinidad
Contenido de sales inorgánicas en el agua de mar
Peso total de las sales inorgánicas disuelto en 1kg de agua de mar
g de sal Componentes mayoritarios del agua de mar
Salinidad =
1000 g de agua salada
Métodos de medición - Evaporación
- Conductividad
- Refracción
Distribución de la salinidad en
superficies media anual (media
Lalli y Parsons, 1993
mundial = 35)
Variación: - baja en las proporciones
- puede ser alta en la cantidad total
Causas - Evaporación
- Precipitación
- Aporte terrestre
- Derretimiento de hielo o nieve
Salinidad Máxima: ↑ Evaporación ↓ Precipitación
Lalli y Parsons, 1993
Salinidad Mínima: ↓ Evaporación ↑ Precipitación
9. Biología. Curtis y Barnes, 2000
El agua:
muy buen solvente de los sólidos
polares, por ejemplo la sal, por ser su
molécula también polar
Distribución Vertical
Sección transversal del Atlántico Oeste.
Distribución vertical de la salinidad.
Haloclina: Solo se produce
a bajas latitudes
Variable en los primeros metros
Estable en profundidad
Variaciones en el tiempo
Diurna: casi inexistente
Lalli y Parsons, 1993 Anual: muy escasa
10. Importancia Biológica de la salinidad del medio.
Ósmosis: GRAN PROBLEMA!!!
Hipertónico o Hipotónico o Isotónico o
Hiperosmótico Hipoosmótico Isosmótico
Organismos: Estrategias para regular el balance osmótico
Invertebrados- Peces cartilaginosos Concentración de solutos similar a la del agua de mar
Aves y mamíferos Glándulas de la sal
Peces óseos de agua dulce Peces óseos de agua salada
Curtis y Barnes, 2000 Curtis y Barnes, 2000
11. Densidad
Definición : Masa (g) / unidad de volumen (cm3)
En el agua de mar depende de: Diversas variables climáticas afectan a Te y salinidad
Temperatura : a ↑ T → ↓ (Insolación y precipitaciones).
densidad
Salinidad: a ↑ Salinidad → ↑
densidad 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
Lalli y Parsons, 1993
12. Formación de las aguas polares profundas e intermedias
Lalli y Parsons, 1993
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 Water
NADW: North Atlantic Deep Water.
Lalli y Parsons, 1993
Distribución global de
las masas de aguas
intermedias, ubicadas
entre los 550 y 1500m
de profundidad
13. Relación entre temperatura - salinidad y densidad. Las curvas
muestran puntos de igual densidad.
Densidad expresada como σt = (densidad g/cm3)-1) x 1000
Lalli y Parsons, 1993
Lalli y Parsons, 1993
Relación entre la salinidad y la temperatura de
máxima densidad. Relación entre la salinidad y la
temperatura de congelamiento
14. Surgencia o “Upwelling”
Warm
Warm
Warm
Wa rm
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
15. 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.
16. Presión
Definición: 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
Lalli y Parsons, 1993
17. Ácido o Básico? Escala de pH
Curtis y Barnes, 2000 Ionización del agua: formación de
iones idronio (+) e iones hidróxido (-)
En el agua pura a 22 ° sus
C,
concentraciones están en equilibrio
pH = “poder o potencial hidrógeno” = logaritmo negativo de la concentración de iones H+ en
moles / litro
Concentración de H+ = 10 -7
Concentración de H+ = 10 -14 Concentración de H+ = 10 -1
14 7 1
pH Básico pH Ácido
Si una sustancia aporta H+ o OH-, la proporción y el pH cambia
Ej.: el ácido clorídrico (HCL) o el hidróxido de sodio (NaOH)
18. Corrientes oceánicas superficiales
Provocadas e influidas por varios factores
*) Vientos
- Ecuatoriales (del Este)
- 40°de Latitud (del Oeste)
*) Fuerza de Coriolis
Efecto 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
VO
Choque
co ntinente
Lalli y Parsons, 1993
19. Corriente Circumpolar
Corrientes oceánicas superficiales
del Océano Austral (Gon, 1990).
Flechas gruesas indican sentido de
circulación general.
Corte esquemático de la columna de agua en el
Océano Austral. Se muestran masas de agua
corrientes y frentes oceánicos (Eastman, 1993)
20. Plataforma Continental Argentina
*) Superficie: 1.000.000 km2 Corriente cálida del Brasil
*) Costa: 2400 km
*) Ancho: Entre 85 millas (P. Médanos) 400 millas
(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 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)
21.
22. Los ambientes de agua dulce y sus recursos biológicos
(Limnos de limnae = de agua dulce)
Limnología: rama de la ecología que estudia los ecosistemas acuáticos continentales, abarcando
las interacciones entre los organismos acuáticos y su ambiente.
Lago escondido (Foto: Fernando Adrián Serra)
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.
23. 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
*) Sales minerales - Carbonatos. Cationes más importantes: - Calcio 64 %
- Sulfatos. - Magnesio 17 %
- Cloruros. - Sodio 16 %
- Potasio 3%
*)PH - Aguas Dulces: 6,5 a 8,7.
- Aguas Marinas: 8 a 8,5.
24. Ecología de las aguas dulces
Plancton
Necton
Bentos
Neuston
http://www.jmarcano.com/nociones/fresh2.html Perifiton
25. 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 arr iba 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.
26. *) Segmento inicial:
Google Earth, 2007
Google Earth, 2007
*) Segmento inferior:
28. 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).
29. Lagos. Aguas lénticas
Tipos de lagos según su origen
Cubetas tectónicas
Lagos formados por actividad costera
30. Fagnano: un lago principalmente tectónico, pero también glaciario
Lagunas costeras
