Presentación Unidad 2

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Presentación Unidad 2

  1. 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 fr ecuencia Longitud de onda larga Longit ud de onda corta EnCiclopedia ECARTA (1999)
  2. 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 Cantidades de energía relativas espectro visible / PAR 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. 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 so l oste r as Ag uas c Zonación Crecimiento del fitoplancton C lara s r s vertical del na nica z lu eá mar según la Lu oc ua s s penetración de Ag ara la luz y la Profundidad Cl lar cas z so áni 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. 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. 5. Lalli y Parsons, 1993 Grandes zonas biogeográficas y temperatura Isotermas: (Concepto) Tropical 25 °C Subtropical 15 °C Templada 5 °C a 2 °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. 6. Variación de la temperatura 12 Agua Zonación Vertical 10 Temperatur a (o C) 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 ril o o yo e No br e ni Termoclina br br er Ab b ne Ju ar Ma br Ju m em go u m M E ct vie Fe tie A O 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 Termoclina Profundidad 2 permanente 0 -2 -4 e nio lio zo o o o e e o e ril er br br er br Se ost br Ab ay Ju ar m br Ju En m m tu M Capa Profunda M Ag ie Fe cie ie Oc ov pt Di Mes es N Temperatura media, máxima y mínima mensual del aire Lalli y Parsons, 1993 (Bahía Ushuaia)
  7. 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. *) Endotermicos: animales cuya temperatura corporal depende Según la fuente de del calor metabólico, generado internamente calor *) 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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 °C, sus 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. 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. 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. 20. Plataforma Continental Argentina *) Superficie: 1.000.000 km2 Corriente cálida del Brasil *) 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 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. 21. Los ambientes de agua dulce y sus recursos biológicos 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.
  22. 22. 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.
  23. 23. Ecología de las aguas dulces Plancton Necton Bentos Neuston http://www.jmarcano.com/nociones/fresh2.html Perifiton
  24. 24. 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.
  25. 25. *) Segmento inicial: Google Earth, 2007 Google Earth, 2007 *) Segmento inferior:
  26. 26. Google Earth, 2007
  27. 27. 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).
  28. 28. Lagos. Aguas lénticas Tipos de lagos según su origen Cubetas tectónicas Lagos formados por actividad costera
  29. 29. Fagnano: un lago principalmente tectónico, pero también glaciario Lagunas costeras
  30. 30. Lagos volcánicos Lagos formados por aludes
  31. 31. Lagos formados por glaciares
  32. 32. Lagos formados por actividad fluvial

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