Temperatura Viscosidad
federico5823 de Julio de 2011
4.028 Palabras (17 Páginas)870 Visitas
ambos cuerpos de agua, controlando de igual forma el metabolismo del
protozoario. Asumiendo claro está, que las únicas diferencias entre los dos ambientes
son el tamaño de sus respectivas cuencas hidrológicas y el contenido de calor asociado
a éstas.
PARAMETROS FISICO-QUIMICOS: TEMPERATURA 2
Tenemos conocimiento de que la temperatura afecta la energía cinética de los reactivos,
así como la estabilidad y actividad de las enzimas que participan en reacciones
bioquímicas. En consecuencia, la temperatura ejerce una marcada influencia sobre la
reproducción, crecimiento y el status fisiológico de todas las entidades vivas. Los
microorganismos como grupo (particularmente el grupo de las bacterias) demuestran una
capacidad extraordinaria para vivir y reproducirse a lo largo de un amplio rango de
temperaturas (desde temperaturas bajo 0°C, hasta temperaturas que alcanzan los
113°C). Los microorganismos se han agrupado en cuatro categorías, a base de su
rango de temperatura óptimo para el crecimiento. Las categorías son: psicrofílicos,
mesofílicos, termofílicos e hipertermofílicos. El rango de temperatura óptimo y el límite
mínimo y máximo de temperatura que distinguen a cada grupo no se deben tomar como
valores absolutos que establecen la frontera entre una y otra categoría y sí como un
reflejo del hábitat natural donde se desarrolla cada grupo. De hecho, el rango de
temperatura que define a cada categoría varía de un grupo de microorganismos a otro. Al
presente, el límite máximo de temperatura que define a los diferentes grupos de
microorganismos termofílicos es el siguiente:
• protozoarios termofílicos ............................................... 56°C
• algas termofílicas .......................................................... 55 - 60°C
• hongos termofílicos ....................................................... 60 - 62°C
• cianobacterias termofílicas ......................................... 70 - 74°C
• bacterias fototróficas termofílicas .............................. 60 - 62°C
• eubacterias organotróficas termofílicas .................... 90°C
• arquebacterias (hipertermofílicas) ............................. 113°C
Datos tomados de Brock et al., 1994.
El efecto de la temperatura en el metabolismo, la nutrición y la reproducción de
microorganismos, así como el desarrollo de adaptaciones moleculares para sobrevivir en
ambientes con temperaturas extremas ha sido ampliamente discutida en la literatura
científica. Para una discusión más elaborada de este tópico refiérase a: "Microbial
Ecology"; Atlas & Bartha, 1992 y "Biology of Microorganisms"; Brock et al., 1994.
Por otro lado, la temperatura desempeña un rol fundamental en el funcionamiento de
ecosistemas al regular o afectar otros factores abióticos del ecosistema como son: la
solubilidad de nutrientes, solubilidad de gases, el estado físico de nutrientes, el grado de
toxicidad de xenobióticos y propiedades fisico-químicas del medio acuoso como: pH,
potencial redox, solubilidad de gases, densidad, el estado físico y la viscosidad del
sustrato. De hecho, la viscosidad del agua desempeña un rol importante en determinar la
forma de peces y larvas de insectos en ambientes lóticos. Todas estas interacciones
afectan a su vez la distribución, composición (diversidad) y el grado de actividad
metabólica de los seres vivientes que integran un ecosistema.
PARAMETROS FISICO-QUIMICOS: TEMPERATURA 3
Efecto de la temperatura en la densidad y la estratificación termal:
Uno de los efectos del calor que acompaña a la radiación solar sobre las propiedades
fisico-químicas del sustrato (agua), es la estratificación vertical de cuerpos de agua
lénticos, por diferencias en densidad y temperatura. La luz solar calienta las aguas
cercanas a la superficie, generando una capa de agua tibia y menos densa sobre una
capa de agua más fría y densa. Según la radiación solar penetra en un cuerpo de agua,
su absorción es casi exponencial (Figura 1), razón por la cual sería de esperar que la
distribución de calor a lo largo de la columna exhibiera un patrón similar.
Figura 1: Perfil de absorción de luz incidente en función de la profundidad.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% Luz Incidente
PROFUNDIDAD (m)
0
1
2
3
4
5
6
7
* Datos tomados de Cole (1983).
Sin embargo, la agitación de las aguas en la superficie por un efecto de convección
(provocado por evaporación nocturna y enfriamiento de la superficie del cuerpo de agua)
y la acción del viento, generan un perfil vertical de temperaturas diferente al de la
penetración de la luz (Figura 2). En consecuencia, el cuerpo de agua se estratifica en
tres zonas o capas de agua: el epilimnio , la capa de agua más superficial, la de menor
densidad y mayor temperatura; el hipolimnio , la zona más profunda, más densa y la de
menor temperatura y finalmente el metalimnio , zona intermedia entre el epilimnio y el
hipolimnio, con una densidad también intermedia. Los límites o fronteras de estas zonas,
son en muchas ocasiones difíciles de detectar. Las zonas son dinámicas presentándose
variaciones en su tamaño (grosor), que obedecen a fluctuaciones estacionales o a
cambios atmosféricos marcados (lluvias torrenciales, tormentas).
PARAMETROS FISICO-QUIMICOS: TEMPERATURA 4
Figura 2: Patrón de absorción de luz incidente y perfil vertical de
temperatura.
0 20 40 60 80 100
PROFUNDIDAD (m)
PROFUNDIDAD (m)
% Luz Incidente
PROFUNDIDAD (m)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
5 30
TEMPERATURA (°C)
TEMPERATURA
LUZ INCIDENTE
En adición a las tres zonas mencionadas, se ha identificado otra zona importante dentro
de cuerpos de agua estratificados termalmente. Dicha zona se conoce con el nombre de
termoclino (Figura 3). Los termoclinos se definen como regiones que presentan la
inflección mayor en la gráfica de temperatura versus profundidad. En otras palabras, el
termoclino es la región donde la temperatura presenta cambios rápidos en función de la
profundidad. Se han identificado dos tipos de termoclinos: termoclino temporero o
diario y termoclino estacional o parental . El termoclino parental es el más profundo
y siempre se localiza dentro del metalimnio. Esto ha llevado a que en muchas ocasiones
ambos términos se intercambien, ya que ambas zonas se localizan en una misma región
en cuerpos de agua estratificados. Los termoclinos temporeros se ubican más cerca de
la superficie y pueden localizarse en el metalimnio o en el epilimnio. Este tipo de
termoclino se origina de cambios diurnos en la radiación solar.
En cuerpos de agua dulce lénticos, ubicados en la zona tropical, se puede producir una
estratificación termal estable (duradera) aún en ambientes que presentan una diferencia
en temperatura de 1 y 3°C, entre la superficie del agua y el fondo. Aún cuando los
efectos de la radiación solar en las corrientes y estuarios (cuerpos lóticos) son similares
a los que observamos en lagos, pozos, charcas (cuerpos lénticos), los primeros no
presentan una estratificación termal significativa.
PARAMETROS FISICO-QUIMICOS: TEMPERATURA 5
Figura 3: Patrón de estratificación termal de cuerpos de agua dulce.
0 5 10 15 20 25 30
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Perfi l Verti cal de temperatura
(Estrati fi ci ón Termal )
TEMPERATURA (C° )
PROFUNDIDAD (m)
Epilimnio
Hypolimnio
Metalimnio
0
10
20
30
40
50
Región del Termoclino Región del Termoclino
Epilimnio
Hipolimnio
Metalimnio
TEMPERATURA (oC)
PROFUNDIDAD (m)
Perfil Vertical de Temperatura
(Estratificación Termal)
La estructura de la columna de agua con base de diferencias en temperatura es
un reflejo de las diferencias en densidad del agua. La capa de agua más cálida, y de
menor densidad flota en la superficie (epilimnio); las aguas de menor temperatura se
asientan en el fondo (hipolimnio) y hay una zona de cambios rápidos en densidad que
se localiza en la columna (metalimnio).
PARAMETROS FISICO-QUIMICOS: TEMPERATURA 6
En el ambiente oceánico, el comportamiento de la radiación solar es semejante al
presentado para los cuerpos de agua interiores, identificándose también una zona de
termoclino. No obstante, se utiliza una terminología diferente para la zonificación vertical
del ambiente marino (Figura 4). En océanos profundos las variaciones diurnas en
intensidad de la radiación solar y los cambios estacionales no tienen un efecto
significativo en el perfil vertical de temperatura. La temperatura generalmente baja
rápidamente en los primeros 50 metros de profundidad
...