Importancia de la Limnología

Transcripción

1 INTRODUCCIÓN

2 Importancia de la Limnología Solo un tercio de la cantidad de lluvia ( Km3/ año) llega a los mares litros para cada uno (considerando 7 mil millones de habitantes) Cantidad grande si lo comparamos con los 2 litros diarios que necesita cada persona para satisfacer sus necesidades fisiológicas l En los países desarrollados el consumo doméstico es de 250 l/persona /día l Consumo industrial es de l/persona/día, l Agricultura necesita varios miles de litros persona día en los países de clima seco cálido (Vallentyne, 1972; en Wetzel, 1981).

3 Importancia de la Limnología Para llegar a un deseado equilibrio entre el desarrollo y el ambiente es necesario tener un amplio conocimiento de los ecosistemas. Se tiene que conocer lo suficiente las respuestas metabólicas funcionales de los ecosistemas dulceacuícolas frente a los efectos de las modificaciones, caso contrario no se podría dar la gestión óptima al recurso

4 La Limnología como Ciencia Haeckel (1866) (Padre de la Ecología). Principios ecológicos que rigen la vida en la tierra eran los mismos que regían la vida en el agua. El primer concepto limnológico Stephen A. Forbes (1887), quien publicó un artículo llamado El lago como un microcosmos. Fueron los Trabajos de Forel ( ), publicados en tres volúmenes (1892, 1895 y 1904), los que marcan el comienzo de la limnología como ciencia. Por ello se le llama a Forel el Padre de la Limnología. Su obra se basa sobre todo a los estudios realizados en el Lago Le Leman, Suiza.

5 DEFINICION En términos muy generales la Limnología es el estudio de las relaciones funcionales y de productividad de las comunidades de agua dulce y la manera como estas son afectadas por el ambiente físico, químico y biótico (Wetzel, 1983).

6 Objetivo de la Limno. En el Octavo Congreso de la Sociedad Internacional de la Limnología que tubo lugar en la URSS en 1971, estableció que el objetivo más importante en limnología es el estudio de la circulación de materiales en un cuerpo de agua. De esta manera la aspiración de la limnología es comprender y calcular todo sobre los procesos productivos/respiración involucrados en el flujo de energía.

7 Objetivo de la Limno. Aunque la palabra limnología se deriva del griego, limné = pantano o lago, actualmente el término limnología ha sido aceptado para designar el estudio de las aguas interiores continentales no importa si son lénticas (lagos) o lóticas (aguas corrientes).

8 Facetas de la Limno. Geología. origen de los cuencos de los lagos y las modificaciones por procesos geológicos Física y matemáticas. movimientos de las aguas, remolinos corrientes y olas. Mediciones de parámetros. Meteorología. Química. Análisis de compuestos en el agua Biología. Estudio de organismos y dinámica de poblaciones. Ecología. Historia. Estudia la evolución o las facetas por las que paso esta ciencia.

9 Los ecosistemas acuáticos

10 Distribución del suplemento acuático terrestre Volumen (10 Km3) Porcentaje Océanos ,1 97,3 Hielo ,9 2,19 Agua subterránea 6.733,3 0,5 Humedad del suelo 74,1 0,005 Agua Atmosférica (vapor) 13,5 0,001 Aguas Interiores 242,4 0,018 Ríos 1,29 0,000096

11 Propiedades Físicas

12 La molecula del agua El agua es un compuesto formado por moléculas covalentes en las cuales un átomo de oxígeno (O) comparte dos electrones con dos átomos de hidrógeno (H). La molécula del agua tiene una configuración definida y la unión entre ellas seda por puentes de hidrógeno y esto hace que el agua sea un líquido muy organizado y muy versátil. Estas características de la molécula confieren al agua propiedades muy particulares.

13 Calor específico El calor específico (cantidad de calor, en calorías, que se necesita para aumentar en 1ºC la temperatura de una unidad de peso de una sustancia) l Agua líquida = 1; agua de mar = 0,93 l Superado solo por algunas sustancias: amonio líquido (1,23), el hidrógeno líquido (3,4). Otras sustancias como las rocas muestran calores específicos mucho menores (0,2), arcilla húmeda (0,33). El alto calor específico del agua hace que esta retenga el calor absorbido por un período largo de tiempo o que requiera mas calor para elevar su temperatura, garantiza a los seres vivos una estabilidad térmica bastante amplia y segura para su supervivencia. El alto calor específico de las masas de agua tiene efectos sobre las condiciones climáticas. Para fundir hielo (80 cal/g) para evaporar (570 cal/g)

14 Densidad La densidad (masa por unidad de volumen) es un factor que determina en gran parte la dinámica física, química y en consecuencia el metabolismo de los lagos (Wetzel, 1981). La densidad del hielo 0ºC es de 0,9168 cerca de un 8,5% menor que la del agua en estado líquido a 0ºC (0,99987). La densidad máxima del agua 1 a 3,94ºC. Cambios de densidad por la diferencia de temperatura hace que se produzca las estratificaciones en masas de agua.

15 Densidad - viscosidad La densidad del agua es de 775 veces mayor que la del aire (0ºC, 760 mm Hg). Viscosidad del agua ofrece a un organismo 100 veces mas resistencia que el aire. Esto proporciona mayor flotabilidad a los organismos Organismos acuáticos -principalmente las macrófitas- se han adaptado y han reducido mucho sus tejidos de sostén. La viscosidad disminuye al aumentar la temperatura, se duplica cuando la temperatura baja de 25 a 0 ºC. Los organismos acuáticos móviles gastan mucha energía para romper los cambios de viscosidad, los organismos flotadores están mas estables cuando la viscosidad es mas alta.

16 Tensión superficial Gracias a la interfase agua aire se da un desequilibrio entre las moléculas del agua, resultado de esto es una superficie o película. El agua pura tiene tensión sup. mayor que otros líquidos (excepto el Hg) Esta disminuye con la temperatura y la cantidad de sustancias. Las algas disminuyen considerablemente la tensión superficial. La tensión sup. forma un hábitat especial para ciertos organismos.

17 Estructura y funcionamiento Que es ecosistema? En Limnología, se analiza factores físicos, químicos, biológicos y como se transforma la materia y la energía. En los ecosistemas acuático existe varios hábitats a los cuales viven asociados organismo, los que forman las cadenas tróficas, cuya abundancia y complejidad depende del estado trófico del ecosistemas acuático. La estabilidad y productividad de los ecosistemas acuáticos están determinados por varios factores: l l l l Físicos (penetración de la luz, origen geológico, morfología de los lagos, latitud, altitud) Químicos, sustancias disueltas de las rocas o sustratos. Antropogénicas. contaminación directa o indirecta. Los ecosistemas acuáticos están en estrecha relación con el medio terrestre y atmosférico que les rodea.

18 Diagrama de Rawson A finales del siglo XIX había la tendencia de considerar a los lagos como entidades aisladas del resto del medio como lo expuso Stephen A. Forbes (1887) en su trabajo titulado the lake as a microcosm. Esta tendencia cambio con el tiempo tanto es así que Rawson, limnólogo canadiense, expuso mediante un diagrama (Rawson, 1939) los múltiples factores que interactúan para dar las características al lago, sus poblaciones y productividad. A pesar de que el Diagrama de Rawson fue elaborado hace más de 60 años aún tiene utilidad. En este se expone la influencia antropogénica sobre las masas de agua, así como el área de influencia y las condiciones climáticas, entre otras.

19 Factores Abióticos Penetración de la Luz La luz que llega a la superficie penetra en ella diferencialmente, de acuerdo con la longitud de onda absorbida. La luz visible se encuentra entre los 380 nm y 700 nm, aproximadamente. Las longitudes de onda de mayor penetración en el agua son la azul y verde, por eso, cuando se desciende en el agua el color cambia de blanco a azul verdoso. El efecto abiótico mas importante de la absorción de la luz en el agua es el calentamiento producido por la fracción roja e infrarroja (en los 2 primeros metros) y el efecto biótico más importante es la fotosíntesis (Roldan, 1992). Existe un nivel en donde la penetración de la luz permite que la tasa de producción sea igual al de la respiración, éste se llama nivel de compensación. Por encima de este nivel se encuentra los productores y por debajo solo consumidores

20 Gases disueltos El oxígeno y el dióxido de carbono son los gases más importantes en el agua: el primero es producto de la fotosíntesis y el segundo de la respiración. Ambos son esenciales para que haya un adecuado balance en el metabolismo global del ecosistema (Roldán, 1992). Cuando existe un exceso de fotosíntesis se sobresatura de oxígeno y disminuyendo el CO2, por esto se da un aumento del ph en el agua. Cuando esto se da durante el día en la noche se da un agotamiento del oxígeno y aumenta el CO2. Esto cambia drásticamente la química del agua y es típica de ecosistemas que han perdido su equilibrio por eutrofización o enriquecimiento con materia orgánica.

21 Sólidos disueltos Los sólidos disueltos son todos los iones que se encuentran en el agua los más representativos son: cloruros, sulfatos, bicarbonatos, nitratos, fosfatos y sílice. Se encuentran en concentraciones variables ya sea por la naturaleza del sustrato o contaminación antropogénica.

22 Factores bióticos La parte viva del ecosistema podemos dividirla en tres grandes grupos: l a) Productores o fotosintetizadores constituidos por algas, ciertas bacterias y las plantas acuáticas. l b) Consumidores, a los cuales pertenecen todos los animales acuáticos desde los protozoos hasta los vertebrados superiores, principalmente los peces. l c) Descomponedores o mineralizadores de la materia orgánica, a los cuales pertenecen los hongos y bacterias acuáticas. La acción conjunta de estos tres grupos y los factores abióticos determinan la productividad y el balance ecológico del ecosistema acuático