Agua

Según la química inorgánica es un compuesto químico cuya formula es h2o; contiene en su molécula un átomo de oxigeno y dos de hidrogeno. a temperatura ordinaria es un liquido insípido, inodoro e incoloro en cantidades pequeñas; en grandes cantidades retiene las radiaciones del rojo, pro lo que a nuestros ojos adquiere un color azul.
Funciones en los organismos: según la bioquímica, el agua tiene una importancia esencial en biología, porque es el medio en el cual se realizan procesos vitales. todos los organismos vivientes contienen agua. en efecto, tanto en los animales como en las plantas el contenido del agua varia, dentro de los limites comprendidos entre la mitad y los 9/10 del peso total del organismo. también el cuerpo humano esta constituido por agua, según un porcentaje en peso que es máximo en los primeros meses de vida embrionaria (cerca del 97%), y disminuye con la edad.
En el ser humano, la absorción de agua esta regulada por el mecanismo de la sed. las membranas celulares son permeables, por lo que es importante que las concentraciones de sustancias disueltas permanezcan en equilibrio estable a ambos lados de las mismas. esto consigue se consigue mediante la regulación del aporte y la eliminación de agua por el cuerpo. el mecanismo fisiológico de la sed regula el suministro, por medio del liquido ingerido, que es eliminado por el riñón.
Cuando el nivel de agua celular disminuye, los receptores cerebrales detectan el cambio y ordenan por medio de impulsos nerviosos la baja de la eliminación de agua por los riñones y de la sección de saliva, que a su vez provoca sequedad bucal y deseos de beber.
Una privación prolongada de agua provoca además de una sed intensa y de sequedad de la piel y de las mucosas, fiebre, colapso cardiaco y, en las cosas mas graves coma y la muerte. pero también la ingestión excesiva de agua provocar trastornos que, en casos extremos, resultan mortales.
"la dueña de nuestra vida"...es el agua
Y mira si será importante que la vida de nuestro planeta surgió en el agua. claro! porque los primeros microorganismos, las primeras algas, nacieron en este medio. y porque además constituyen un importante porcentaje en la composición de los tejidos de nuestro cuerpo y de todos los seres vivos. para que lo comprendas mejor, podemos decir que el 71% del peso de nuestro cuerpo es agua. ¡si, aunque no lo creas! si observa un planisferio también veras que la cantidad de tierra es mucho mejor de la de agua. porque nuestro planeta esta formada por millones y millones de litros de aguas que ocupan tres cuartas partes .¡nada menos! ¡ah! hay agua dulce y agua salada. toda esta masa acuosa forma lo que llamamos hidrosfera. Si un marciano te preguntara. como es el agua? ,seguro que vos le contestarías que es liquida y mojada.¿ no es cierto? Sin embargo el agua, como casi todas las sustancias que existen en nuestro planeta, cambia de estado según determinadas condiciones. el agua puede ser liquida, como la que sale de la canilla; sólida, como la que sale de los cubitos de hielo, o puede ser gaseosa, como la nube que sale del pico de una pava con agua hirviendo. y aunque no veas la relación, estos tres estados permiten que siempre haya agua en la tierra.
En los ríos, en los mares ,en los lagos y lagunas hay agua liquida ¡ verdad !cuando hace mucho frío parte de esta agua se congela. por acción del calor del sol el agua se evapora y asciende a la atmosfera. allí se hacen pequeñas góticas que forman las nubes. cuando el aire de la atmosfera se enfría las gotitas se condensan y ¡si! caen gotas gordas en forma de lluvia . así vuelve el agua a los ríos , los mares y los arroyos. Imagina lo que significa contaminar un río. todo este viaje del agua, es decir el ciclo que hace , se contamina. y como el agua es imprescindible para la vida ay que potabilizarla. ¿ como tiene que ser el agua para se bebida?
debe ser incolora, insípida e inodora. además debe estar libre de microorganismos dañinos. así que no olvides: agua que no salga de la canilla déjala correr, o si no potabilizala ¿si?
Contaminación del Agua
Diariamente se acumulan residuos producto de todas nuestras actividades, en el hogar, en el comercio en fabricas, talleres; actividades agrícolas y ganaderas. la cantidad de residuos es mayor en las zonas urbanas e industriales, que en las zonas rurales.
Si estos desechos no son tratados contaminan el ambiente y por lo tanto afectan al entorno del ser vivo. los depósitos o vertederos de desechos llenan el aire de olores desagradables, contaminan los cursos de agua cercanos crean focos de procreación de ratas, cucarachas y otros animales comedores de carroña.
el agua puede contaminarse de diferentes formas, aunque la mas común en la actualidad es por descarga de agua servida o cloacas de áreas urbanas en ríos y arroyos.
Otras fuentes de contaminación del agua son residuos industriales, microorganismos patógenos o productores de enfermedades, pesticidas, detergentes, aceites de motores, plásticos, nitratos y fosfatos usados como abonos de plantas, sedimentos sólidos erosionados del suelo, sustancias radioactivas, agua caliente arrojada por las plantas nucleares e industriales y otras tantas mas. En las regiones de explotación de hulla se infiltran los ácidos hasta las vetas de agua potable las bacteria convierten los óxidos ferrosos en férricos, liberando ácido sulfúrico.
Otros focos de contaminación de las aguas son los desechos orgánicos provenientes de mataderos de ganado o de aves. el procesamiento de frutas y vegetales requiere grandes cantidades de agua para el lavado, el pelado y blanqueado, lo que produce gran cantidad de agua servida con alto contenido orgánico.
Estas concentraciones de materia orgánica origina un alto porcentaje de fosfatos en el agua del río o arroyo en que se descarga. estos fosfatos ocasionan un rápido crecimiento en la población de algas. las algas utilizan el oxigeno en gran cantidad y disminuye el oxigeno que se necesita para la respiración de los animales acuáticos causando su muerte.
El agua. desperdicio
El agua es uno de los recursos más indispensables para la vida en la tierra, y sin embargo el hombre la desperdicia sin medida, de una forma u otra, la mejor forma de contrarrestar este problema es concientizar a las personas sobre la utilización racional de este recurso.
El agua ocupa el gran parte de la superficie terrestre, y en su mayoría es agua salada, que no es apta para beber. también nuestro cuerpo está formado por 70% de agua, el agua no es solo esencial para los seres humanos, sino para los animales, las plantas y toda la vida del planeta.
Contaminacion del agua
El hombre debe disponer de agua natural y limpia para proteger su salud.
¿cuando el agua se considera contaminada?
Cuando su composicion o estado no reune las condiciones requeridas para los usos a los que se hubiera destinado en su estado natural.
El agua tiene una doble accion sobre la salud.
En condiciones normales disminuye la posibilidad de contraer enfermedades como el colera , la fiebre tifoidea, la disenteria y las enfermedades diarreicas; esta ultima es la principal causa de mortalidad de los niños de 1 a 4 años.
Aleja los materiales excrementicos y residuales (agua cloacales).
El crecimiento de la industrializacion, de la urbanizacion y de la poblacion humana acercienta los problemas de contaminacion y en cosecuencia el suministro de agua potable y el tratamiento de las aguas cloacales. El agua es un liquido con mayor poder disolvente, posee una gran capacidad calorifica: es decir, sin provocar demaciadas variaciones en su propia temperatura, absorbe bastante calor. Las fuentes de agua de que disponemos son : el agua de lluvia, de rios, de lagos, de mares y aguas subterraneas; se encuentran en muchas rocas y piedras durisimas y se hallan en la atmosfera en forma de nubes o nieblas. En el cuerpodel ser humano, animales,y plantas, el agua forma practicamente dos tercios o los tres cuartos ( a veces mas) de su peso total. El agua es el elemento vital para la alimentacion, hingiene y actividades del ser humano, la agricultura y la idustria. por eso, las exigencias higienicas son mas rigurosas con respecto al las agua destinadas al consumo de la poblacion, exigencias que estan siendo cada vez menos satisfechas, por su contaminacion, lo que reduce la cantidad y calidad del agua disponible, como tambien sus fuentes naturales. Los rios y lagos se contaminan por que en ellos son vertidos los productos de desecho de las areas hurbanas y de las industrias.
El agua potable, para que pueda ser utilizada para fines alimenticios debe estar totalmente limpia ,
ser insipida, inodora e incolora y tener una temperatura aproximada de 15ºc ; no debe contener bacterias, virus parasitos u otros germenes que provoquen enfermedades, tales como la fiebre tifoidea, la fiebre paratifoidea, diarreas, hepatitis etc.; ademas, el agua potable no debe exeder en cantidades de sustancias minerales mayores de los limites establecidos.
El agua que nos proporciona, en sus distintas formas, la naturaleza, no reune los requisitos par ser consumida por el ser humana debido a la contaminacion. para lograr la calidad de agua potable se realiza destilacion u otros procesos de purificacion por lo tanto, la contaminacion del agua se produce por:
1.- eliminacion de desechos de las areas urbanas e industriales( aguas servidas)
2.- la aplicacion descontrolada de productos quimicos al suelo, que mas tarde son arrastrados por el agua.
3.- agregados de combustibles, aceites o insecticidas a las aguas.
Contaminacion o Polucion de aguas
Es seguro que has oido utilizar este termino y has leido en la prensa algo relacionado con ello.tanto
las aguas continentales como las oceanicas han de tener unas condiciones determinadas causas, pueden variar la condiciones del medio de tal modo que se haga dificil o imposible la vida; se ha producido una contaminacion o polucion. estas causas pueden ser de tipo organico, quimico, radiactivo, etc.
La acumulacion en gran escala de moleculas organicas tiene una aflencia nociva para el desarrollo de la comunidad de seres vivos.
La polucion quimica se produce cuando llegan a las aguas sustancias que no existian y a las cuales no estaban adaptados los organismos por lo cual impiden el funcionamiento de algunos mecanismos fisiologicos. detergentes, sustancias quimicas que van a parar a los rios el mar y que provienen de explotaciones mineras e industriales: sales de cobre , plomo , mercurio, zinc , etc.
las explotaciones nuclares puenden, si no se vigilan minuciosamente, llevar a las aguas productos cuyas radiaciones son de efectos desastrosos para los seres vivos. a estos se refieren la polucion radiactiva .
Contaminacion de los Mares
Al juntarse el agua de los rios con los mares estos sufren las consecuencias de la contaminacion de los rios, provocando una intoxicacion a los peces, a lo que lleva una disminucion de la produccion pesquera en las zonas costeras, por mortalidad de peces. El mar se contamina, ademas, cuando los barcos que transportan crudos petroliferos accidentes y estas materias contaminadas caen en el oceano. Cuando es vertido este elemento al mar, los hidrocarburos, por ser miscibiles con el agua, flotan en ella y forman una capa que se mueve al ritmo de las corrientes marinas. una parte de este proceso se disuelve y el resto termina en las playas.
Como los océanos son tan vastos, los seres humanos creyeron en otra época que era virtualmente imposible contaminar estas masas tan enormes de agua. durante décadas, hemos utilizado los océanos como vertederos de nuestras aguas fecales, basuras, desechos químicos e incluso radiactivos. como también utilizamos los océanos para el transporte, muchos accidentes de navegación han resultado contaminantes. para proteger la vida marina y la salud de nuestro planeta, debemos encontrar soluciones a estos problemas.
Los problemas de la contaminación
el mar negro y el mediterráneo contienen algunas de las aguas mas contaminadas del mundo, pero los piases ribereños han formado un grupo para estudiar y controlar la contaminación.
Aguas mortales
Los desechos industriales, incluso en concentraciones muy pequeñas, son extremadamente tóxicos para la vida marina, las aguas contaminadas pueden producir también brotes de hepatitis, cólera y disentería en los seres humanos.
Demasiadas algas
El vertido de alcantarillas y fertilizantes origina un desarrollo rápido de algas llamado floraciones algales. al principio, esto produce un aumento de la cantidad de peces en la zona. sin embargo, cuando las algas mueren, su descomposición consume una gran cantidad de oxigeno del agua, causando posteriormente la muerte de muchos organismos.
Contaminación debida a los plásticos
las costas super pobladas
como mucha gente vive cerca de las costas, los océanos sufren las consecuencias de los desperdicios que generan los humanos. las basuras de plásticos quedan encalladas y afixian la flora y la fauna. la contaminación orgánica es originada por el vertido de aguas fecales y los desechos industriales.
los nutrientes de algunas sustancias provocan las floraciones algales y un aumento de bacterias, lo que puede matar la flora y la fauna, al gastar el axigeno del agua cuando se descomponen. las toxinas se desarrollan en los animales marinos y debilitan sus sistemas inmunes, dificultan la reproducción y provocan el desarrollo del cáncer y la destrucción de las aletas.
Fuego
Plataforma de petróleo
Trabajar en una plataforma de perforación submarina es un trabajo muy peligroso.
en 1988 se declaro un fuego en la plataforma de perforación piper alpha, en el mar del norte. las llamas se elevaron a una altura de 122 metros. mas de 100 trabajadores quedaron atrapados en aquel infierno, mientras las vigas metálicas se fundían y cain al mar. bomberos de todo el mundo fueron aerotransportados para apagar el incendio. durante la guerra del golfo pérsico, de 1991, tuvo lugar otro desastre petrolero. uno seis millones de barriles de crudo se derramaron en el golfo, mientras otros muchos millones ardieron en las plataformas de perforación y contaminación del aire.
Contaminacion del agua en nuestro pais
Actualmente la poblacion urbana del paraguay que cuenta con un sistema de saneamiento autonomos o individuales es de 321.530 habitantes, según revela un informe elaborado por consultores tecnicos para el proyecto estrategia nacional para la proteccion de los recursos naturales (enaprena).
Solo siete ciudades cifra correspondiente al 12,2% del pais cuentan con alcantarillado sanitario para atender una poblacion de 457.820 pobladores.
En el area rural, prosigue el informe, solo dos localidades (0.05 % del total) disponen de este servicio con una capacidad de atencion para unos 200 habitantes. teniendo en cuenta el promedio de consumo de agua potable en la ciudad de asuncion y en el interior de nuestro pais, es posible obtener la cantidad de aguas servidas o usadas que se producen.
En zonas que cuentan con sistemas de distribucion de agua potable, el consumo se sitúa entre 140 a 180 litros diarios por capita. mientras en aquellos lugares donde el liquido vital es distribuido en tambores u otros recipientes, el uso disminuye hasta alcanzar 60 o 70 litros diarios por persona.
del total de consumo9 de agua, el estudio de los consultores estima que un 70 u 80% se transforma en aguas usadas o servidas, que van a parar a cauces hidricos o alcantarillados, un gran porcentaje con alto grado de contaminacion por efecto de los componentes quimicos, principalmente detergentes. estos contienen elementos como el fosforo, cuyo uso fue prohibido en algunos paises americanos y europeos, debido a su accion contaminante. el resultado del analisis hecho por los tecnicos industriales detecto varios agentes contaminantes que tienen su origen en las aguas usadas, entre los que se encuentran materias organicas biodegradables (grasa, proteinas, glúcidos y ciertos detergentes).
Los tecnicos indican que los jabones y productos de limpieza contienen un porcentaje importante de sales inorganicas muchas de las cuales tambien poseen varios componentes quimicos con efecto contaminante.
Estan incluidos igualmente los compuestos provenientes de la alimentacion y que son eliminados por el organismo como el amonio, nitratos, fosfatos y otros.
Estos elementos pueden presentarse bajo diversas formas en las aguas usadas indica el informe de los consultores, como por ejemplo en soluciones (generalmente sales) en solidos en suspension o bajo formas de particulas flotantes, como por ejemplo las grasas.
tambien esta demostrado que las aguas provenientes de la lluvia contienen un alto porcentaje de materia organica, solidos en suspension, cinc y plomo, según afirma el informe de enaprena.
Un problema de todos
La mayor parte de los desechos que el hombre produce en las industrias son arrojado directamente al rio o llevados a traves de arroyos al mismo. como resultado el agua se contamina como ya sabemos con sustancias que alteran su condicion natural.
Este problema intensifica en los rios y arroyos cercanos a fabricas e industrias, donde se acumula una gran cantidad de productos contaminantes.
para evitar existen leyes e instituciones como el servicio nacional de saneamiento ambiental (senasa) que obligan a las industrias a realizar un tratamiento de sus desechos antes de ser tirados a arroyos y rios.
2. Rios afectados en nuestro pais.
Lastimosamente hay rios en peligro en nuestro pais por una causa casi ridicula, fabricas cuyos directores ni siquiera saben como hacer inocuos sus residuos o que si lo saben no quieren hacerlo, y estan llenando de pestilencia y descomposicion los rincones mas acogedores de nuestra república.
En asuncion los arroyos afectados son: las mercedes, pessoa, capitan leguizamon, salinares, pacova, valois rivarola, yguazú, del cauce mexico, jaen, jardin, mburicao, salamanca, zanja moroti, ferreira, lambare, ybyray, tres puentes, itay.
En el lago ypacarai las principales industrias que lanzan liquidos industriales son las cutiembres, aceiteras, fabricas de jabon, y mataderos.
La mayoria de las cutiembres son pequeñas, las empresas medianas y algunas grandes utilizan cromo. se estima que las cutiembres de la region lanzan por dia 707 m3 de efluentes industriales.
la mayoria de las mataderias procesa ganado vacuno, y una empresa grande de pechugon posee un matadero de aves. se calcula que los mataderos lanzan 400 m3 por dia de efluentes industriales sin tratamiento previo.
Entre las descargas de liquidos contaminados tambien se encuentran los denominados de origen institucional. en este caso se encuentran varios hospitales. el consumo de agua de cada hospital se estima en 35m3 por dia.
En 1545 los españoles descubrieron el cerro rico de potosi, de donde el imperio inca se abastecia de plata. los conquistadores se apropiaron de la explotacion imponiendo a los pueblos indigenas el ingreso a las minas bajo Un regimen de esclavitud. cerro rico de potosi todavia es la mayor reserva de plata del mundo. luego de 400 años de explotacion ininterrumpida, el cerro rico siguio la mina de porco, la misma donde en agosto de 1996 se produjo el mayor desastre ecologico, en la historia de america latina, al producirse de un dique que contenia desechos toxicos residuos que fueron a para en las aguas del pilcomayo. con la fuga de 350 mil toneladas de desechos contaminantes, este accidente ocurrio bajo responsabilidad de la compañia minera del sur (comsur), que se ufana de cumplir la legislacion ambiental boliviana.
Preservacion del Agua
Ahorrando el liquido vital:
al afeitarse si se llena el lavatorio se utilizan solamente cinco letros de agua y se ahorran 50.
fregar los platos a mano si se llena el fregadero se usan menos de 20 litros de agua se ahorran 80 litros cada vez que se lavan los platos.
lavar el coche el lavadero de autos usa de 20 a 35 litros de agua. si se utiliza una esponja y un cubo se gastan menos de 50 litros. en cualquiera de los casos se ahorran mas de 375 litros de agua.
usar un poco menos de detergente.
comprar un detergente bajo en fosfatos o, incluso mejor libre de este elemento.
a cuidar el agua:
de una canilla con desperfectos, en 24 horas se escapan, gota a gota 80 litros de agua potable.
de 5 a 10 litro s de agua van en el desagüe cada minuto en que el grifo esta abierto.
facilmente se puede gastar mas de 20 litros de agua si se deja el grifo abierto mientras uno se cepilla los dientes.
si la cisterna del baño tiene perdidas puede llegar a gastar en 24 horas lo que gasta una familia en un mes, y en seis meses puede llegar a 17.000 litros de agua.
El manejo indebido del desperdicio animal puede tener un efecto serio en los pozos y en la calidad de nuestra agua potable. si el estiércol no es manejado apropiadamente, existe una mayor posibilidad de que los contaminantes y las bacterias entren en las fuentes de agua subterránea. las causas potenciales de contaminación incluyen:
1. aplicación en la tierra
2. escurrimiento
3. colado
4. corrales abiertos
5. pozos construidos indebidamente
6. ubicación de las instalaciones de desperdicio
7. estimación del escurrimiento de los corrales
A aplicación en la tierra es el riego de estiércol en tierras de cultivo para ser utilizado como fertilizante conteniendo nitrógeno y otros nutrientes. si es aplicado sobre tierra congelada o cubierta de nieve, en suelos saturados, en sitios inclinados, cerca de arroyos o cunetas, o en tazas de aplicación muy fuertes, existe el potencial para que los contaminantes se filtren dentro de las fuentes o corrientes de agua subterránea. sistemas de manguera podrían ser utilizados para aplicar el estiércol en los campos de cultivo localizados cerca del almacenamiento del estiércol. las mangueras van del almacén al tractor de manera que el estiércol es aplicado directamente desde el almacén.

El escurrimiento de los corrales de engorda puede ser ocasionado por el exceso de lluvia o por el derretimiento de nieve en la superficie del corral abierto . el escurrimiento que acarrea desperdicio y contaminantes puede alcanzar directamente las fuentes de agua subterránea a través de hoyos de hundimiento o áreas kársticas. el escurrimiento de lluvia puede contener hasta 1.5% de sólidos, o 10.5 toneladas por pié de acre, mientras que el derretimiento de nieve tiene un contenido de sólidos que podría ser diez veces más alto. el escurrimiento puede ser más o menos controlado al reducir la inclinación del corral o al reducir la longitud de la inclinación.
Una aplicación de estiércol demasiado fuerte en los campos de cultivo puede ocasionar la filtración de nutrientes hacia adentro de las fuentes de agua subterránea. el colado es un proceso en el que los nutrientes del estiércol tales como el nitrato son perdidos por la acción filtrante del agua hacia abajo a través del suelo.
los corrales abiertos tienen el potencial de producir escurrimiento si no están debidamente construidos y mantenidos. el escurrimiento del corral contiene estiércol, suelo, químicos, y detritos. el escurrimiento de los techos, de las vías de acceso, y de las áreas empastadas o cultivadas sin estiércol es relativamente limpio y debería de ser desviado lejos del corral de engorda para reducir el volúmen total de desperdicio que debe de ser manejado. la desviación de agua limpia lejos del estiércol puede ser hecha con la construcción de aceras, diques, o terrazas, y al instalar desagues en los techos de construcción.
Mantenga distancias de separación adecuadas entre los corrales de engorda o instalaciones de almacenamiento de estiércol y los pozos de suministro de agua para uso doméstico o ganadero. los contaminantes potenciales incluyen bacterias, virus, nitratos, y otras substancias asociadas con el estiércol animal, los cuales pueden ocasionar serios problemas de salud tales como gastroenteritis y methemoglobinemia . el ganado rumiante también es afectado desfavorablemente por niveles altos de nitrato en el agua.
Los sistemas de pozo cubiertos indebidamente ubicados cerca de los corrales de manejo son extremadamente vulnerables al escurrimiento ya que éste puede proporcionar una vía directa hacia el agua subterránea. para diseñar instalaciones para el control del escurrimiento, la cantidad total de escurrimiento de los corrales pavimentados o la cantidad total de escurrimiento de los corrales no pavimentados necesita ser estimada. ya que el escurrimiento es en su mayor parte agua, la estimación de la cantidad de precipitación y de la retención de agua en el corral se aproxima cercanamente al escurrimiento total que va a ser manejado por las
Instalaciones para el control de escurrimiento.
los pozos poco profundos son especialmente vulnerables al colado hacia adentro del suelo de nutrientes y bacterias. los pozos más profundos y una cubierta apropiada proporcionan algo de protección, al igual que la minimización de las tazas de aplicación de estiércol cerca o en puntos más elevados de la inclinacion con respecto al pozo.
¿Cuando el agua se considera contaminada?
Cuando su composicion o estado no reune las condiciones necesarias para los usos a los que se hubiera destinado en su estado natural.
El agua tiene una doble accion sobre la salud:
En condiciones normales disminuye la posibilidad de contraer enfermedades como el colera, la fiebre tifoidea, la disenteria y las enfermedades diarreicas; esta ultima es la principal causa de mortalidad de los niños de 1 a 4 años.
Aleja los materiales excrementicos y residuales(aguas cloacales)
El crecimiento de la industrializacion, de la urbanizacion y de la polbacion humana acrecienta los problemas de contaminacion y en consecuencia el suminstro dea agua potable y el tratamiento de las aguas cloacales.
El agua es un liquido con mayor poder disolvente , posee una gran capacidad calorifica: es decir, sin provocar demasiadas variaciones en su propia temperatura, absorbe bastante calor.
Las fuentes de agua de que disponemos son: el agua de lluvia,de rios , de mares y aguas subterraneas; se encuentran en muchas rocas y piedras durisimas y se hallan en la atmosfera en forma de nubes o nieblas.
En el cuerpo del ser humano, animales y plantas, el agua forma practicamente dos tercios o los tres cuartos ( a veces mas) de su peso total.
Por lo tanto la contaminacion del agua se produce por:
Eliminacion de desechos de las areas urbanas e industriales
La aplicación descontrolada de productos quimicos al suelo, que mas tarde son arrastrados por el agua
Agregados de combustibles aceites o insectisidas a las aguas.
Efectos de la contaminacion del aguas sobre la salud del hombre a escala universal , la contaminacion del suministro de agua es tal vez causa de un numero mayor de enfermedades humanas que cualquiera otra influencia ambiental.
las enfermedades transmitidas por el agua se deben principalmente a microorganismos y parasitos.
Dos ejemplos son el colera, enfermedad causada por la ingestion de la bacteria vibrio cholerae, se caracteriza por una diarrea intensa que se manifiesta rapidamente en un agotamiento masivo del liquido y muerte de un elevado numero de pacientes no tratados.
Aunque en el pasado se extendio por todo el mundo hasta la fecha ha sido controlada.
A traves del mundo, ha sido confinada durante el siglo xx a asia y poarticularmente al area del rio ganges, en la india. durante los nueve años de 1898 a 1907, alrededor de 370,000 personas murieron de esta enfermedad, y miles de hindues siguen mueriendo cada año. en 1947 estallo una grave epidemia en egipto, con aproximadamente 21,000 enfermos , lamitad de los cuales murieron.
La mayor parte de los estadounidenses jamas han oido hablar de esquistosomiasisi. se trata de un grupo de enfermedades causadas por la infeccion de uno de tres tipos afines de gusano. ( el gusano que ataca depende de la parte del mundo en que vive suejto) los calculos actuales consideran que hay mas de 100 millones de personas infectadas con esquistosomiasis, y esos pacientes estan distribuidos por todo el continente africano, partes de asia y en algunas regiones de latinoamerica. calcular la cantidad de sufrimiento humano causado por la enfermedad es mucho mas dificil que en le caso del colera, porque a diferencia de este, produce muchas enfermedades tanto cronicas como agudas en regione endemicas. el modo principal de transmision de ambos padecimientos es la contaminacion de suministros de agua por las heces de individuos infectados. otras enfermedades bacterianas, tales como las salmonelosis e infecciones virales, tales como las poliomelitis y hepatitis, pueden transmitirse tambien en esta forma. en el caso de las enfermedades bacterianas y virales, los organismos patogenos son arrojados en la deposicion y han de ser ingeridos por otros para producir la enfermedad.
En el caso de las infecciones esquistosomiaticas se arrojan los huevos de los organismos. estos son encubados luego en formas que han de encontrar determinado tipo de caracol, el gusano se transforma en una forma de vida libre que abandona el caracol y puede infectar al ho¿mbre si es ingerido al beber agua.
La medicion usual de la pureza microbiologica de un manantial de agua es el llamado recuento de coliformes (clases de bacterias presentes en el intestino humano) ; por consiguiente, la concentracion de coliformes en un manantial de agua es un indice del grado de contaminacion fecal humana, y no un indice directo del numero de microorganismos patogenos. el agua es pura si contiene menos de 10 coliformes por litro. aunque este metodo sirve generalmente para garantizar la pureza del agua, su falla principal esta en que algunas medidas de purificacion del agua, en especial la clorinacion, pueden destruir bacterias sin matar virus, de modo que las enfermedades virales pueden ser transmitidas por agua que satisface normas bacteriologi cas estrictas.
Según vimo anteriormente, los suministros de agua pueden ser contaminados por gran diversidad de susutancias quimicas. por tanto resulta sorprendente observar que, aunque exista la posibilidad de que el agua contaminada por sustancias quimicas cause enfermedad, los casos de enfermedades graves son pocos]; el desastre de la bahia de minamata, contituye un ejemplo terrible pero afortunadamente raro. sin embargo el simple hecho de que las enfermedades cronicas: acerca de ellas disponemos de muy poca informacion. desde hace años , el servicion de sanidad de estados unidos ha sugerido normas para el agua potable y ha fijado concentraciones maximas tolerables de diversas sustancias , en particular los metales y algunos tipos de contaminantes organicos. algunos de estos pueden ser bastante toxicos; otros pueden producir enfermedades cronicas.
Recientemente los nitratos han sido objeto de un estudio mas a fondo . en determinadas circunstancias, cuando se ingieren cantidades relativamente grandes de nitratos , estos podran reducirse para formar nitritos. el efecto toxologico de los nitritos es doble; a saber:
Pueden afectar la capacidad de la hemoglobina para ligar oxigeno. casos graves de esta enfermedad han producido la muerte en niños.
Los nitratos pueden reaccionar en el cuerpo para formar ciertos compuestos, sobre los cuales se tienen muchos indicios de que sean carcinogenos.
Sin embargo casi todos ingerimos muchos mas nitratos de los alimentos que del agua potable y , de hecho, el nitrato de potasio (salitre) se añade como elemento congelador a determiandos alimentos.
3. Purificacion del agua.
Las moleculas de agua no poseen memoria y por eso es una necedad preguntar cuantas veces el agua que bebemos es vuelta a purificar, como si las moleculas se desgastaran gradualmente. en efecto, lo unico que importa es cuan pura es cuando la bebemos.
La purificacion del agua se ha convertido en una tecnica delicada y complicada. sin embargo , los metodos generales deberian resultar comprensibles y en algunos casos, obvios a partir de una comprension general del carácter de la contaminacion del agua.
En temas pasados se clasificaron las impurezas del agua en suspendidas, coloidales y disuletas. estas clasificaciones tambien se muestran en figuras. las particulas suspendididas son los suficientemente grandes para depositarse o ser filtradas. las impurezas coloidales y las disueltas son mas dificiles de eliminar. una forma de lograrlo consiste en hacer que estas particulas se unan entre si para formar otras mas grandes, las cuales pueden tratarse como materia suspendida. otra forma es convertirlas en un gas que escape del agua a la atmosfera. cualquiera que sea el procedimiento , no se olvide que se requiere energia para tratar el agua o bombearla a traves de un filtro.
Teniendo presentes estos tipos de principios, consideremos los procedimientos utilizados en la purificacion de las aguas de desperdicio por los municipios. el primer paso es el sistema de colección. los desechos transportados por el agua de sitios como hogares, hospitales y escuelas contienen residuos de alimentos , de heces humanas, de papel, jabon, detergentes, basura, trapo u otros residuos mixtos y, por supuesto microorganismos. esta mezcla se llama aguas negras sanitaris o domesticas. (el adjetivo sanitario es ma bien poco apropiado, puesto que no describe adecuadamente el estado de las aguas negras; tal vez se refiere al de los lugares de donde los desechos se habian eliminado) esta agua, completadas en ocasiones por los desechos procedentes de edificios comerciales, por residuos industriales y por el escurrimiento del agua de lluvia, pasaba por una red de tubos de cloaca, tal como aparece en la figura. algunos sistemas separan la aguas negras del agua de lluvia, en tanto que otros las combinan. la tubería combinada es mas barata y apropiada en tiempo seco, pero puede ocurrir que durante un temporal el volumen total exceda de l capacidad de la planta de tratamiento, de modo que una parte desborde y pase directamente al río o a la corriente de desagüe.
Tratamiento primario.
Cuando las aguas negras llegan a al planta de tratamiento, atraviesan una serie de tamices que separan los objetos grandes , tales como ratas o toronjas, luego un mecanismo desmenuzador que reduce todos los objetos restantes a un tamaño suficiente mente pequeño par que sean manipulados durante el tratamiento restante. la etapa siguiente consiste en una serie de cámaras de deposito destinadas a eliminar primero el cascajo pesado, tal como la arena, que el agua de lluvia arrastra de la superficies de las calles y luego mas lentamente cualquiera de los sólidos suspendidos, incluyendo los elementos nutritivos orgánicos que pueden depositarse poco mas o menos en una hora. hasta aquí el proceso recibe el nombre de tratamiento primario.
Tratamiento Secundario.
La siguiente serie de pasos esta destinada a reducir de manera considerable la materia orgánica disuelta, o finamente suspendida , por medio de alguna forma de acción biológica acelerada. lo que se necesita para la descomposición 3es oxigeno y organismos, y un medio en el que ambos tengan acceso fácil a los nutrientes. uno de los dispositivos para lograr este fin lo constituye un filtro de goteo. en este dispositivo unos tubos largos giran lentamente sobre un lecho de piedras, distribuyendo el agua contaminada en rociados continuos. a medida que el agua gotea sobre las piedras y a su alrededor, ofrece sus nutrientes en presencia de aire, a una abundancia de formas de vida mas bien poco apetitosas.. entra en función una cadena alimenticia de movimiento rápido: las bacterias consumen las moléculas de proteína , grasa e hidratos de carbono; los protozoarios consumen las bacteria. mas arriba de la cadena se encuentra gusanos caracoles, moscas y arañas. cada una de estas formas de vida interviene en la conversión de sustancias químicas de alta energía en sustancias químicas de baja energía.
4. El carácter de la contaminacion del agua.-
Los terminos contaminacion del agua y contaminacion del aire implican ambos la presencia de materia extraña indeseable en una substancia, por lo demas, "pura" o "natural".
Sin embargo, el concepto del agua pura es muy distinto del de aire puro. Según vimos en el tema anterior, el aire es una mezcla de diversos componentes, y el "aire puro" se considera, por consiguiente, como una mezcla particular que representa una especie de atmosfera terrestre ideal.
El agua, en cambio, es un compuesto simple, y no una mezcla. Por consiguiente el quimico concibe el "agua pura" como una substancia que consta de moleculas de un solo tipo, esto es, las moleculas representadas por la formula H2O.
Es el caso , sin embargo, que la mayoria del agua contiene pequeñas cantidades de sales minerales disueltas, y estas substancias contribuyen a menudo a darle gusto. Asi, hablamos, por ejemplo, de "agua pura de manantial", en el sentido de una mezcla natural de agua y una pequeña cantidad de material mineral inofensiva y tal vez gustosa.
Asi, pues, la contaminacion del agua es la adicion a la misma de materia extraña indeseable que deteriora su calidad. La calidad del agua puede definirse como su amplitud para los usos beneficiosos a que se ha venido dedicando en el pasado, esto es, para bebida del hombre y de los animales, para soporte de una vida marina sana, para riego de la tierra y para recreacion.
La materia extraña contaminante podra ser materia inerte, como la de los compuestos de plomo o mercurio, o materia viva, como la de los microorganismos. Una vez mas, hay diferencias importantes entre el aire y el agua.
Contaminación del agua, incorporación al agua de materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.
Manifestantes contra la perforación de pozos
La contaminación por petróleo es un grave problema, que amenaza, de manera especial a la fauna costera. El petróleo se extiende rápidamente formando mareas negras letales. Manifestantes con animales de plástico cubiertos de petróleo se oponen a la perforación de pozos en Cayo Largo, Florida (EEUU). Se produzcan vertidos o no, el impacto sobre el frágil ecosistema de los arrecifes coralinos podría ser devastador. El ruido, el calor y el movimiento también son formas de contaminación que alteran los ciclos vitales.
UPI/BETTMANN
5. Principales contaminantes
Los principales contaminantes del agua son los siguientes:
Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua).
Agentes infecciosos.
Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Éstas, a su vez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígeno disuelto y producen olores desagradables.
Productos químicos, incluyendo los pesticidas, diversos productos industriales, las sustancias tensioactivas contenidas en los detergentes, y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos.
Petróleo, especialmente el procedente de los vertidos accidentales.
Minerales inorgánicos y compuestos químicos.
Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las tormentas y escorrentías desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las explotaciones mineras, las carreteras y los derribos urbanos.
Sustancias radiactivas procedentes de los residuos producidos por la minería y el refinado del uranio y el torio, las centrales nucleares y el uso industrial, médico y científico de materiales radiactivos.
El calor también puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las fábricas y las centrales energéticas hace subir la temperatura del agua de la que se abastecen.
6. Efectos de la contaminación del agua
Los efectos de la contaminación del agua incluyen los que afectan a la salud humana. La presencia de nitratos (sales del ácido nítrico) en el agua potable puede producir una enfermedad infantil que en ocasiones es mortal. El cadmio presente en los fertilizantes derivados del cieno o lodo puede ser absorbido por las cosechas; de ser ingerido en cantidad suficiente, el metal puede producir un trastorno diarreico agudo, así como lesiones en el hígado y los riñones. Hace tiempo que se conoce o se sospecha de la peligrosidad de sustancias inorgánicas, como el mercurio, el arsénico y el plomo.
Los lagos son especialmente vulnerables a la contaminación. Hay un problema, la eutrofización, que se produce cuando el agua se enriquece de modo artificial con nutrientes, lo que produce un crecimiento anormal de las plantas. Los fertilizantes químicos arrastrados por el agua desde los campos de cultivo pueden ser los responsables. El proceso de eutrofización puede ocasionar problemas estéticos, como mal sabor y olor, y un cúmulo de algas o verdín desagradable a la vista, así como un crecimiento denso de las plantas con raíces, el agotamiento del oxígeno en las aguas más profundas y la acumulación de sedimentos en el fondo de los lagos, así como otros cambios químicos, tales como la precipitación del carbonato de calcio en las aguas duras. Otro problema cada vez más preocupante es la lluvia ácida, que ha dejado muchos lagos del norte y el este de Europa y del noreste de Norteamérica totalmente desprovistos de vida.
7. Fuentes y control
Las principales fuentes de contaminación acuática pueden clasificarse como urbanas, industriales y agrícolas.
La contaminación urbana está formada por las aguas residuales de los hogares y los establecimientos comerciales. Durante muchos años, el principal objetivo de la eliminación de residuos urbanos fue tan sólo reducir su contenido en materias que demandan oxígeno, sólidos en suspensión, compuestos inorgánicos disueltos (en especial compuestos de fósforo y nitrógeno) y bacterias dañinas. En los últimos años, por el contrario, se ha hecho más hincapié en mejorar los medios de eliminación de los residuos sólidos producidos por los procesos de depuración. Los principales métodos de tratamiento de las aguas residuales urbanas tienen tres fases: el tratamiento primario, que incluye la eliminación de arenillas, la filtración, el molido, la floculación (agregación de los sólidos) y la sedimentación; el tratamiento secundario, que implica la oxidación de la materia orgánica disuelta por medio de lodo biológicamente activo, que seguidamente es filtrado; y el tratamiento terciario, en el que se emplean métodos biológicos avanzados para la eliminación del nitrógeno, y métodos físicos y químicos, tales como la filtración granular y la adsorción por carbono activado. La manipulación y eliminación de los residuos sólidos representa entre un 25 y un 50% del capital y los costes operativos de una planta depuradora.
Las características de las aguas residuales industriales pueden diferir mucho tanto dentro como entre las empresas. El impacto de los vertidos industriales depende no sólo de sus características comunes, como la demanda bioquímica de oxígeno, sino también de su contenido en sustancias orgánicas e inorgánicas específicas. Hay tres opciones (que no son mutuamente excluyentes) para controlar los vertidos industriales. El control puede tener lugar allí donde se generan dentro de la planta; las aguas pueden tratarse previamente y descargarse en el sistema de depuración urbana; o pueden depurarse por completo en la planta y ser reutilizadas o vertidas sin más en corrientes o masas de agua.
La agricultura, la ganadería comercial y las granjas avícolas, son la fuente de muchos contaminantes orgánicos e inorgánicos de las aguas superficiales y subterráneas. Estos contaminantes incluyen tanto sedimentos procedentes de la erosión de las tierras de cultivo como compuestos de fósforo y nitrógeno que, en parte, proceden de los residuos animales y los fertilizantes comerciales. Los residuos animales tienen un alto contenido en nitrógeno, fósforo y materia consumidora de oxígeno, y a menudo albergan organismos patógenos. Los residuos de los criaderos industriales se eliminan en tierra por contención, por lo que el principal peligro que representan es el de la filtración y las escorrentías. Las medidas de control pueden incluir el uso de depósitos de sedimentación para líquidos, el tratamiento biológico limitado en lagunas aeróbicas o anaeróbicas, y toda una serie de métodos adicionales.
8. Contaminación marina
Los vertidos que llegan directamente al mar contienen sustancias tóxicas que los organismos marinos absorben de forma inmediata. Además forman importantes depósitos en los ríos que suponen a su vez un desarrollo enorme de nuevos elementos contaminantes y un crecimiento excesivo de organismos indeseables. Estos depósitos proceden de las estaciones depuradoras, de los residuos de dragados (especialmente en los puertos y estuarios), de las graveras, de los áridos, así como de una gran variedad de sustancias tóxicas orgánicas y químicas.
Vertidos de petróleo (mareas negras)
Las descargas accidentales y a gran escala de petróleo líquido son una importante causa de contaminación de las costas. Los casos más espectaculares de contaminación por crudos suelen estar a cargo de los superpetroleros empleados para transportarlos, pero hay otros muchos barcos que vierten también petróleo, y la explotación de las plataformas petrolíferas marinas supone también una importante aportación de vertidos. Se estima que de cada millón de toneladas de crudo embarcadas se vierte una tonelada. Entre las mayores mareas negras registradas hasta el momento se encuentran la producida por el petrolero Amoco Cádiz frente a las costas francesas en 1978 (1,6 millones de barriles de crudo) y la producida por el pozo petrolífero Ixtoc I en el golfo de México en 1979 (3,3 millones de barriles). El vertido de 240.000 barriles por el petrolero Exxon Valdez en el Prince William Sound, en el golfo de Alaska, en marzo de 1989, produjo, en el plazo de una semana, una marea negra de 6.700 km2, que puso en peligro la vida silvestre y las pesquerías de toda el área. Por el contrario, los 680.000 barriles vertidos por el Braer frente a la costa de las islas Shetland en enero de 1993 se dispersaron en pocos días por acción de las olas propias de unas tormentas excepcionalmente fuertes.
Los vertidos de petróleo acaecidos en el golfo Pérsico en 1983, durante el conflicto Irán-Irak, y en 1991, durante la Guerra del Golfo, en los que se liberaron hasta 8 millones de barriles de crudo, produjeron enormes daños en toda la zona, sobre todo por lo que se refiere a la vida marina.
Véase también Medio ambiente; Depuración de aguas; Suministro de agua.
Océanos y oceanografía, océano es un cuerpo extenso de agua salada que cubre unas tres cuartas partes de la superficie de la Tierra; oceanografía es el estudio científico de los procesos físicos, químicos y biológicos que mantienen su estructura y su movimiento. La ciencia marina también se interesa por las fronteras del océano (la atmósfera encima y el lecho marino debajo), así como por los litorales y el hielo.
Cuencas oceánicas
En el hemisferio sur hay una zona circumpolar (el océano Glacial Antártico) que conecta los extremos australes del océano Atlántico, con forma de S, del océano Pacífico, triangular y extenso, y del océano Índico, de menor dimensión. Hay algunos otros mares menores semicerrados; entre ellos son característicos el Ártico, el Báltico y el Mediterráneo, que se unen a los grandes océanos y modifican sus propiedades.
La profundidad media del océano es poco menor de 4.000 m. Cerca de tierra firme, el fondo marino se suele encontrar a poca profundidad, menos de 200 m, con pendientes suaves que pueden emerger formando bancos costeros o islas. Estas regiones poco profundas se extienden de 100 a 200 km desde la costa formando las plataformas continentales, regiones con importancia económica para la pesca, la extracción de petróleo y de gas y el deshecho de basuras. Mar adentro desde la plataforma continental, en el llamado talud continental, el fondo marino desciende con rapidez unos 3.500 m hasta la explanada continental, una zona de sedimentos con pendiente decreciente que se extiende unos 600 km hasta las llanuras abisales planas del fondo oceánico profundo.
Los ejes centrales de las principales cuencas oceánicas están conectados por el sistema de dorsales, cordilleras extensas de montañas con depresiones internas cruzadas por zonas de fractura. Las dorsales oceánicas son fundamentales para la comprensión de la evolución de las cuencas de los océanos, como explica la tectónica de placas. Están asociadas con terremotos, con volcanes y con grietas hidrotermales que transfieren desde el interior de la Tierra fluidos químicamente ricos que están asociados con insólitos sistemas biológicos dependientes del sulfuro. Desde las dorsales oceánicas, se despide roca fundida y se extiende internamente, añadiendo nueva materia a las placas corticales rígidas de la Tierra. Las placas se separan unos pocos centímetros cada año. En áreas donde las placas se superponen, como en el borde del Pacífico, la corteza queda subducida y vuelve al manto, formando fosas que pueden alcanzar profundidades de 7 km (véase Fosa oceánica). La de mayor profundidad conocida es la fosa de las Marianas, con unos 11 km, situada al este de Filipinas.
Es útil distinguir entre las plataformas continentales poco profundas y el océano profundo, pero no debe olvidarse que incluso las fosas mayores son pequeñas en comparación con el diámetro de la Tierra: la razón entre la profundidad y la anchura es próxima al uno por mil. El océano, como la atmósfera, es una capa fina de fluido sostenido en la Tierra en rotación, debido a la fuerza de la gravedad.
9. Agua oceánica
El océano contiene el 97% del agua de la Tierra; en la atmósfera está el 0,001%. Los procesos que intercambian y transforman el agua en vapor, en líquido o en sólido son fundamentales para el clima y para la propia vida.
El agua es una de las sustancias más comunes, pero tiene algunas propiedades físicas y químicas inusuales. Es uno de los pocos líquidos naturales y puede encontrarse en las tres fases: vapor de agua, agua líquida y hielo sólido. Tiene un calor específico y un calor latente grandes, de modo que son necesarias grandes cantidades de energía para elevar su temperatura, para fundir hielo o para evaporar agua. Estas características controlan en gran medida la distribución de temperatura en la Tierra, siendo los climas oceánicos más uniformes que los continentales. Hay otras propiedades del agua —poder disolvente alto, constante dieléctrica grande y tensión superficial grande, entre otras— que aseguran reacciones esenciales para que la vida continúe su desarrollo. La mayoría de estas propiedades no quedan muy afectadas por la presencia de las sales disueltas que diferencian el agua salina del agua dulce, mucho menos abundante.
El agua del mar es una disolución compleja que contiene todos los elementos estables; las técnicas analíticas actuales han identificado cerca de la mitad de ellos, pero muchos están presentes en concentraciones ínfimas —menos de una parte por millón. Los constituyentes principales de un kilogramo típico de agua de mar son 965 g de agua junto a 19,353 g de cloruro, 10,760 g de sodio, 2,712 g de sulfato, 1,294 g de magnesio y cantidades menores de calcio, potasio, bicarbonato, bromuro, estroncio, boro y fluoruro. Se ha encontrado que muestras de agua de casi cualquier parte de los océanos abiertos contienen estos constituyentes en proporciones muy próximas, de tal forma que toda el agua del mar puede tratarse como una mezcla uniforme diluida con cantidades variables de agua dulce. Debido a esta constancia, casi absoluta, en la composición, la salinidad puede estimarse con precisión midiendo la conductividad eléctrica de una muestra a una temperatura conocida.
Las propiedades del agua dulce dependen de la presión y de la temperatura; las del agua de mar se ven afectadas también por la salinidad. La densidad del agua de mar, por ejemplo, depende de la temperatura, la presión y la salinidad de forma compleja: disminuye cuando la temperatura aumenta, pero crece con la salinidad y la presión. La densidad es importante porque el océano tiende a moverse de manera que el agua más densa esté en el fondo y el agua menos densa en la superficie. Otra propiedad importante del agua de mar es su gran capacidad para absorber la radiación electromagnética, en especial la del Sol. Incluso en las aguas más claras casi toda la radiación solar incidente (el 99%) es absorbida en los 100 m superiores del océano, donde puede ser utilizada en la fotosíntesis para transformar carbono inorgánico y elementos nutrientes en organismos biológicos como el plancton. A profundidades superiores el océano es oscuro y sus propiedades sólo pueden cambiar al mezclarse.
Sin embargo, las ondas sonoras pueden transmitirse a través del océano con pérdidas relativamente pequeñas: una carga de profundidad hecha estallar en Perth, en el oeste de Australia, puede detectarse en las Bermudas, en el Atlántico norte. Esto permite que tanto el hombre como los animales marinos puedan usar sonidos para comunicarse bajo el agua. Las profundidades oceánicas se miden por eco sonoro, se calculan a partir del intervalo de tiempo que tarda un pulso de sonido en llegar al fondo y volver. El sonar funciona de forma similar, pero el haz se transmite con un ángulo respecto a la vertical, para detectar y representar submarinos, bancos de peces o la forma y la textura del fondo marino.
10. Estructura oceánica
El aspecto superficial del océano se conoce hoy gracias a la observación espacial. Vivimos en el llamado "planeta azul". Desde el espacio se ve, sobre todo, el mar azul, las nubes blancas y cantidades relativamente pequeñas de tierra. Podemos distinguir el oleaje y, con el estudio cuidadoso de los litorales, el movimiento diario y semidiario de todas las cuencas oceánicas, lo que constituye las mareas. Estas observaciones visuales quedan confinadas a la superficie; otras propiedades importantes requieren medidas realizadas desde barcos.
La distribución de la temperatura superficial del mar es la propiedad que mejor se conoce, porque puede medirse desde el espacio, así como con métodos sencillos que pueden ser realizados en los barcos mercantes. En el océano abierto decrece desde valores de 30 °C o más cerca del ecuador, hasta -2 °C cerca del hielo de las altas latitudes. La salinidad es más difícil de determinar y por tanto resulta menos conocida; es relativamente baja en latitudes altas y tiene un máximo subtropical cerca de 25° latitud N y de 25° latitud S, con un mínimo ecuatorial en medio. Esta distribución está relacionada con las diferencias entre la evaporación y la precipitación; la salinidad baja del ecuador deriva de las copiosas lluvias tropicales (responsables de las junglas y de los bosques tropicales), y las medidas máximas lo hacen de la lluvia escasa y de los anticiclones subtropicales (con zonas de desiertos). Tanto la temperatura como la salinidad están distribuidas de forma aproximadamente zonal, con contornos que van de Este a Oeste. Cerca de las costas hay anomalías asociadas con las corrientes oceánicas y con un fenómeno conocido como emergencia. Las regiones de emergencia se encuentran cerca de las fronteras orientales de los océanos, donde los vientos que soplan a lo largo de la costa pueden producir una corriente media superficial que se aleja de la tierra. Agua más profunda (desde tal vez 500 m) sube para reemplazar el déficit, haciendo descender la temperatura. Esta agua suele ser rica en sales nutritivas; por tanto, estas zonas tienen una producción geológica grande y son ricas en peces y en otras formas de vida marina.
Las observaciones submarinas son mucho menos numerosas, pero los científicos conocen bien las distribuciones medias de temperatura, salinidad y oxígeno, y tienen información más incompleta sobre los otros constituyentes. De lejos, lo que mejor se conoce es la estructura de temperaturas. El rango es el mismo que el de la superficie (de -2 °C a 30 °C, justo el rango de temperaturas en las que los seres humanos podemos vivir), pero hay mucha más agua fría que caliente: la temperatura media es de 3,5 °C. Toda el agua más caliente que 5 °C está confinada a una capa poco profunda entre los 50° latitud N y los 50° latitud S.
Aparte de los cambios superficiales estacionarios o diarios, la estructura típica es la de una capa de agua casi isoterma cerca de la superficie, separada por otra capa con cambios bruscos de temperatura (la termoclina principal) de una última capa gruesa que se extiende hasta el fondo marino. Al Norte y al Sur de la latitud 50° la temperatura varía poco con la profundidad. En las latitudes medias la temperatura superficial crece y la profundidad de la termoclina principal es máxima, aproximadamente de 1 km. A latitudes bajas, la temperatura de superficie es alta y la termoclina asciende (unos 100 m) con un cambio rápido de la temperatura con la profundidad. Esta estructura es explicable parcialmente en términos de las propiedades físicas del agua de mar: en general, cuanto más fría sea el agua, ésta será más pesada; así, es de esperar que el agua más densa (fría) descenderá para llenar las cuencas más profundas del océano. En regiones polares, durante el invierno el agua más fría se encuentra en la superficie; después de que su calor se haya radiado en la larga noche polar, desciende y enfría el océano profundo, incluso bajo los trópicos y el ecuador. El cómo y el porqué exactos de estos procesos se sigue investigando. La salinidad, como la temperatura, afecta a la densidad, en especial en las bajas temperaturas polares. Las regiones principales de descenso de las aguas parecen tener una extensión limitada, confinadas al mar de Weddell, en el sector Atlántico del océano Antártico, y a los mares de Groenlandia y Noruega en el océano Atlántico. La estructura salina del océano es más compleja que la térmica. En general el agua más densa, con menor temperatura, se encuentra en el fondo. La salinidad afecta menos a la densidad y, por tanto, puede ser más variable con la profundidad. Los procesos que afectan a la salinidad (la lluvia que diluye el agua y la evaporación que la concentra) se producen en la superficie y forman masas de agua con combinaciones particulares de salinidad y de temperatura. Cuando una de estas masas abandona la superficie, su temperatura y salinidad sólo se alteran por la mezcla con otras masas. La mayoría de estos procesos de mezcla tratan al calor y a la sal de la misma manera; así, una masa de agua tiende a conservar su propia relación característica entre temperatura y salinidad (T/S).
La temperatura y la salinidad son los trazadores más importantes para indicar las regiones originales de las masas de agua. Se llaman trazadores conservativos porque no hay procesos, fuera de la superficie, que añadan o sustraigan calor o sal; así, en las capas más profundas se conservan sus valores. Un diagrama T/S, mostrando cómo varía la salinidad con la temperatura en una columna particular de agua, proporciona una especie de huella que permite el seguimiento de las masas de agua durante miles de kilómetros; sólo se modifican poco a poco por la mezcla lenta con otras masas de agua. El proceso detallado que realiza la mezcla presenta un problema central en la oceanografía física moderna.
Existen otros trazadores que, aun sin ser conservativos, son valiosos porque proporcionan indicaciones de tiempo. El agua en la superficie del mar suele estar saturada (o incluso sobresaturada) con gases atmosféricos, entre ellos el oxígeno. Cuando esta agua abandona la superficie y se desplaza, su concentración de oxígeno disminuye porque es el sostén vital de las criaturas marinas y porque participa en la descomposición de los detritos. Así, el contenido decreciente de oxígeno es una indicación del tiempo transcurrido desde que el agua abandonó la superficie. En algunas regiones donde el agua está estancada, todo el oxígeno ha sido utilizado y, en su lugar, se encuentra sulfuro de hidrógeno. El mar Negro es un ejemplo clásico: se dice que se llama así porque los sulfuros oscurecen los objetos metálicos sumergidos.
Otros trazadores, llamados trazadores transitorios, tienen distribuciones que cambian con el tiempo, a veces por la influencia humana. Es el caso del tritio, isótopo más pesado del hidrógeno; su concentración en el océano se debe casi por completo a las desintegraciones radiactivas de las pruebas para armas nucleares ocurridas desde la II Guerra Mundial. Su difusión en el océano ha esclarecido algunos ritmos de circulación oceánica y la magnitud de las mezclas. El tritio es radiactivo, se desintegra con una vida media de 1.245 años para formar un isótopo estable, el helio 3. Medidas del tritio y del helio 3 en una misma muestra proporcionan una estimación del tiempo transcurrido desde que el agua abandonó la superficie. Tanto esta medida como su interpretación son complejas, pero están produciendo bastantes pistas sobre la circulación oceánica profunda. Otros trazadores creados por el hombre, como los freones, también suministran resultados valiosos y se están haciendo estudios sobre la posibilidad de inyectar trazadores, como el hexafluoruro de azufre, para investigar el transporte y las mezclas