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Salinidad

Salinidad media anual de la superficie del mar para el océano mundial . Datos del Atlas del Océano Mundial 2009. [ 1 ] Agua de mar estándar de la Asociación Internacional de Cie...

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Salinidad media anual de la superficie del mar para el océano mundial . Datos del Atlas del Océano Mundial 2009. [ 1 ]
Agua de mar estándar de la Asociación Internacional de Ciencias Físicas de los Océanos (IAPSO).

La salinidad ( / s ə ˈ l ɪ n ɪ t i / ) es la salinidad o cantidad de sal disuelta en una masa de agua , llamada agua salina (véase también salinidad del suelo ). Generalmente se mide en g/L o g/kg (gramos de sal por litro/kilogramo de agua; esta última es adimensional e igual a ‰ ).

La salinidad es un factor importante que determina muchos aspectos de la química de las aguas naturales y de los procesos biológicos que se producen en ellas. Es una variable de estado termodinámica que, junto con la temperatura y la presión , rige características físicas como la densidad y la capacidad calorífica del agua. Estas, a su vez, son importantes para comprender las corrientes oceánicas y el intercambio de calor con la atmósfera.

Una línea de contorno de salinidad constante se denomina isohalina o, a veces, isohalina .

Definiciones

La salinidad en ríos, lagos y océanos es conceptualmente simple, pero técnicamente difícil de definir y medir con precisión. Conceptualmente, la salinidad es la cantidad de sal disuelta en el agua. Las sales son compuestos como el cloruro de sodio , el sulfato de magnesio , el nitrato de potasio y el bicarbonato de sodio que se disuelven en iones. La concentración de iones cloruro disueltos a veces se denomina clorinidad. Operacionalmente, la materia disuelta se define como aquella que puede pasar a través de un filtro muy fino (históricamente un filtro con un tamaño de poro de 0,45 μm, pero posteriormente generalmente de 0,2 μm). [ 2 ] La salinidad puede expresarse en forma de fracción de masa , es decir, la masa del material disuelto en una unidad de masa de solución.

El agua de mar suele tener una salinidad de alrededor de 35 g/kg, aunque cerca de las costas, donde los ríos desembocan en el océano, suelen encontrarse valores inferiores. Los ríos y lagos pueden presentar una amplia gama de salinidades, desde menos de 0,01 g/kg [ 3 ] hasta unos pocos g/kg, si bien existen numerosos lugares con salinidades más elevadas. El Mar Muerto tiene una salinidad superior a 200 g/kg. [ 4 ] La precipitación suele tener un TDS de 20 mg/kg o menos. [ 5 ]

Cualquier tamaño de poro que se utilice en la definición, el valor de salinidad resultante de una muestra dada de agua natural no variará en más de unos pocos por ciento (%). Sin embargo, los oceanógrafos físicos que trabajan en el océano abisal a menudo se preocupan por la precisión y la intercomparabilidad de las mediciones realizadas por diferentes investigadores, en diferentes momentos, hasta casi cinco cifras significativas . [ 6 ] Un producto de agua de mar embotellada conocido como IAPSO Standard Seawater es utilizado por los oceanógrafos para estandarizar sus mediciones con la precisión suficiente para cumplir con este requisito.

Composición

Las dificultades de medición y definición surgen porque las aguas naturales contienen una mezcla compleja de muchos elementos diferentes de diversas fuentes (no todos provenientes de sales disueltas) en distintas formas moleculares. Las propiedades químicas de algunas de estas formas dependen de la temperatura y la presión. Muchas de estas formas son difíciles de medir con alta precisión y, en cualquier caso, el análisis químico completo no es práctico al analizar múltiples muestras. Las diferentes definiciones prácticas de salinidad resultan de distintos intentos por abordar estos problemas, con diferentes niveles de precisión, sin dejar de ser razonablemente fáciles de usar.

Por razones prácticas, la salinidad suele relacionarse con la suma de masas de un subconjunto de estos constituyentes químicos disueltos (la llamada salinidad de la solución ), en lugar de con la masa desconocida de sales que dieron origen a esta composición (una excepción es cuando se crea agua de mar artificial ). Para muchos propósitos, esta suma puede limitarse a un conjunto de ocho iones principales en aguas naturales, [ 7 ] [ 8 ] aunque para el agua de mar con la mayor precisión también se incluyen siete iones menores adicionales. [ 6 ] Los iones principales dominan la composición inorgánica de la mayoría (pero no de todas) las aguas naturales. Las excepciones incluyen algunos lagos de pozo y aguas de algunos manantiales hidrotermales .

Las concentraciones de gases disueltos como el oxígeno y el nitrógeno no suelen incluirse en las descripciones de salinidad. [ 2 ] Sin embargo, el dióxido de carbono , que al disolverse se convierte parcialmente en carbonatos y bicarbonatos , a menudo se incluye. El silicio en forma de ácido silícico , que generalmente aparece como una molécula neutra en el rango de pH de la mayoría de las aguas naturales, también puede incluirse para ciertos fines (por ejemplo, cuando se investigan las relaciones salinidad/densidad).

Agua de mar

Vídeo completo de la NASA de 3 minutos (27 de febrero de 2013). El instrumento Aquarius de la NASA, a bordo del satélite argentino SAC-D, está diseñado para medir la salinidad de la superficie marina a nivel global. Este vídeo muestra los patrones de salinidad registrados por Aquarius entre diciembre de 2011 y diciembre de 2012. Los colores rojos representan zonas de alta salinidad, mientras que los tonos azules representan zonas de baja salinidad.

Para los oceanógrafos, el término salinidad se asocia generalmente con una serie de técnicas de medición específicas. A medida que evolucionan las técnicas predominantes, también lo hacen las diferentes descripciones de la salinidad. Antes de la década de 1980, la salinidad se medía principalmente mediante técnicas basadas en la titulación . La titulación con nitrato de plata permitía determinar la concentración de iones haluro (principalmente cloro y bromo ) para obtener la clorinidad . Esta clorinidad se multiplicaba por un factor para tener en cuenta todos los demás componentes. Las salinidades de Knudsen resultantes se expresan en partes por mil (ppt o ‰ ).

El uso de mediciones de conductividad eléctrica para estimar el contenido iónico del agua de mar condujo al desarrollo de la escala denominada escala práctica de salinidad de 1978 (PSS-78). [ 9 ] [ 10 ] Las salinidades medidas con la PSS-78 no tienen unidades.A veces se añade el sufijo psu o PSU (que denota unidad práctica de salinidad ) a los valores de medición del PSS-78. [ 11 ] La adición de PSU como unidad después del valor es "formalmente incorrecta y está totalmente desaconsejada". [ 2 ]

En 2010, se introdujo un nuevo estándar para las propiedades del agua de mar denominado ecuación termodinámica del agua de mar 2010 ( TEOS-10 ), que propone la salinidad absoluta como sustituto de la salinidad práctica y la temperatura conservativa como sustituto de la temperatura potencial . [ 6 ] Este estándar incluye una nueva escala denominada escala de salinidad de composición de referencia . Las salinidades absolutas en esta escala se expresan como fracción de masa, en gramos por kilogramo de solución. Las salinidades en esta escala se determinan combinando mediciones de conductividad eléctrica con otra información que considera los cambios regionales en la composición del agua de mar. También pueden determinarse mediante mediciones directas de densidad.

Una muestra de agua de mar de la mayoría de las ubicaciones con una clorinidad de 19,37  ppt tendrá una salinidad Knudsen de 35,00  ppt, una salinidad práctica PSS-78 de aproximadamente 35,0 y una salinidad absoluta TEOS-10 de aproximadamente 35,2  g/kg. La conductividad eléctrica de esta agua a una temperatura de 15  °C es de 42,9 mS/cm. [ 6 ] [ 12 ]

A escala global, el cambio climático antropogénico ha contribuido a los cambios observados en la salinidad superficial y subsuperficial desde la década de 1950. Las proyecciones de los cambios en la salinidad superficial a lo largo del siglo XXI indican que las regiones oceánicas de agua dulce seguirán volviéndose menos salinas y las regiones saladas seguirán volviéndose más saladas. [ 13 ]

La salinidad sirve como indicador de diferentes masas de agua. El agua superficial es atraída para reemplazar el agua que se hunde, la cual, a su vez, se enfría y se vuelve lo suficientemente salada como para hundirse. La distribución de la salinidad contribuye a la configuración de la circulación oceánica.

Lagos y ríos

Los limnólogos y químicos suelen definir la salinidad en términos de masa de sal por unidad de volumen, expresada en unidades de mg/L o g/L. [ 7 ] Se sobreentiende, aunque a menudo no se afirma, que este valor solo es preciso a una temperatura de referencia determinada, ya que el volumen de la solución varía con la temperatura. Los valores presentados de esta manera suelen tener una precisión del orden del 1 %. Los limnólogos también utilizan la conductividad eléctrica , o «conductividad de referencia», como indicador de la salinidad. Esta medición puede corregirse para tener en cuenta los efectos de la temperatura y se suele expresar en unidades de μS/cm .

El agua de un río o lago con una salinidad de alrededor de 70  mg/L suele tener una conductividad específica a 25 °C de entre 80 y 130 μS/cm. La relación real depende de los iones presentes. [ 14 ] La conductividad real suele variar aproximadamente un 2 % por grado Celsius, por lo que la conductividad medida a 5 °C podría estar solo en el rango de 50 a 80 μS/cm.

Las mediciones directas de densidad también se utilizan para estimar la salinidad, especialmente en lagos con alta salinidad . [ 4 ] A veces, la densidad a una temperatura específica se utiliza como indicador de la salinidad. Otras veces, se utiliza una relación empírica salinidad/densidad desarrollada para un cuerpo de agua en particular para estimar la salinidad de las muestras a partir de una densidad medida.

Clasificación de masas de agua según su salinidad.

Las aguas marinas son las del océano, también conocidas como mares euhalinos . La salinidad de los mares euhalinos oscila entre 30 y 35 ‰. Los mares o aguas salobres tienen una salinidad de entre 0,5 y 29 ‰, y los mares metahalinos, de entre 36 y 40 ‰. Todas estas aguas se consideran talásicas porque su salinidad proviene del océano y se definen como homohalinas si la salinidad no varía mucho con el tiempo (esencialmente constante). La tabla de la derecha, modificada a partir de Por (1972), [ 15 ] [ 16 ] sigue el «sistema de Venecia» (1959). [ 17 ]

A diferencia de los ambientes homoiohalinos, existen ciertos ambientes poiquilohalinos (que también pueden ser talásicos ) en los que la variación de salinidad es biológicamente significativa. [ 18 ] La salinidad del agua poiquilohalina puede variar desde 0,5 hasta más de 300 ‰. La característica importante es que estas aguas tienden a variar en salinidad dentro de un rango biológicamente significativo estacionalmente o en alguna otra escala temporal aproximadamente comparable. En resumen, se trata de cuerpos de agua con una salinidad bastante variable.

El agua con alto contenido de sal, de la cual cristalizan las sales (o están a punto de hacerlo), se denomina salmuera .

Consideraciones ambientales

La salinidad es un factor ecológico de considerable importancia, que influye en los tipos de organismos que viven en un cuerpo de agua. Además, la salinidad influye en los tipos de plantas que crecerán tanto en un cuerpo de agua como en tierra alimentada por agua (o por agua subterránea). [ 19 ] Una planta adaptada a condiciones salinas se llama halófita. Una halófita que tolera la salinidad residual del carbonato de sodio se llama salicornia o barilla . Los organismos ( principalmente bacterias ) que pueden vivir en condiciones muy salinas se clasifican como extremófilos , o específicamente halófilos . Un organismo que puede soportar un amplio rango de salinidades es eurihalino .

Eliminar las sales del agua es costoso, y el contenido de sal es un factor importante en el uso del agua, ya que influye en su potabilidad y aptitud para el riego . Se han observado aumentos en la salinidad de lagos y ríos en los Estados Unidos, debido a la sal común de las carreteras y otros descongelantes a base de sal en las escorrentías. [ 20 ]

El grado de salinidad en los océanos es un factor determinante de la circulación oceánica mundial , donde los cambios de densidad debidos tanto a las variaciones de salinidad como a las de temperatura en la superficie del océano producen cambios en la flotabilidad, lo que provoca el hundimiento y ascenso de las masas de agua. Se cree que los cambios en la salinidad de los océanos contribuyen a las variaciones globales del dióxido de carbono, ya que las aguas más salinas son menos solubles en este gas. Además, durante los períodos glaciales, la hidrografía es tal que una posible causa de la reducción de la circulación es la formación de océanos estratificados. En tales casos, resulta más difícil la subducción del agua a través de la circulación termohalina.

La salinidad no solo es un factor determinante de la circulación oceánica, sino que los cambios en la circulación oceánica también afectan la salinidad, particularmente en el Atlántico Norte subpolar, donde entre 1990 y 2010 el aumento de las aportaciones de agua de deshielo de Groenlandia fue contrarrestado por un mayor transporte hacia el norte de aguas atlánticas saladas. [ 13 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] Sin embargo, las aguas del Atlántico Norte se han vuelto menos salinas desde mediados de la década de 2010 debido al aumento del flujo de agua de deshielo de Groenlandia. [ 13 ] [ 24 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Atlas Mundial de los Océanos 2009. nodc.noaa.gov
  2. 1 2 3 Pawlowicz, R. (2013). "Variables físicas clave en el océano: temperatura, salinidad y densidad" . Nature Education Knowledge . 4 (4): 13.
  3. ↑ Eilers, JM; Sullivan, TJ; Hurley, KC (1990). "¿El lago más diluido del mundo?". Hydrobiologia . 199 (1): 1– 6. Bibcode : 1990HyBio.199....1E . doi : 10.1007/BF00007827 . S2CID 30279782 . 
  4. 1 2 Anati, DA (1999). "La salinidad de las salmueras hipersalinas: conceptos y conceptos erróneos". Int. J. Salt Lake. Res . 8 (1): 55– 70. Bibcode : 1999IJSLR...8...55A . doi : 10.1007/bf02442137 .
  5. ↑ "Aprenda sobre la salinidad y la calidad del agua" . Consultado el 21 de julio de 2018 .
  6. 1 2 3 4 COI, SCOR e IAPSO (2010). La ecuación termodinámica internacional del agua de mar – 2010: Cálculo y uso de propiedades termodinámicas . Comisión Oceanográfica Intergubernamental, UNESCO (inglés). pp. 196. {{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  7. 1 2 Wetzel, RG (2001). Limnología: Ecosistemas lacustres y fluviales, 3.ª ed . Academic Press. ISBN 978-0-12-744760-5.
  8. ↑ Pawlowicz, R.; Feistel, R. (2012). "Aplicaciones limnológicas de la ecuación termodinámica del agua de mar 2010 (TEOS-10)" . Limnología y oceanografía: métodos . 10 (11): 853– 867. Bibcode : 2012LimOM..10..853P . doi : 10.4319/lom.2012.10.853 . S2CID 93210746 . 
  9. ↑ Unesco (1981). La escala práctica de salinidad de 1978 y la ecuación internacional de estado del agua de mar de 1980. Tech. Pap. Mar. Sci. , 36
  10. ↑ Unesco (1981). Documentos de antecedentes y datos de apoyo sobre la Escala Práctica de Salinidad de 1978. Tech . Pap. Mar. Sci. , 37
  11. ↑ Millero, FJ (1993). "¿Qué es PSU?". Oceanografía . 6 (3): 67.
  12. ↑ Culkin, F.; Smith, ND (1980). "Determinación de la concentración de una solución de cloruro de potasio con la misma conductividad eléctrica, a 15 °C y frecuencia infinita, que el agua de mar estándar de salinidad 35,0000‰ (clorura 19,37394‰)". IEEE Journal of Oceanic Engineering . OE-5 (1): 22–23 . Bibcode : 1980IJOE....5...22C . doi : 10.1109/JOE.1980.1145443 .
  13. 1 2 3 Fox-Kemper, B.; Hewitt, HT ; Xiao, C.; Aðalgeirsdóttir, G.; Drijfhout, SS; Edwards, TL; Golledge, NR; Hemer, M.; Kopp, RE; Krinner, G.; Mix, A. (2021). Masson-Delmotte, V.; Zhai, P.; Pirani, A.; Connors, SL; Péan, C.; Berger, S.; Caud, N.; Chen, Y.; Goldfarb, L. (eds.). "Cambio del nivel del mar, del océano y de la criosfera" (PDF) . Cambio climático 2021: Bases científicas físicas. Contribución del Grupo de Trabajo I al Sexto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático . 2021 . Cambridge, Reino Unido y Nueva York, Nueva York, EE. UU.: Cambridge University Press: 1211–1362 . doi : 10.1017/9781009157896.011 . ISBN 9781009157896.
  14. ↑ van Niekerk, Harold; Silberbauer, Michael; Maluleke, Mmaphefo (2014). "Diferencias geográficas en la relación entre sólidos disueltos totales y conductividad eléctrica en ríos sudafricanos" . Water SA . 40 (1): 133. Bibcode : 2014WatSA..40..133V . doi : 10.4314/wsa.v40i1.16 .
  15. ↑ Por, FD (1972). "Notas hidrobiológicas sobre las aguas de alta salinidad de la península del Sinaí". Biología Marina . 14 (2): 111– 119. Bibcode : 1972MarBi..14..111P . doi : 10.1007/BF00373210 . S2CID 86601297 . 
  16. ↑ "Salinidad | Aportes de agua dulce" . www.freshwaterinflow.org . Consultado el 25 de octubre de 2020 .
  17. ↑ Sistema de Venecia (1959). Resolución final del simposio sobre la clasificación de aguas salobres. Archo Oceanogr. Limnol. , 11 (supl.): 243–248.
  18. ↑ Dahl, E. (1956). "Límites de salinidad ecológica en aguas poiquilohalinas". Oikos . 7 (1): 1– 21. Bibcode : 1956Oikos...7....1D . doi : 10.2307/3564981 . JSTOR 3564981 . 
  19. ↑ Kalcic, Maria, Turowski, Mark; Hall, Callie (22 de diciembre de 2010). "Proyecto de boyas de salinidad del Centro Espacial Stennis. Un proyecto colaborativo con la escuela secundaria Hancock, Kiln, MS" . Proyecto de boyas de salinidad del Centro Espacial Stennis . NTRS . Consultado el 16 de junio de 2011 .{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  20. ↑ "Esperan dejar de usar sal y, en su lugar, recurrir al jugo de remolacha y la cerveza para mantener las carreteras despejadas" . www.wbur.org . 29 de enero de 2018.
  21. ↑ Dukhovskoy, DS; Myers, PG; Platov, G.; Timmermans, ML; Curry, B.; Proshutinsky, A.; Bamber, JL; Chassignet, E.; Hu, X.; Lee, CM; Somavilla, R. (2016). "Rutas de agua dulce de Groenlandia en los mares subárticos a partir de experimentos de modelos con trazadores pasivos" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 121 (1): 877– 907. Bibcode : 2016JGRC..121..877D . doi : 10.1002/2015JC011290 . hdl : 1912/7922 . S2CID 603982 . 
  22. ↑ Dukhovskoy, DS; Yashayaev, I.; Proshutinsky, A.; Bamber, JL; Bashmachnikov, IL; Chassignet, EP; Lee, M.; Tedstone, AJ (2019). "Papel de la anomalía de agua dulce de Groenlandia en la reciente disminución de la salinidad del Atlántico Norte subpolar" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 124 (5): 3333– 3360. Bibcode : 2019JGRC..124.3333D . doi : 10.1029/2018JC014686 . PMC 6618073. PMID 31341755 .  
  23. ↑ Stendardo, I.; Rhein, M.; Steinfeldt, R. (2020). "La Corriente del Atlántico Norte y su volumen y transportes de agua dulce en el Atlántico Norte subpolar, período 1993–2016" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 125 (9) e2020JC016065. Bibcode : 2020JGRC..12516065S . doi : 10.1029/2020JC016065 . S2CID 225238073 . 
  24. ^ Holliday, N. Penny; Bersch, Manfred; Berx, Bárbara; Chafik, León; Cunningham, Estuardo; Florindo López, Cristian; Hátún, Hjálmar; Juanes, William; Josey, Simón A.; Larsen, Karin Margretha H.; Mulet, Sandrine (29 de enero de 2020). "La circulación oceánica provoca el mayor evento de enfriamiento en 120 años en el Atlántico norte subpolar oriental" . Comunicaciones de la naturaleza . 11 (1): 585. Código Bib : 2020NatCo..11..585H . doi : 10.1038/s41467-020-14474-y . ISSN 2041-1723 . PMC 6989661 . PMID 31996687 .   

Lecturas adicionales

  • Lewis, Edward Lyn (1982). "La escala práctica de salinidad de 1978 y sus antecedentes" (PDF) . Geodesia marina . 5 (4): 350–357 . Bibcode : 1982MarGe...5..350L . doi : 10.1080/15210608209379432 . Consultado el 25 de agosto de 2024 .
  • Mantyla, Arnold W. (abril de 1987). "Actualización de las comparaciones estándar de agua de mar" . Journal of Physical Oceanography (reimpreso de su publicación original en IEEE Journal of Oceanic engineering , vol. OE5, n° 1, enero de 1980). 17 (4): 543– 548. Bibcode : 1987JPO....17..543M . doi : 10.1175/1520-0485(1987)017 < 0543:sscu > 2.0.co ; 2 .
  • "Propiedades termofísicas del agua de mar" . web.mit.edu ( página del MIT sobre las propiedades del agua de mar, con rutinas de biblioteca VBA para Matlab , EES y Excel ) . Consultado el 25 de agosto de 2024 .
  • "Determinación temprana de la salinidad: de conceptos antiguos a resultados desafiantes" . salinometry.com (Historia de la determinación de la salinidad) . Consultado el 25 de agosto de 2024 .
  • "Escala práctica de salinidad — 1978" . salinometry.com . Consultado el 25 de agosto de 2024 .
  • "Calculadora práctica de salinidad" . salinometry.com . Consultado el 25 de agosto de 2024 .
  • "Algoritmos sobre el agua de mar" . code10.info (ecuaciones y algoritmos para calcular propiedades fundamentales del agua de mar) . Consultado el 25 de agosto de 2024 .
  • "Ecuaciones y algoritmos para calcular la salinidad de las aguas continentales" . eos.ubc.ca. Consultado el 25 de agosto de 2024 .(enlace roto)
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