Hidrosferaren aldagai fisiko-kimikoak.

 

 

 

1.- Uraren aldagai fisiko-kimikoen arteko jokabide eta erlazioak:

Gezi ondoko ikurrek aldagaien arteko proporzionaltasun zuzena (+) edo alderantzizkoa (-) adierazten dute.

Laburpena:

Gazitasunak areagotzen du ur likidoaren dentsitatea, baina gas-kopurua disoluziotan eta tenperatura ( 3.98 ºC-tik gora edo behera) handitzen direnean dentsitatea murrizten da.

Tenperatura handituz doan heinean, ur likidoa desgasifikatu egiten da; ur hotzetan gasak hobeto disolbatzen dira ur epeletan baino.

Zenbat eta gas kontzentrazio handiago airean ( CO2, O2, NOx .... presio partzial handia bada, atmosferan) are eta errazago disolbatzen dira gas horiek ur likidotan.

CO2, NOx .. gehiago disolbatzen direnean uretan, pH-a murrizten da; eremu basikotik azidora labaintzen da.

 

 

2.-GAZITASUNA eta DENTSITATEA:

Gazitasuna eta dentsitatea batera doaz, zeren eta batak bestean eragina zuzena baitu. Zenbat eta Gazitasun handiagoa are eta ur dentsoagoa.

Ezkerreko taulak ur ozeanikoetan dauden ioirik garrantzitsuenen ugaritasun erlatiboa erakusten du.

Ioi hauek gainazal kontinentaleko harrietan gertatzen diren meteorizazio eta higadura prozesuetatik datoz, horrela ibaietara eta aintziretara garraiatuak izaten dira, azkenik itxasoratu arte.

 

Itsasoratu ostean, eta ura lurrintzen denez (ziklo hidrologikoaren etengabeko jarduera eta) ozeanoetan metatzen dira, horregatik ur hauen gazitasuna handiagoa da (ibaietakoa baino).

Itasoko urak ( batazbestez):

 

%96.52 ura eta %3.49 gai disolbatuak dira.

 

 

Latitudearen arabera, tenperaturaren arabera eta sakoneraren arabera, gazitasuna aldakorra izaten da.

 

 

 

 

Gazitasun eta tenperaturako desberdintasunek dentsitate desberdineko ur-masak sortzen dituzte, haien artean nahasten ez direnak eta zirkulazioa ozeaniko orokorraren oinarria eratzen dutenak (korronte termohalinoak).

 

Itsaso ireki guztien artean, Itsaso Gorria da salinitate handiena duena (40‰ edo %4-koa), herrialde arabiarrez inguratuta dagoelarik.

Beste aldetik, Itsaso Baltikoa da salinitate gutxien duena (6‰ edo %0.6-koa, Botnia golkoko ur gainazalean), duen sakontasun txikiagatik, klima hotzagatik eta bere topografia itxiagatik, ez beitu itsaso mundialarekin ia trukaketarik.

 

 

Cl-, SO4=, Ca++, Mg++, Na+, eta K+ ioieek guztiraren %99 koa osatzen dute, ozeanoetan. Sodio ioia, katioirik ugariena da (itsasoan, ioi guztiraren %30.4) eta Kloruroa anioi nagusia.

Teperatura eta Gazitasunaren eragina dentsitatean: Arestian esan dugunez, dentsitate desberdineko ur-masak ez dira elkar nahasten eta grabitazioa dela eta, ur-masa dentsoenak masa arinagopetik hondoratzeko joera daukate, eta horrela ur-masen kokapen grabitazional erlatiboa sortzen da, uren temperatura eta gazitasunaren araberako geruzaketa (estratifikazioa).

 

Ozeanoetan dauden gatz mineralak bi motetan bereizten dira:

Elementu kontserbatiboak eta ez-kontserbatiboak.

Elementu kontserbatiboak dira kontzentrazio egonkorra izaten dutenak (edozein ingurunetan). Elementu ez-kontserbatiboeek kontzentrazio aldakorra izaten dute, lekua eta denboraren arabera.

 

Elementu ez-kontserbatiboren artean: Nitrogenoa (Nitrato bezala), Fosforoa (fosfatoak bezala) eta Silizioa ozeanoetan garrantzi handikoak dira, osagai biotikoeek (Biozenosiarenak, bizidunek) erabiltzen baitituzte.

Nitrogenoa eta Fosforoa elementu mugatzaileak dira, Ekosistema itsastarren ekoizpen primarioa baldintzatzen dutelako.

 

Kostaldeetan, eta Giza-Jarduera maila handiarengatik, P eta N kontzentrazioak handiak izaten dira (laborantza-soroetan egiten den ongarriketatik eratorriak); ondorioz, Ekoizpen Primarioa kosta-lerro ondoko eremu horietan handia izaten da.

Silizioa ere garrantzi handikoa da silikatoz osaturiko kanpo eskeleto edo oskola dutenentzat (diatomeak, radiolarioak, belaki silizeoak ...).

 

 

 

 

 

Dentsitate eta Gazitasuneko zutikako aldakortasuna ur-zutabean : Dentsitatea, gazitasuna, uraren biskositatea (likastasuna), presio osmotikoa, tentsio superfitziala, fusio puntua, irakite puntua eta gaseen disolbagarritasuna baldintzatzen ditu. Aldagai hauek guztiak elkarekintzetan ari dira eta elkarri eragiten diote.

Gainazaletik itsas hondora doan ur-zuatabean, dentsitatearen aldakortasunak bi tarte izaten ditu: hasierako metrotan, dentsitatea handituz doa sakontzen garen neurrian. Baina badago sakonera bat non dentsitatea egonkortzen baita eta ez da handitzen sakondu arren.

Picnoclina: sakonerarekiko dentsitate-aldaketa handiko ur-geruza da (tenperaturarekin erlazionatuta). Dentsitatea egonkortzen deneko sakonera, Picnoclina-ren beheko muga da (irudian, 900 metrotan ikusten da, baina itsasoaren arabera, aldakorra da). IKusi irudia:

 

3.-TENPERATURA:

Eguzki argiak gainazaleko urak berotzen ditu; horrela, ur epeleko geruza bat sortzen da beste ur geruza hotzago eta dentsoago baten gainean.

Ondorioa: Ur masak hiru geruzetan banatzen dira.

 

 

Epilimnioa: Gainazaleko geruza, dentsitaterik txikienekoa eta beroena.

Hipolimnioa: Geruza sakonena, dentsoena eta hotzena.

Metalimnioa: Epilimnioa eta Hipolimnioaren artekoa, dentsitatea eta temperatura ere, tarteko balioak hartzen dituzte.

Zona hauen mugak aldakorrak izaten dira, zonalde klimatikoaren arabera, urtaroaren arabera, (ikusi eskubiko irudian aintzira baten ur masaren estratifikazio termikoa), eguna/gaua zikloaren arabera….

 

 

 

 

 

 

Aipatutako hiru zona hauetaz gain, beste zona berezi bat zehazten da :

Termoklina (ezkerrek irudian).

Termoklina, Temperatura/sakonera grafikoan aldaketarik handieneko zona da. Termoklinan. oso sakonera metro gutxitan, temperatura-k aldaketa handia egiten du.

Askotan, Termoklina eta Metalimnioa terminuak, baliokide bezala hartzen dugu, zeren eta bi zonak ur geruza berean kokatzen baitira.

 

Ur-masa gazietan estratifikazio termala errazago sortzen da ur-masa gezetan baino.

Ur zutabean, ura gazia ba da, tenperatura aldaketa handiagoa da sakonera handituz doan neurrian.

Fusio puntua eta irakite puntuak ere aldatzen dira, gazitasuna eta presio hidrostatikoarengatik:

Gazitasuna handitzen denean, fusio puntua jeisten da eta irakite puntua igotzen da.

Adibidez, %3,2-ko gazitasuna duten urak -1,74ºC-tan solidotzen dira.

 

 

 

 

Hiztegia, kontuan hartzeko terminuak:

Termoklinoa: tenperatura aldakortasun handieneko zona .

Haloklinoa: Gazitasun aldakortasun handieneko zona.

Piknoklinoa: Dentsitate aldakortasun handieneko zona.

 

 

 

 

 

 

 

 

Aintziretan sortzen den geruzaketa termikoaren sorrera eta aldiak:

 

1. urratsa	2. urratsa
3. urratsa	4. urratsa
5. urratsa	6. urratsa

 

 

4.- pH-a:

Itsasoaren pH-a basikoa izaten da da 7,5-tik 8,4-ra bitartekoa.

CO2 ko kontzentrazio atmosferikoaren handitzeak (Giza-inpaktua) eta euri azidoko gertaerek (NOx eta SO2 ko igorketek eraginda, nagusi) aintziren eta itsasoko uren azidifikazio nabaria sortu dute.

 

 

Azidifikazio honek, oskol eta egitura karbonatodunak dituzten bizidunengan eragin kaltegarri handia du: oskolak eta koralak “disolbatzen” dira, kaltzita gutxiago izango dugu eta CO2 gehiago askatuko da uretara (eta handik atmosferara itzul daiteke).

 

 

 

5.- Gas disolbatuak:

Uretan disolbaturik dauden gasak atmosferan dauden berdinak dira baina proportzio desberdinetan.

Tenperaturak eta Gazitasunak eragina dute gaseen disolbagarritasuna murriztuz bata edo bestea haunditzen direnean.

Gaseen kontzentrazioa (eta proportzioa) uretan, sakonerarekin, jarduera fotosintetikoarekin eta bizidun ugaritasunarekin (jarduera biologiko-metabolikoaren arabera) aldatzen da.

Gainazaleko ur ozeanikoetan (ongi nahastuak, homogeneizatuak) ohiko osaera ondoko hau izaten da:

Nitrogenoa (%64, edo 15 mg/l), Oxigenoa (%34, 8mg/l)) eta CO2 (%1,8; gogoratu, atmosferan %0,038 koa izaten da).

Gasen disolbagarritasuna kuantifikatzeko ohiko adierazpena Henry-ren legea da:

 

PA=H⋅xA

 

PA solutuaren gas-faseko presio partziala da (airean); H, Henry-ren konstantea dagokion tenperaturan; eta xA, solutuaren fase likidoko frakzio molarra (uretan).

 

Hau ikusita, gas baten disolbagarritasuna areagotzen da beronen presio atmosferikoarekin eta murrizten da tenperatura handitzearekin.

Ur-hotzetan hobeki disolbatzen dira airearen gasak eta alderantziz, urak epeltzen direnean, desgasifikatu egiten dira.

Oxigenoa, gainazalean, ugaria da, fotosintesiak arnasketa zelularrak baino garrantzi handiagoa baitu; 400 m-ko sakoneran gutxienekora iristen da (atmosferatik urrun gaude, ez dago barreiadurarik; jarduera fotosintetikoa desagertu da, baina biziduneek kontsumitzen jarraitzen dute ). Handik hondora, zerbait berreskuratzen da eta constante xamar mantentzen da (bizidun kopurua moldatzen da dagoen oxigenoarekiko; oso bizidun gutxi bizi izaten dira sakonera handietan).

Hondo ozeanikoetan, tenperatura hotza eta presio hidrostatiko handia denez, kaltzita (CO3Ca) disolbatzen da.

 

6.-ARGIA:

Ondoko Taulan, ur multzoetan argiaren sarrera-profila irudikatzen da.

Ikusten denez, argia , uretan sartuz doan neurrian, murriztuz doa.

Ur multzo bakoitzak malda-lerro desberdinak ditu, gai disolbatuaren kontzentrazioaren arabera eta suspentsiotan dagoenaren arabera.

 

Sartze ahalmena handien duen argia argi urdina da.

Ozeanoetan, sakonera handituz doan heinean argi-sarrera bertikala (baldintza ezin hobetan) murrizten da proportzio honetan:

 

 

Fotosintesia indarrean mantentzeko, (zona eufotikoa) gutxienez gainazalera iristen denaren argiaren %1-a behar dugu.

Sakonera horretan (gainazaleko argiaren %1-koa) jarduera fotosintetikoa eta arnasketa zelularra orekatzen dira: oreka muga edo oreka sakonera deitzen da.

Sakonera handiagotan, argi intentsitatea <%1 koa denez, jarduera fotosintetikoa ez da burutzen .

Sartze ahalmen handien duen argia argi urdina da. Lehenen xurgatzen dena (hasierako 5 m-tan, hau da gutxien sartzen dena) argi gorria izaten da.

 

Oharra: telebistako dokumentaletan, askotan ikuste dugun urpekaritzako erreportaiak eta urazpiko videoei erreparatzen badiezue, irudien giro-argia urdinska izaten dela ikusiko dugu.

Ondoko bideoan pantaila bi zatitan banatuta dago; ezkerran, flitrorik gabeko kamarak hartutako irudiak erakusten dira, eta eskubian, filtro gorri bat duen kamara batek hartu ditu, irudien giro-argia beregokitzeko.

 

 

Eta 3 m-ko sakoneran gaude! 20-30 metrotan, eragin urdina askoz handiagoa da. Zergatik?

Ur multzo batean, sakonera-argiaren uhin luzera erlazioak baldintzatzen du hango bizidunen garapena; eta aldi berean, sakonera zehatz batean bizi diren bizidunek baldintztaten dute eremu horren O2 kontzentrazioa, CO2 kontzentrazioa ....

Ikusten denez, elkarekintzak konplexuak dira eta aldagai eta Sistema Natural guztiak elkar harremandurik daude.

 

Argi-sarreraren araberako zonifikazio bertikala ozeanoetan:

a) Oreka muga gaineko zona: Zona fotikoa (zona eufotikoa); argi nahiko dago fontosintesia burutzeko arazorik gabe.

b) Oreka mugapetik argia erabat desagertu arte (argi intentsitatea %0) zona fotiko ez fotosintetikoa da (zona disfotikoa). Eremu honetan zenbait landare berezi bizi dira, argi eskasiarekiko ongi egokituak, alga gorriak kasu.

c) Handik hondora: zona afotikoa dugu (erabat iluna).

 

Ekosistema itsastarretan honek ba du garantís handia, itsasbelarrak mailakatzen dira duten pigmento fotosintetikoen arabera, sakonera desberdinetan, arriano sartzen den argia hobeto aprobetxatzeko

1.- Itsasbelar berdeen zona. Kostalde lerroan eta hasierako metrotan.

2.- Itsasbelar arreak (algas pardas)

3.- Itsasbelar gorriak (sakonera handiagotan). Guk gorri ikusten ditugu, morea eta urdinak xurgatzen dituztelako.