Transparencia (hidrología)

La transparencia del agua en hidrología y oceanología es la relación entre la intensidad de la luz que pasa a través de una capa de agua y la intensidad de la luz que entra en el agua. La transparencia del agua es un valor que indica indirectamente la cantidad de partículas suspendidas y coloides en el agua.

La transparencia del agua está determinada por su capacidad selectiva para absorber y dispersar los rayos de luz y depende de las condiciones de iluminación de la superficie, los cambios en la composición espectral y la atenuación del flujo de luz, así como la concentración y la naturaleza de la suspensión viva e inanimada. Con alta transparencia, el agua adquiere un color azul intenso, característico del mar abierto. En presencia de una cantidad significativa de partículas en suspensión que dispersan fuertemente la luz, el agua tiene un color azul verdoso o verde, característico de las áreas costeras y algunos mares poco profundos (por ejemplo, el Mar de Azov ). En la confluencia de grandes ríos que transportan gran cantidad de partículas en suspensión, el color del agua adquiere tonalidades amarillas y marrones. La escorrentía del río, saturada de húmicos yácidos fúlvicos , pueden causar el color marrón oscuro del agua de mar (típico, por ejemplo, de las aguas del Mar Blanco ).

La transparencia se define cualitativa y cuantitativamente. Cualitativamente, la transparencia se determina comparando la muestra de agua de prueba con agua destilada. Al determinar cuantitativamente la transparencia del agua potable según la "cruz" o "fuente", en condiciones de laboratorio, se toma como transparencia el espesor de la capa de agua en un tubo de vidrio graduado o cilindro de Snellen , a través del cual podemos distinguir un fuente estándar con una altura de letra de 3,5 mm o una marca de ajuste (definición en la cruz) [1] [2] . Si la fuente no es visible, la altura de la columna de agua en el cilindro se reduce liberando el agua a través del tubo inferior con una abrazadera hasta que la fuente sea visible. La altura de la columna de agua, en centímetros, a la que se puede leer la fuente, expresa la transparencia del agua según el método de Snellen. Existe una cierta relación entre la transparencia de la cruz, la transparencia de la fuente y el contenido de sólidos en suspensión, lo que permite determinar aproximadamente la concentración de materia en suspensión en el agua [3] . Sin embargo, según GOST 3351-74 [4] , en lugar de mediciones de transparencia para agua potable, las mediciones fotocolorimétricas de turbidez son estándar .

Disco de Secchi

El método de campo clásico para determinar la transparencia en aguas profundas es por la profundidad de desaparición de la vista de un disco plano de color blanco o blanco y negro con un diámetro de 20-40 cm ( disco de Secchi ), propuesto como método estándar por la Sacerdote y astrónomo italiano Angelo Secchi . Se baja a tal profundidad que desaparece por completo de la vista, esta profundidad se considera un indicador de transparencia en hidrología y oceanología. Para una determinación más precisa, se registran dos lecturas: la profundidad de desaparición y la profundidad de aparición del disco nuevamente cuando se levanta el cable. El valor medio de estos valores se toma como la transparencia relativa del agua en una zona determinada.

El disco de Secchi para medir la transparencia fue utilizado por primera vez por el Capitán Cialdi ( el italiano  Alessandro Cialdi ), comandante de la Marina Papal el 20 de abril de 1865 [5] . Sin embargo, las primeras mediciones regulares de la transparencia del agua de mar se realizaron en el Océano Pacífico durante la expedición rusa alrededor del mundo en el bergantín " Rurik " ( 1815  - 1818 ) bajo el mando del teniente O. E. Kotzebue bajando una placa blanca en un cable a la profundidad [6] . En la actualidad, el disco de Secchi se utiliza en mediciones de rutina, a pesar de que también existen y son ampliamente utilizados instrumentos electrónicos para medir la transparencia del agua ( transmisómetros ).

La máxima transparencia de las aguas oceánicas (80 m) se observó en el mar de Weddell frente a la costa de la Antártida en el otoño (primavera antártica) de 1986 por científicos alemanes en una expedición en el rompehielos de investigación "Polyarnaya Zvezda" (" Polarstern ") [ 7] . Los valores de transparencia más altos medidos en el Mar de los Sargazos ( Océano Atlántico ) son 66 m, en el Océano Índico 40-50 m, en el Océano Pacífico 62 m [8] , en el Mar Mediterráneo oriental - 53 m [9] .

Teóricamente, en agua destilada, el disco de Secchi debería desaparecer de la vista a una profundidad de unos 80 m [10] [11] .

Véase también

Enlaces

  1. Neblina y transparencia . Fecha de acceso: 24 de diciembre de 2008. Archivado desde el original el 11 de enero de 2013.
  2. Directrices. Determinación de temperatura, olor, color (color) y transparencia en aguas residuales, incluyendo aguas residuales tratadas, aguas pluviales y aguas de deshielo. PND F 12.16.1-10 (enlace inaccesible) . Consultado el 1 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 31 de julio de 2013. 
  3. Transparencia . Consultado el 1 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 1 de septiembre de 2016.
  4. " GOST 3351-74. Agua potable. Métodos para determinar el sabor, el olor, el color y la turbidez Archivado el 5 de marzo de 2016 en Wayback Machine »
  5. Tyler, JE El disco Secchi  //  Limnología y Oceanografía. - 1968. - vol. 13.- Pág. 1-6. Archivado desde el original el 31 de julio de 2013.
  6. Unión de Exploradores de la Vuelta al Mundo de Rusia. Crónica de la circunnavegación de los rusos en 1806-1821. (enlace no disponible) . Consultado el 1 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 4 de febrero de 2008. 
  7. Gieskes, WWC, Veth, C., Woehrmann, A., Graefe, M. Secchi rompen el récord mundial de visibilidad del disco   // EOS . Transacciones, Unión Geofísica Americana. - 1987. - vol. 68(9). - Pág. 123. - doi : 10.1029/EO068i009p00123-01 .
  8. Mankovsky V.I. Una fórmula elemental para estimar el índice de atenuación de la luz en el agua de mar según la profundidad de visibilidad de un disco blanco  // Oceanología. - 1978. - T. 18 (4) . — S. 750–753 .
  9. Berman, T., Walline, PD, Schneller, A. Registro de profundidad del disco de Secchi: un reclamo para el Mediterráneo oriental  //  Limnología y Oceanografía. - 1985. - vol. 30(2). - Pág. 447-448. Archivado desde el original el 31 de julio de 2013.
  10. Parsons T.R., Takahashi M., Hargrave B. Oceanografía biológica. - Moscú: Industria ligera y alimentaria, 1982. - S. 432.
  11. Smith, RC, Baker, KS Propiedades ópticas de las aguas naturales más claras (200-800 nm  )  // Óptica aplicada. - 1981. - vol. 20(2). - Pág. 177-184. -doi : 10.1364/ AO.20.000177 .