Preguntas de Desarrollo para el Examen de Oceanografía Química
Algunas de las posibles preguntas tipo desarrollo (cortas) pueden ser:
1. ¿Cómo se expresa/determina el grado de saturación de un gas? ¿Cómo es el flujo de la
microcapa superficial en función de ese grado de saturación?
El grado de saturación se expresa como:
% Saturación = ([A] in situ / NAEC para A) x 100
La transferencia de gases a través de la microcapa superficial se produce por
difusión molecular simple, de forma que el gas se desplaza de la región de
mayor concentración a la de menor concentración. En equilibrio, las moléculas
de gas atraviesan la interfase en proporciones idénticas por lo que no hay un
flujo neto en ninguno de los sentidos.
Sin embargo, si el agua está supersaturada de un gas (la concentración de gas
in situ excede la NAEC, es decir, la Concentración Normal en Equilibrio con la
Atmósfera) el flujo de gas será hacia la atmósfera. Por el contrario, si el agua
está bajo saturación (la concentración de un gas in situ es menor que su
concentración en condiciones de equilibrio atmosférico) el flujo de gas será
hacia el océano.
2. ¿Qué es la Escala Práctica de Salinidad, en qué parámetros se basa, y cómo se mide?
¿A partir de qué parámetros se realiza la determinación?
La Escala Práctica de Salinidad (o PSU, Practical Salinity Units) es la relación
que define la salinidad en términos de una razón o cociente de
conductividades de una muestra de agua de mar con una solución estándar de
KCl. En esta definición, la salinidad es un cociente y el símbolo ‰ es
innecesario. Dado los cálculos efectuados, el antiguo valor de 35 ‰
corresponde al valor 35 PSU, en la escala práctica de salinidad.
La Escala de Salinidad Práctica se basa en un agua de mar estándar que tiene
una razón de Conductividad igual a la unidad a 15°C (a una atmósfera de
presión) respecto a una solución de KCI que contiene 32.4356 g KCI en una
masa de 1 kg de solución.
La escala Práctica de Salinidad elimina la relación entre Salinidad y Clorinidad
y establece una relación definitiva entre la salinidad y conductividad.
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,3. Explica brevemente la evolución de la definición de Salinidad. Explica los aparatos de
medida y las respectivas unidades / Describe brevemente los métodos que se han
empleado, desde 1650 hasta la actualidad, para determinar la salinidad del agua de mar
y en qué unidades se ha expresado y expresa en cada caso.
Robert Boyle (1627 - 1691) fue el primer investigador en trabajar en la
determinación de la salinidad. Este científico estableció la salinidad como “la
cantidad total de material disuelto (en gramos) presentes en un kilogramo de
agua de mar”. Esta definición no resulta muy útil, ya que la cantidad de
material disuelto en el agua de mar es imposible de medir en la práctica, así
mismo, existe una necesidad de precisión en la medida. Las unidades en este
caso son los ‰. El método utilizado por Boyle era la evaporación (químico).
Tres siglos después, en 1902, Knudsen establece una segunda definición de
salinidad a partir del trabajo analítico de Sörenson, el cual trabaja en la
valoración del agua de mar con cloruros. Según este científico, la salinidad se
define como “la masa en gramos de materia inorgánica disuelta en 1 Kg de
agua, cuando todos los bromuros y yoduros han sido convertidos a cloruros y
los carbonatos a óxidos”. Las unidades en este caso son los ‰. El método
utilizado por Knudsen (Sörenson) era la determinación mediante AgNO3
(químico).
Sesenta años mas tarde, el congreso internacional organizado por la UNESCO
recomendó una nueva definición para la salinidad, estableciendo el concepto
de salinidad absoluta, definida como la relación entre las sales disueltas en el
agua de mar y la masa total de agua de mar (en este caso las unidades son kg
de sales disueltas / kg de agua de mar). Fue necesario una reevaluación de los
datos para ajustarlos a esta nueva definición, ya que, la antigua relación de
clorinidad y salinidad estaba basada en sólo 9 muestras de agua de mar, y
sesgada por la inclusión de aguas del Báltico con salinidades anómalas.
Además, la definición de Knudsen implícitamente admite que existen sales
cuando no existen halógenos.
Finalmente, en 1978, ocurren dos sucesos: en primer lugar, Joint Panel
establece la salinidad en función de la conductividad mediante procedimientos
electrónico y; en segundo lugar, aparece la escala práctica de salinidad, la cual
define la salinidad en términos de una razón o cociente de conductividades de
una muestra de agua de mar con una solución estándar de KCl.
En esta definición, la salinidad es un cociente y el símbolo ‰ es innecesario.
Dado los cálculos efectuados, el antiguo valor de 35 ‰ corresponde al valor 35
UPS, en la escala práctica de salinidad.
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, Finalmente, en 2010 (y hasta la actualidad) la salinidad pasa a medirse
mediante el empleo de TEOS-10. La definición de salinidad en la función Gibbs
de la ecuación TEOS-10 requiere del conocimiento de la salinidad absoluta
(SA), que está basada en la salinidad de referencia del agua de mar (SR) y
que, a su vez, se determina a través de la escala práctica de salinidad (PSU).
Las unidades en este caso son los g/Kg.
Los principales instrumentos empleados para la medición de la salinidad son:
● Los salinómetros de laboratorio: Son células de conductividad
mantenida a temperatura constante en las cuales se inyecta una muestra
de agua de mar para medir la relación de conductividades entre la
muestra y el agua normal.
● Las sondas portátiles: Miden una gran variedad de parámetros, entre
ellos la temperatura, el oxígeno disuelto, la conductividad, la salinidad ...
● El CTD: Mide la conductividad (a través de la cual se obtiene salinidad),
la temperatura y la profundidad.
● Termosalinógrafos: Determinan con precisión la temperatura y
conductividad superficial del agua de mar.
4. Describe brevemente los métodos que se han utilizado, desde 1960 hasta la actualidad,
para determinar la salinidad del agua del mar, y en qué unidades se ha expresado y
expresa en cada caso.
En 1960, el congreso internacional organizado por la UNESCO recomendó una
nueva definición para la salinidad (la definición anterior fue la de Knudsen, en
1902), estableciendo el concepto de salinidad absoluta, definida como la
relación entre las sales disueltas en el agua de mar y la masa total de agua de
mar (en este caso las unidades son kg de sales disueltas / kg de agua de mar).
Fue necesario una reevaluación de los datos para ajustarlos a esta nueva
definición, ya que, la antigua relación de clorinidad y salinidad estaba basada
en sólo 9 muestras de agua de mar, y sesgada por la inclusión de aguas del
Báltico con salinidades anómalas. Además, la definición de Knudsen
implícitamente admite que existen sales cuando no existen halógenos.
En 1978 tiene lugar ocurren dos sucesos: en primer lugar, Joint Panel
establece la salinidad en función de la conductividad mediante procedimientos
electrónico y; en segundo lugar, aparece la escala práctica de salinidad, la cual
define la salinidad en términos de una razón o cociente de conductividades de
una muestra de agua de mar con una solución estándar de KCl.
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, En esta definición, la salinidad es un cociente y el símbolo ‰ es innecesario.
Dado los cálculos efectuados, el antiguo valor de 35 ‰ corresponde al valor 35
UPS, en la escala práctica de salinidad.
Finalmente, en 2010 (y hasta la actualidad) la salinidad pasa a medirse
mediante el empleo de TEOS-10. La definición de salinidad en la función Gibbs
de la ecuación TEOS-10 requiere del conocimiento de la salinidad absoluta
(SA), que está basada en la salinidad de referencia del agua de mar (SR) y
que, a su vez, se determina a través de la escala práctica de salinidad (PSU).
5. ¿Cómo entra el nitrógeno a formar parte del fitoplancton?
Mediante el proceso de asimilación del ciclo biogeoquímico del Nitrógeno. En
los ambientes acuáticos, el proceso de asimilación de nitrógeno es ejercido por
el fitoplancton, principalmente en la capa fótica. El fitoplancton absorbe el
nitrato (NO3-), el nitrito (NO2-) (formados por procesos de nitrificación) y el
amonio (NH4+) (producido por las cianobacterias que fijan el N2 atmosférico) del
medio (formas inorgánicas del nitrógeno) y los transforman mediante procesos
celulares en compuestos orgánicos nitrogenados (aminoácidos y ácidos
nucleicos).
6. Define qué es la diagénesis y explica los principales ambientes diagenéticos que existen.
Podemos definir la diagénesis como la suma total de todos aquellos procesos
físicos, químicos y/o biológicos que producen cambios en el sedimento o en
una roca sedimentaria posteriores a su deposición en el agua.
Debido a que los procesos diagenéticos producen una serie de compuestos en
el sedimento, es posible identificar una secuencia de ambientes diagenéticos:
● Ambientes óxicos: Son aquellos en los que las aguas intersticiales de los
sedimentos contienen gran cantidad de oxígeno disuelto y la diagénesis
ocurre vía metabolismo aeróbico.
● Ambientes anóxicos: Las aguas intersticiales de los sedimentos no
contienen concentraciones medibles de oxígeno. La diagénesis se produce
vía oxidantes secundarios a través del metabolismo anaeróbico. Estos
ambientes se subdividen en una serie de tipos:
○ Ambientes no sulfhídricos post - óxicos: No contienen
concentraciones medibles de sulfhídrico, también se les denomina
sub-óxicos. Se utiliza como agentes oxidantes secundarios el nitrato,
óxido de manganeso y óxido de hierro.
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Algunas de las posibles preguntas tipo desarrollo (cortas) pueden ser:
1. ¿Cómo se expresa/determina el grado de saturación de un gas? ¿Cómo es el flujo de la
microcapa superficial en función de ese grado de saturación?
El grado de saturación se expresa como:
% Saturación = ([A] in situ / NAEC para A) x 100
La transferencia de gases a través de la microcapa superficial se produce por
difusión molecular simple, de forma que el gas se desplaza de la región de
mayor concentración a la de menor concentración. En equilibrio, las moléculas
de gas atraviesan la interfase en proporciones idénticas por lo que no hay un
flujo neto en ninguno de los sentidos.
Sin embargo, si el agua está supersaturada de un gas (la concentración de gas
in situ excede la NAEC, es decir, la Concentración Normal en Equilibrio con la
Atmósfera) el flujo de gas será hacia la atmósfera. Por el contrario, si el agua
está bajo saturación (la concentración de un gas in situ es menor que su
concentración en condiciones de equilibrio atmosférico) el flujo de gas será
hacia el océano.
2. ¿Qué es la Escala Práctica de Salinidad, en qué parámetros se basa, y cómo se mide?
¿A partir de qué parámetros se realiza la determinación?
La Escala Práctica de Salinidad (o PSU, Practical Salinity Units) es la relación
que define la salinidad en términos de una razón o cociente de
conductividades de una muestra de agua de mar con una solución estándar de
KCl. En esta definición, la salinidad es un cociente y el símbolo ‰ es
innecesario. Dado los cálculos efectuados, el antiguo valor de 35 ‰
corresponde al valor 35 PSU, en la escala práctica de salinidad.
La Escala de Salinidad Práctica se basa en un agua de mar estándar que tiene
una razón de Conductividad igual a la unidad a 15°C (a una atmósfera de
presión) respecto a una solución de KCI que contiene 32.4356 g KCI en una
masa de 1 kg de solución.
La escala Práctica de Salinidad elimina la relación entre Salinidad y Clorinidad
y establece una relación definitiva entre la salinidad y conductividad.
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,3. Explica brevemente la evolución de la definición de Salinidad. Explica los aparatos de
medida y las respectivas unidades / Describe brevemente los métodos que se han
empleado, desde 1650 hasta la actualidad, para determinar la salinidad del agua de mar
y en qué unidades se ha expresado y expresa en cada caso.
Robert Boyle (1627 - 1691) fue el primer investigador en trabajar en la
determinación de la salinidad. Este científico estableció la salinidad como “la
cantidad total de material disuelto (en gramos) presentes en un kilogramo de
agua de mar”. Esta definición no resulta muy útil, ya que la cantidad de
material disuelto en el agua de mar es imposible de medir en la práctica, así
mismo, existe una necesidad de precisión en la medida. Las unidades en este
caso son los ‰. El método utilizado por Boyle era la evaporación (químico).
Tres siglos después, en 1902, Knudsen establece una segunda definición de
salinidad a partir del trabajo analítico de Sörenson, el cual trabaja en la
valoración del agua de mar con cloruros. Según este científico, la salinidad se
define como “la masa en gramos de materia inorgánica disuelta en 1 Kg de
agua, cuando todos los bromuros y yoduros han sido convertidos a cloruros y
los carbonatos a óxidos”. Las unidades en este caso son los ‰. El método
utilizado por Knudsen (Sörenson) era la determinación mediante AgNO3
(químico).
Sesenta años mas tarde, el congreso internacional organizado por la UNESCO
recomendó una nueva definición para la salinidad, estableciendo el concepto
de salinidad absoluta, definida como la relación entre las sales disueltas en el
agua de mar y la masa total de agua de mar (en este caso las unidades son kg
de sales disueltas / kg de agua de mar). Fue necesario una reevaluación de los
datos para ajustarlos a esta nueva definición, ya que, la antigua relación de
clorinidad y salinidad estaba basada en sólo 9 muestras de agua de mar, y
sesgada por la inclusión de aguas del Báltico con salinidades anómalas.
Además, la definición de Knudsen implícitamente admite que existen sales
cuando no existen halógenos.
Finalmente, en 1978, ocurren dos sucesos: en primer lugar, Joint Panel
establece la salinidad en función de la conductividad mediante procedimientos
electrónico y; en segundo lugar, aparece la escala práctica de salinidad, la cual
define la salinidad en términos de una razón o cociente de conductividades de
una muestra de agua de mar con una solución estándar de KCl.
En esta definición, la salinidad es un cociente y el símbolo ‰ es innecesario.
Dado los cálculos efectuados, el antiguo valor de 35 ‰ corresponde al valor 35
UPS, en la escala práctica de salinidad.
2
, Finalmente, en 2010 (y hasta la actualidad) la salinidad pasa a medirse
mediante el empleo de TEOS-10. La definición de salinidad en la función Gibbs
de la ecuación TEOS-10 requiere del conocimiento de la salinidad absoluta
(SA), que está basada en la salinidad de referencia del agua de mar (SR) y
que, a su vez, se determina a través de la escala práctica de salinidad (PSU).
Las unidades en este caso son los g/Kg.
Los principales instrumentos empleados para la medición de la salinidad son:
● Los salinómetros de laboratorio: Son células de conductividad
mantenida a temperatura constante en las cuales se inyecta una muestra
de agua de mar para medir la relación de conductividades entre la
muestra y el agua normal.
● Las sondas portátiles: Miden una gran variedad de parámetros, entre
ellos la temperatura, el oxígeno disuelto, la conductividad, la salinidad ...
● El CTD: Mide la conductividad (a través de la cual se obtiene salinidad),
la temperatura y la profundidad.
● Termosalinógrafos: Determinan con precisión la temperatura y
conductividad superficial del agua de mar.
4. Describe brevemente los métodos que se han utilizado, desde 1960 hasta la actualidad,
para determinar la salinidad del agua del mar, y en qué unidades se ha expresado y
expresa en cada caso.
En 1960, el congreso internacional organizado por la UNESCO recomendó una
nueva definición para la salinidad (la definición anterior fue la de Knudsen, en
1902), estableciendo el concepto de salinidad absoluta, definida como la
relación entre las sales disueltas en el agua de mar y la masa total de agua de
mar (en este caso las unidades son kg de sales disueltas / kg de agua de mar).
Fue necesario una reevaluación de los datos para ajustarlos a esta nueva
definición, ya que, la antigua relación de clorinidad y salinidad estaba basada
en sólo 9 muestras de agua de mar, y sesgada por la inclusión de aguas del
Báltico con salinidades anómalas. Además, la definición de Knudsen
implícitamente admite que existen sales cuando no existen halógenos.
En 1978 tiene lugar ocurren dos sucesos: en primer lugar, Joint Panel
establece la salinidad en función de la conductividad mediante procedimientos
electrónico y; en segundo lugar, aparece la escala práctica de salinidad, la cual
define la salinidad en términos de una razón o cociente de conductividades de
una muestra de agua de mar con una solución estándar de KCl.
3
, En esta definición, la salinidad es un cociente y el símbolo ‰ es innecesario.
Dado los cálculos efectuados, el antiguo valor de 35 ‰ corresponde al valor 35
UPS, en la escala práctica de salinidad.
Finalmente, en 2010 (y hasta la actualidad) la salinidad pasa a medirse
mediante el empleo de TEOS-10. La definición de salinidad en la función Gibbs
de la ecuación TEOS-10 requiere del conocimiento de la salinidad absoluta
(SA), que está basada en la salinidad de referencia del agua de mar (SR) y
que, a su vez, se determina a través de la escala práctica de salinidad (PSU).
5. ¿Cómo entra el nitrógeno a formar parte del fitoplancton?
Mediante el proceso de asimilación del ciclo biogeoquímico del Nitrógeno. En
los ambientes acuáticos, el proceso de asimilación de nitrógeno es ejercido por
el fitoplancton, principalmente en la capa fótica. El fitoplancton absorbe el
nitrato (NO3-), el nitrito (NO2-) (formados por procesos de nitrificación) y el
amonio (NH4+) (producido por las cianobacterias que fijan el N2 atmosférico) del
medio (formas inorgánicas del nitrógeno) y los transforman mediante procesos
celulares en compuestos orgánicos nitrogenados (aminoácidos y ácidos
nucleicos).
6. Define qué es la diagénesis y explica los principales ambientes diagenéticos que existen.
Podemos definir la diagénesis como la suma total de todos aquellos procesos
físicos, químicos y/o biológicos que producen cambios en el sedimento o en
una roca sedimentaria posteriores a su deposición en el agua.
Debido a que los procesos diagenéticos producen una serie de compuestos en
el sedimento, es posible identificar una secuencia de ambientes diagenéticos:
● Ambientes óxicos: Son aquellos en los que las aguas intersticiales de los
sedimentos contienen gran cantidad de oxígeno disuelto y la diagénesis
ocurre vía metabolismo aeróbico.
● Ambientes anóxicos: Las aguas intersticiales de los sedimentos no
contienen concentraciones medibles de oxígeno. La diagénesis se produce
vía oxidantes secundarios a través del metabolismo anaeróbico. Estos
ambientes se subdividen en una serie de tipos:
○ Ambientes no sulfhídricos post - óxicos: No contienen
concentraciones medibles de sulfhídrico, también se les denomina
sub-óxicos. Se utiliza como agentes oxidantes secundarios el nitrato,
óxido de manganeso y óxido de hierro.
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