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El agua de mar o agua salada es una disolucion hecha o basada en agua que compone los oceanos y mares de la Tierra . Es salada por la concentracion de sales minerales disueltas que contiene, un 3.5 %; es decir, en cada litro de agua (1000 gramos) hay 35 gramos de sales disueltas como media. ^{[ 1 ]} ​ La densidad media en superficie es de 1.025 g/ml, siendo mas densa que el agua dulce y el agua pura . A mayor contenido en sal, mas bajo es su punto de congelacion, por lo que el agua del mar se convierte en hielo bajo los ?2 °C, aunque se ha registrado ^{[ 2 ]} ​ una corriente en la Antartida a ?2.6 °C. Los oceanos contienen un 97.25 % del total de agua que forma la hidrosfera .

Origen [ editar ]

Las teorias cientificas detras de los origenes del agua marina comenzaron con Edmond Halley en 1715, quien propuso que la sal y otros minerales fueron arrastrados al mar por los rios desde los continentes. Estos procedian del lavado continuo de los minerales terrestres mediante la lluvia . Una vez llegando al oceano, estas sales se fueron concentrando cada vez mas en los oceanos mediante el ciclo hidrologico . Halley tambien se dio cuenta de que aquellos lagos que no tenian salida al mar (como el mar Muerto o el mar Caspio ) tenian altas concentraciones salinas. Halley denomino al proceso "desgaste continental".

La teoria de Halley era parcialmente correcta. A esto habria que anadirle el sodio sobre el fondo oceanico cuando este se formo. La presencia del otro ion salino, el cloro parece provenir de los escapes gaseosos provenientes del interior de la Tierra y que escapan via hidrotermal o en las erupciones volcanicas. La teoria comunmente aceptada es que la salinidad ha permanecido estable durante la vida de la Tierra, y que los iones de sal mantienen un ciclo continuo que los hace penetrar y ser expulsados en el interior de la Tierra. De esta forma las sales reaccionan con los basaltos del fondo oceanico, que una vez tragados mediante el proceso de subduccion vuelven a salir expulsados por las corrientes hidrotermales y los volcanes . ^{[ 3 ]} ​ Hoy por hoy los modelos estan siendo cuestionados, existiendo varias publicaciones que discuten sobre la posibilidad de que los oceanos arcaicos fueran mucho mas salinos que en la actualidad. ^{[ 4 ]} ​

Composicion [ editar ]

El agua de mar es una disolucion en agua (H ₂ O) de muy diversas sustancias. Hasta los 2/3 de los elementos quimicos naturales estan presentes en el agua de mar, aunque la mayoria solo como trazas . Seis componentes, todos ellos iones , dan cuenta de mas del 99 % de la composicion de solutos.

Salinidad [ editar ]

El estudio de la composicion se simplifica por el hecho de que las proporciones de los componentes son siempre aproximadamente las mismas, aunque la concentracion conjunta de todos ellos es enormemente variable. Nos referimos a esa concentracion total como salinidad , que suele expresarse en tanto por mil (‰). Gracias a la universalidad de su composicion, la salinidad suele ser estimada a partir de la medicion de un solo parametro, como la conductividad electrica , el indice de refraccion o la concentracion de uno de sus componentes, generalmente el ion cloruro (Cl-).

La salinidad presenta variaciones cuando se comparan las cuencas , las distintas latitudes o las diferentes profundidades . Favorece una salinidad mas elevada la evaporacion mas intensa propia de las latitudes tropicales, sobre todo en la superficie, y una menor salinidad la proximidad de la desembocadura de rios caudalosos y las precipitaciones elevadas.

De todos los mares abiertos es el mar Rojo el que presenta mayor salinidad (40 ‰), bordeado como esta de regiones aridas. El mar Baltico es el de salinidad menor (6 ‰ en las aguas superficiales del golfo de Botnia ), por su pequena profundidad, clima frio y amplitud de las cuencas que vierten sus aguas en el, lo que unido a su topografia casi cerrada, limita mucho los intercambios con el oceano Mundial . La salinidad es muy variable en los lagos y mares cerrados que ocupan cuencas endorreicas , con solo un 12 ‰ en el mar Caspio y hasta un 330 ‰ en las capas superficiales del mar Muerto . El principal factor del que depende la salinidad de los mares interiores es la existencia de drenaje, con uno o mas emisarios porque los que desbordar, o que por el contrario la evaporacion sea la unica forma de compensarse los aportes. Asi el lago Victoria , con un origen tectonico semejante al del mar Muerto, es un lago de agua dulce a la vez que la fuente principal del caudaloso rio Nilo .

Las diferencias de salinidad entre masas de agua se combinan con las de temperatura para producir diferencias de densidad, que a su vez son responsables de la conveccion en que se basa la circulacion oceanica a gran escala, la llamada por ello circulacion termohalina .

Desde que Edmond Halley lo propuso en 1715, se admite que la salinidad del agua del mar es efecto de una salinizacion progresiva, estabilizada hace ya largo tiempo, debida a un aporte por los rios, no compensado, de sales procedentes del lavado de las rocas continentales. La salinidad no ha crecido desde hace miles de millones de anos, a causa de la acumulacion de sal en sedimentos. Hoy en dia se acepta que buena parte del sodio procede de las mismas emisiones volcanicas que facilitaron originalmente la formacion de la hidrosfera .

Conductividad electrica [ editar ]

El agua de mar presenta una elevada conductividad electrica, a la que contribuyen la polaridad del agua y la abundancia de iones disueltos.

Las sales en agua se disocian en iones. Un ion es un atomo cargado positiva o negativamente y que, por tanto, intercambia electrones con el medio. Pueden absorber y liberar electrones a las particulas vecinas. La conductividad varia sobre todo con la temperatura y la salinidad (a mayor salinidad, mayor conductividad), y su medicion permite, controlada la temperatura, conocer la salinidad.

Densidad [ editar ]

La densidad del agua del mar es una de sus propiedades mas importantes. Su variacion provoca corrientes. Es determinada usando la ecuacion internacional de estado del agua de mar a presion atmosferica, que es formulada por la Unesco (UNESCO Technical Papers in Marine Science, 1981) a partir de los trabajos realizados a lo largo de todo este siglo para conocer las relaciones entre las variables termodinamicas del agua del mar: densidad, presion, salinidad y temperatura. La densidad de la tipica agua del mar (agua salada con un 3,5 % de sales disueltas) suele ser de 1.02819 kg/l a los ?2 °C, 1.02811 a los 0 °C, 1.02778 a los 4 °C, etc.

pH [ editar ]

El agua oceanica es ligeramente alcalina , y el valor de su pH esta entre 7.5 y 8.4 y varia en funcion de la temperatura; si esta aumenta, el pH disminuye y tiende a la acidez; tambien puede variar en funcion de la salinidad, de la presion o profundidad y de la actividad vital de los organismos marinos. ^{[ 5 ]} ​

Gases [ editar ]

Los gases disueltos son los mismos que componen el aire libre, pero en diferentes proporciones, condicionadas por diversos factores. La temperatura y la salinidad influyen reduciendo la solubilidad de los gases cuando cualquiera de esos dos parametros aumenta. Otros factores son la actividad metabolica de los seres vivos y los complejos equilibrios quimicos con los solutos solidos, como el ion bicarbonato (HCO ₃ ^- ). La concentracion total y la composicion de los gases disueltos varian sobre todo con la profundidad, que afecta a la agitacion, la fotosintesis (limitada a la superficial zona fotica ) y la abundancia de organismos.

En aguas oceanicas superficiales bien mezcladas, la composicion tipica de gases disueltos incluye un 64 % de nitrogeno (N ₂ ), un 34 % de oxigeno (O ₂ ) y un 1.8 % de dioxido de carbono (CO ₂ ), muy por encima este ultimo del 0.04 % que hay en el aire libre. El oxigeno (O ₂ ) abunda sobre todo en la superficie, donde predomina la fotosintesis sobre la respiracion, y suele presentar su minimo hacia los 400 m de profundidad, donde los efectos de la difusion desde el aire libre y de la fotosintesis ya no alcanzan, pero donde todavia es alta la densidad de organismos consumidores, que lo agotan. La temperatura, mas baja en los fondos profundos, afecta a la solubilidad de los carbonatos.

Metodos de potabilizacion [ editar ]

Los cientificos han ideado decenas de metodos para desalar el agua del mar, aunque hasta la fecha ninguno de ellos ha resultado mas eficaz que el metodo de destilacion usado en Freeport ( Texas ).

Los 4083 habitantes de Symi, isla de Grecia , obtienen toda el agua de una unidad de destilacion solar que produce 15 000 litros diarios. En Wrightsville Beach, Carolina del Norte (campo de experimentacion de la oficina de aguas saladas de Estados Unidos ) una planta congeladora produce cada dia 750 000 litros de agua destilada. La investigacion ha producido otros metodos mas simples: uno, llamada de osmosis inversa, desala el agua pasandola por una membrana sintetica ; el otro, llamado de hidratacion, implica la mezcla de propano con el agua salada. El propano forma un compuesto solido con el agua, que se separa al calentarse la mezcla.

Cuando el agua no es muy salada, puede emplearse otro metodo. En Webster ( Dakota del Sur ), el agua era demasiado salobre (casi el doble de lo que el gobierno considera aceptable), aunque mucho menos que el agua del mar. Se instalo una planta desaladora por electrodialisis, proceso que es muy caro cuando la concentracion de sales es alta. La planta de Webster produce unos 950 000 litros de agua dulce por dia.

La destilacion en gran escala puede presentar problemas inesperados. Por ejemplo, la desalinizacion de agua suficiente para abastecer a la ciudad de Nueva York durante un ano produciria un residuo con unos 60 millones de toneladas de sal: mas de la que se consume en los Estados Unidos en dos anos. ^{[ 6 ]} ​

Descenso crioscopico [ editar ]

El descenso crioscopico es la reduccion del punto de congelacion de un disolvente puro por la presencia de solutos . Es directamente proporcional a la molalidad , lo que hace que sea mas importante para solutos ionicos, como los que predominan en el agua de mar, que para los no ionicos. El fenomeno tiene importantes consecuencias en el caso del agua de mar, porque la respuesta al enfriamiento intenso del agua del oceano, como ocurre en el invierno de las regiones polares, es la separacion de una ademas fase solida flotante de agua pura. Es asi como se forma la banquisa en torno a la Antartida o al oceano Artico , como un agregado compacto de hielo puro de agua, con salmuera llenando los intersticios , y flotando sobre una masa de agua liquida a menos de 0 °C (hasta un limite maximo de ?1.9 °C para una salinidad del 3,5 %). ^{[ 6 ]} ​

Referencias [ editar ]

Enlaces externos [ editar ]

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