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Miércoles, 16 de Julio de 2008 09:00

La importancia del oxígeno: ¿por qué se debe medir y controlar en el agua?

La principal característica de los animales acuáticos es la que los define como ...

La principal característica de los animales acuáticos es la que los define como "poiquilotermos" o sea, que se trata de un grupo de animales comúnmente conocidos como de "sangre fría"; a diferencia de las aves y los mamíferos que son "homeotermos" o de "sangre caliente". Esto significa que mientras estos últimos mantienen la temperatura corporal constante (como por ejemplo, el ser humano), los animales acuáticos no poseen tal capacidad; siendo su temperatura corporal la existente en el medio acuático que los rodea y en el que pasan toda su vida; o bien, con el que están relacionados por su reproducción y parte del ciclo de vida.

Es importante, por lo tanto, la respiración celular por el metabolismo. Las plantas, peces, microorganismos, etc., necesitan oxígeno para desarrollarse, crecer y poder vivir.

Hay varias formas de expresarlo:

  • Porcentaje de saturación igual a concentración de saturación = cantidad de oxígeno que puede tener una agua en unas condiciones determinadas
  • Cantidad de oxígeno disuelto en el agua: mg / lt = ppm
  • Otras formas son gr / cm3 = cm3 / lt

¿De dónde se obtiene el oxígeno?

Las actividades de fotosíntesis de plantas acuáticas, algas y microalgas es sobre todo importante en estanques o aguas ricas en fitoplancton. El nivel de oxígeno varía en función del día o luz disponible. Hasta que el suelo no llega a los cuarenta y cinco grados de inclinación, la luz penetra en el agua. Entonces se aprovecha la luz del sol (a veces se hacen experimentos con luz artificial) para hacer fotosíntesis. La evolución del oxígeno dentro del agua va desplazada con el comienzo del día. Aumenta progresivamente hasta que el sol comienza a caer en la tarde en el horizonte. La duración del día es más corta y la producción de oxígeno irá desplazada en el tiempo. En la noche, en el momento que la luz deja de penetrar, las plantas dejan de producir oxígeno y lo van consumiendo hasta llegar al amanecer, en la que hay un descenso importante del nivel de oxígeno en el agua. La gran mortalidad de peces se suele dar a primera hora de la madrugada.

En el aire del medioambiente la composición de oxígeno es de aproximadamente el 21% y es constante. A una atmósfera de presión (760 mm de Hg) hay 0,21 lt de oxígeno. El N2 está al 78%. El aire pasa al interior del agua por difusión por presión para equilibrar la concentración presente. En el agua, la concentración máxima de oxígeno en el agua es de 15 ppm (0,15%). El traspaso y la solubilidad es muy baja y, normalmente, si se quiere incrementar la cantidad de oxígeno en el agua, se debe forzar haciendo que haya más contacto de superficie del agua respecto al aire. A mayor superficie en contacto entre el aire y agua, mayor transferencia de oxígeno en el agua.

¿Cuáles factores afectan?

Salinidad: a más salinidad, menor concentración de oxígeno.
A mayor altura, menor presión de oxígeno (porque hay más oxígeno). Hay menos volumen de aire encima.
Temperatura: a más temperatura, menos concentración de oxígeno.

El oxígeno puede afectar sobre otros parámetros:
A menor oxígeno presente, mayor forma tóxica del amoníaco porque se transforma menos. Las turbulencias, a más fina es la capa de aire (menos turbulencias), menos cantidad de oxígeno.
Ej: 0 º de temperatura y 0% de salinidad: se encuentra casi el 0,15% de oxígeno en el agua.
A temperaturas de 40 º, el nivel de oxígeno baja mucho.
Si sólo hay alta salinidad 40% (g / Kg), baja hasta el 0,11%.

A medida que incrementa la temperatura, el nivel de oxígeno va disminuyendo, así también la salinidad, a más salinidad, cada vez es más bajo el oxígeno.

 

 

¿Cuáles niveles son los adecuados?

Los animales acuáticos suelen estar adaptados entre 5-6 ppm. Dentro del cultivo, el óptimo es más alto (sobre 7ppm). Depende del hábitat y de la especie a cultivar.
Entre 3 y 5 ppm es un margen limitado y muy ajustado y cualquier problema se puede convertir en una amenza grave a la supervivencia de la especie a cultivar. Las especies de agua más dulce pueden ser más sensibles que las de agua salada.
Niveles menores a 3 ppm son muy problemáticos y si se conserva esta condición por demasiado tiempo, la vida presente puede verse seriamente afectada.

¿Qué factores afectan el consumo de oxígeno?

Crecimiento del animal acuático: a mayor del animal acuático, la demanda de oxígeno es más elevada. Por lo tanto si es más pequeño, su metabolismo está más acelerado.
A mayor temperatura, mayor demanda de oxígeno.
Incremento de actividad, mayor demanda de oxígeno. Evitar estrés, sobre todo en tratamientos (bacteriológicos, fungicidas, etc) o traslados físicos.
La alimentación: todo lo relacionado con la alimentación incrementa el metabolismo y la demanda de oxígeno. Por lo tanto, si no existe un nivel adecuado de oxígeno (bajo nivel de oxigeno en el agua: menor a 3ppm, dependiendo de la especie y condición de cultivo) presente en el agua, un animal acuático no comerá y por lo tanto tratar de alimentarlos será una perdida económica.

Aporte de materia orgánica  (fecas de los peces) vertidas al agua que aporten materia orgánica, consumirá oxígeno, sobre todo en estanques. Los sistemas de filtración y renovación de aguas en sistemas cerrados o con aporte deben ser en extremo eficientes para lograr buenos resultados

Los valores del Porcentaje de Saturación del OD de 80-120% se consideran excelentes y los valores menores al 60% o superiores a 125% se consideran malos.

El Porcentaje de Saturación del Oxígeno Disuelto depende de la temperatura del agua y la elevación del sitio donde se toma la muestra de agua. Las diferencias de presión atmosférica de relevancia, están frecuentemente asociadas con diferencias en la altitud respecto al nivel del mar.

En las branquias de un pez, se produce el intercambio de oxígeno entre el agua circundante y la sangre. La única forma de que el flujo neto de oxígeno se dé desde el agua hacia la sangre, es que el porcentaje de saturación de oxígeno en el agua sea mayor que el porcentaje de saturación de la sangre del pez.

Los peces y otros organismos acuáticos precisan al menos de entre 3 a 5 mg/L para su supervivencia en el agua. Pero esto no es todo. Hay que tener en cuenta que las posibilidades de supervivencia del pez no serán las mismas en agua a 10º C con una concentración de oxígeno disuelto 5 mg/L, que en otra con la misma concentración pero a 30º C, porque aunque la cantidad de oxígeno es la misma, difiere el porcentaje de saturación de oxígeno.

La medición y control de estos porcentajes o concentraciones de oxígeno disuelto son entonces muy relevantes desde el punto de vista ecológico y principalmente económico, ya que nos entrega información muy importante acerca de cual es la real capacidad del medio (un estanque con X cantidad de agua por ejemplo) para poder cultivar la cantidad que necesito de animales acuáticos, que tan eficiente puedo ser y cuanta producción puedo esperar como resultado.

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