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Relación entre el cambio de marea y las propiedades químicas del agua en el
Estero de Barra Salada, El Salvador.
004660-0021
Estudio sobre la relación entre el cambio de marea y las propiedades
químicas del agua en el Estero de Barra Salada, El Salvador.
Introducción
Los esteros o estuarios son cuerpos de agua donde la desembocadura de un río se
abre a un ecosistema marino, con una salinidad entre dulce y salada, o donde el
agua de mar se diluye significativamente con el agua dulce que proviene del drenaje
terrestre. En estos ecosistemas existe un gran intercambio de materiales como el
agua, la salinidad, los nutrientes, los sedimentos y los organismos vivos. Estas
características, permiten que se presente una gran diversidad de ambientes o
hábitats.1 El agua marina ingresa y egresa a los esteros, por medio de las corrientes
producidas por la marea a través de una bocana, el segmento estrecho donde el
estuario desemboca en el mar. Normalmente, la cantidad de agua en el estero
depende de la marea, en la marea más alta o llenante, la cantidad de agua es mayor
ya que ingresa una alta cantidad de agua salada, mientras que en la marea baja o
vaciante, una cantidad significante de agua regresa al mar.
Debido a mis intereses por la biología marina y partiendo de mi curiosidad que
siempre he tenido por los ecosistemas marinos, me llamó mucho la atención
analizar la salinidad, el pH, y la transmitancia del agua en un mismo punto del estero
1 Definición de Estuario, Aguamarket (On-line), Consultado: 15, feb, 2016 en http://www.aguamarket.com/diccionario/terminos.asp?Id=2898
de Barra Salada, El Salvador; en marea vaciante y llenante. El análisis de estas
propiedades químicas se desarrollo con el equipo electrónico y sensores Vernier, el
cual nos permitió obtener datos precisos. La principal idea que se demostró en esta
investigación, fue el cambio y la gran relación que hay entre las propiedades
químicas del agua mencionadas anteriormente y el cambio de mareas en los
esteros.
En el ámbito científico hay muy buenas investigaciones de ecosistemas estuarinos,
así como el de M. Rita Rico desarrollado en la Universidad Nacional de Mar de Plata,
Argentina, titulado “La Salinidad y la Distribución espacial de la ictiofauna en el
Estero de Mar de Plata”. Sin embargo debido al poco marco de tiempo que se
cuenta para este estudio, solo se limitara ha analizar algunas de las propiedad
químicas que presenta el agua del estero de Barra Salada, a pesar de esto será
interesante para futuras investigaciones, determinar si las poblaciones de estos
ecosistemas acuáticos, tienen relación con la salinidad del agua, con una mayor
recolección de muestras.
Objetivo de la Práctica
El principal objetivo en esta investigación es determinar si las propiedades químicas
del agua de un estuario, tienen una alta relación con las corrientes marinas. Es decir,
demostrar numéricamente que la salinidad, pH y transmitancia del estero de Barra
Salada, El Salvador, son diferentes en marea llenante y vaciante.
Pregunta de Investigación
La pregunta fundamental de nuestro problema de estudio es: ¿Qué relación tiene el
cambio de marea con las propiedades químicas del agua en el estero de Barra
Salada, El Salvador?
Marco hipotético
Hipótesis: “Existe una diferencia de salinidad, pH y transmitancia en el agua el
estero de Barra Salada en marea vaciante y llenante”
Hipótesis Nula: “No existe una diferencia de salinidad, pH y transmitancia en el agua
el estero de Barra Salada en marea vaciante y llenante”
Variables
Variable Independiente: Punto de recolección.
Variable Dependiente: Diferencia de salinidad, pH y transmitancia en el agua en
marea llenante y vaciante.
Prevenciones de Seguridad y Riesgo
En esta investigación no se detecto ningún aspecto ético, ya que el peligro para el
ecosistema y el medio ambiente de Barra Salada es insignificante, puesto que n se
contamina, no se mata a ningun ser vivo ni se altera ningun organismo. Sin embargo
en el muestreo, es importante tener cuidado con las mareas que caracterizan estos
cuerpos de agua. Personalmente recomiendo que en caso que el muestreo se haga
en una zona profunda es importante colocarse un chaleco salva-vidas.
Materiales
Veinte frascos de vidrio esterilizados, del mismo tamaño (aprox. 600 ml,). Es
importante que sean de vidrios ya que otro material puede afectar la muestra.
Ver imagen N°1.
Olla para esterilizar los frascos de vidrio
Laptop, con el programa Loggerlite 1.8.1 de Vernier, para conectar los
sensores y captar la información.
Sensor de Salinidad marca Vernier (Ver Imagen N°2)
Datos disponibles en manual de uso (On-line)2:
Rango del Sensor de Salinidad: 0 a 50 ppt (0 a 50000 ppm)
Exactitud utilizando la calibración de fábrica: ± 3% de la lectura a
escala completa
Exactitud usando calibración personalizada: ± 1% de la lectura a
escala completa
Tiempo de respuesta: 90% de la lectura a escala completa en 10 s.
2 Salinity Sensor User Manual; Venier.com (PDF) Consultado: 15/02/2016 de http://www.vernier.com/files/manuals/sal-bta.pdf
Fuente Imagen N°2: http://www.vernier.com/products/sensors/sal-
bta/
Sensor de pH marca Vernier (Ver Imagen N°3)
Datos disponibles en manual de uso (On-line)3:
Rango: pH 0-14
Precisión: +/- 0,2 unidades de pH
Diámetro del eje: 12 mm de diámetro exterior
Tiempo de respuesta: 90% de la lectura final en 1 segundo
Fuente Imagen N°3: http://www.vernier.com/products/sensors/ph-
sensors/ph-bta/
Colorímetro marca Vernier (Ver Imagen N°4)
Datos disponibles en manual de uso (On-line)4:
Rango: 0 a 3 (absorbancia)
Rango útil:
0,05 a 1,0 (absorbancia)
90% a 10% de transmitancia (% T)
Las longitudes de onda: 430 nm, 470 nm, 565 nm, 635 nm
Resolución típica: 0,035% T
3pH Sensor User Manual; Venier.com (On-line) Consultado: 15/02/2016 de http://www.vernier.com/manuals/ph-bta/ 4Colorimeter User Manual; Venier.com (On-line) Consultado: 15/02/2016 de http://www.vernier.com/manuals/col-bta/
Fuente Imagen N° 4:
https://www.schoolsavers.com/images/Vernier_Colorimeter-det.jpg
Solución estándar para sensor de Salinidad marca Vernier (Ver Imagen N°
5)
- Cloruro de Sodio 500ML.
- 35 ppt.
Procedimientos:
1. El primer paso consiste en esterilizar los frascos de vidrios, es sumamente
indispensable asegurarse que los frascos estén lo más estéril posible. El
método que se utilizo en este caso, consistía en hervir los dos frascos en
agua.
2. Estudio de las mareas para el día de recolección de muestras: Domingo 14
de Febrero de 2016.
Fuente: http://www.tablademareas.com/
3. Recolección de las diez muestras en el estero de Barra Salada en el mismo
cada hora, en este caso a las 9:00 h se empezaba con la Marea Alta y a las
15:10 h. con la Marea Baja. Ver imágenes N°6 y 7
4. Depositar las muestras en los frascos de vidrios e identificar cada muestra.
Ver Imagen N° 8
5. Conectar el sensor de Salinidad a la Laptop y realizar la calibración con la
solución estándar para sensor de Salinidad marca Vernier. Colocar el sensor
de salinidad en la solución estándar hasta que el sensor marque una
salinidad de 35 ppt. Ver Imagen N°9.
6. Secar el sensor de salinidad y depositarlo en la muestra uno recolectar los
datos con Logger lite, de la misma manera hacerlo con las muestras
restantes, Ver imagen N°10
7. Conectar el sensor de pH a la Laptop y realizar la calibración con agua pura.
Colocar el sensor de pH en el agua hasta que el sensor marque un pH de 7
o bastante aproximado a 7.
8. Secar el sensor de pH y recolectar los datos de la muestra uno con Logger
lite, de la misma manera hacerlo con el resto de las muestras. Ver imagen
N°11.
9. Conectar el colorímetro a la Laptop y realizar la calibración con agua pura.
Colocar agua pura en los depósitos de medición del colorímetro (ver imagen
N°12), de tal forma la transmitancia sea 100% o un valor bastante
aproximado.
10. Proveer los frascos de medición del colorímetro (ver imagen N° 13) con cada
una de las muestras y recolectar los datos (ver imagen N° 14) de cada
muestra uno con Logger lite.
Resultados
Salinidad (ppt)
Considerar exactitud del Sensor: ± 3% de la lectura a escala completa
Muestra N°
Marea Alta
Marea Baja
1 41.7 39.8
2 41.9 39.5
3 41.5 39.9
4 41.3 39.9
5 42.0 39.3
6 41.8 40.0
7 41.7 39.9
8 41.6 39.9
9 41.5 39.8
10 41.7 39.9
Total 41.67 39.79
𝑀𝑎𝑟𝑒𝑎 𝐴𝑙𝑡𝑎 =416.7 𝑝𝑝𝑡
10= 41.67 𝑝𝑝𝑡 . ± 3%
𝑀𝑎𝑟𝑒𝑎 𝐵𝑎𝑗𝑎 =397.9 𝑝𝑝𝑡
10= 39.79 𝑝𝑝𝑡. ± 3%
37.5
38
38.5
39
39.5
40
40.5
41
41.5
42
42.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Salin
idad
pp
t.
Salinidad del Estero de Barra Salada
Marea Alta
Marea Baja
Muestras
pH
Considerar exactitud del Sensor: +/- 0,2 unidades de pH
Muestra N°
Marea Alta
Marea Baja
1 8.19 7.8
2 8.0 7.57
3 8.20 7.83
4 8.32 7.8
5 7.96 7.6
6 8.0 7.7
7 8.19 7.8
8 8.07 7.9
9 8.19 7.8
10 8.19 8.0
Total 8.131 7.78
𝑀𝑎𝑟𝑒𝑎 𝐴𝑙𝑡𝑎 =81.31
10= 8.131 +/− 0,2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑝𝐻
𝑀𝑎𝑟𝑒𝑎 𝐵𝑎𝑗𝑎 =77.8
10= 7.78+/- 0,2 unidades de pH
7
7.2
7.4
7.6
7.8
8
8.2
8.4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
pH
.
pH del Estero de Barra Salada
Marea Alta
Marea Baja
Muestras
Transmitancia
Considerar exactitud del Sensor: +/-0,035% T
Muestra N°
Marea Alta
Marea Baja
1 99.86 80.71
2 99.87 80.73
3 99.85 80.72
4 99.85 80.79
5 99.86 80.79
6 99.85 80.80
7 99.84 80.86
8 99.87 80.86
9 99.88 80.73
10 99.86 80.82
Total 999.58 80.781
𝑀𝑎𝑟𝑒𝑎 𝐴𝑙𝑡𝑎 =999.58
10= 99.958 +/−0,035% 𝑇
𝑀𝑎𝑟𝑒𝑎 𝐵𝑎𝑗𝑎 =807.81
10= 80.781 +/−0,035% 𝑇
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tran
smit
anci
a %
T
Transmitancia del Estero de Barra Salada
Marea Alta
Marea Baja
Muestras
Análisis de Resultados Con respecto a la salinidad del agua, es fácil darse cuenta que debido a que ingresa una alta cantidad de agua de mar la salinidad en marea alta es mucho mayor a la que se encuentra en marea baja. La diferencia en ppt entre marea alta y marea baja es 1.8 ppt.
𝑀𝑎𝑟𝑔𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =|𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑢𝑒𝑣𝑜| − |𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝐴𝑛𝑡𝑖𝑔𝑢𝑜|
|𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝐴𝑛𝑡𝑖𝑔𝑢𝑜|∗ 100%
Por medio de Microsoft Excel = 4.5%
La salinidad del pH del agua del mar ronda entre 7.5 y 8.45, evidentemente al mezclarse con agua dulce, como ocurre en los esteros esta varia según la marea. Entre marea alta y marea baja del estero de Barra Salada hubo una diferencia de 0.38. Siendo mayor en marea alta que en marea baja:
5 Sylte, Gudrun Urd, Propiedades químicas del agua del mar (On-line) Consultado feb. 15 de 2016 de http://web.archive.org/web/20150716101212/http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/12/htm/sec_17.html
41.67 39.7934
36
38
40
42
44
46
Marea Alta Marea Baja
Salinidad del Estero Barra Saladappt
𝑀𝑎𝑟𝑔𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =|𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑢𝑒𝑣𝑜| − |𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝐴𝑛𝑡𝑖𝑔𝑢𝑜|
|𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝐴𝑛𝑡𝑖𝑔𝑢𝑜|∗ 100%
Por medio de Microsoft Excel = 2,53%
Finalmente con respecto a la transmitancia del agua, durante la marea baja la transmitancia es menor, ya que hay mayor una cantidad de agua dulce proveniente de los ríos, que por lo general es bastante turbia. La diferencia entre la transmitancia de marea alta y baja es de 18.95%, siendo así una de las propiedades con mayor desigualdad entre las dos mareas.
𝑀𝑎𝑟𝑔𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =|𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑢𝑒𝑣𝑜| − |𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝐴𝑛𝑡𝑖𝑔𝑢𝑜|
|𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝐴𝑛𝑡𝑖𝑔𝑢𝑜|∗ 100%
Por medio de Microsoft Excel = 23.43%
8.131 7.786.5
7
7.5
8
8.5
9
Marea Alta Marea Baja
pH del Estero de Barra Salada
99.86 80.820
20
40
60
80
100
120
Marea Alta Marea Baja
Transimitancia del Estero de Barra Salada
% T
pH
Conclusiones
De los aprendizajes metodológicos de este estudio podemos concluir:
Lo primero que aporta el estudio –y comprueba la hipótesis de trabajo-
mediante la evidencia de una diferencia considerable, como acontinuación
se resalta con datos numeros con respecto a las propiedades químicas del
agua entre los cambios de marea del estero de Barra Salada, El Salvador.
Con respecto a la Salinidaden la Marea Alta presenta 41.67 ppt.± 3% y la
Marea Baja 39.79 ppt.± 3%, esto agravado a el margen de erros de 4.5% es
una diferencia minima pero considerable.
Del mismo modo el promedio pH Marea Alta fue 8.131+/- 0,2 unidades de pH
y en Marea Baja: 7.78+/- 0,2 unidades de pH; considerando el margen de
error de 2.53% si es una diferente altamente significante.
Por ultimo la transmitancia del agua en Marea Alta fue em promedio de
99.958+/-0,035% T mientras que en Marea Baja 80.781+/-0,035% T, al
comparar estos datos considerando el margen de error, se identifica que es
la propiedad adonde más hubo una diferencia, especificamente de 18.7%.
Los datos obtenidos en estudio de salinidad se aproximan bastante a las
cantidades propuestas por el desarrollado en la Universidad Nacional de Mar
de Plata, Argentina, titulado “La Salinidad y la Distribución espacial de la
ictiofauna en el Estero de Mar de Plata”
Recomendaciones
Una de las principales limitaciones de esta investigación es la cantidad de
muestras, por lo que en una futura investigación será de suma relevancia
obtener un aproximado de 30 muestras, en diferentes puntos del mismo
estero y diferentes horas. Debido que al obtener un mayor número de
muestras será mucho más fácil determinar un valor de significancia entre los
datos, a partir de métodos estadísticos, así como la prueba t-student. Esta
investigación no fue alterada por factores climáticos lluviosos, los cuales
afectarían significantemente los datos obtenidos, será relevante realizar una
investigación de esta índole en épocas lluviosas en el mismo estero para
comparar y contrastar datos que se obtengan, con los datos obtenidos en
esta investigación. En la toma de muestras se detectaron corrientes que
trasladan cantidades significativas de desechos orgánicos provenientes de
los cultivos cercanos a la zona; un estudio de las mismas corrientes podrá
aportar importante información. Será importante desarrollar comunicaciones
científicas con otros centros de investigación que trabajan en la misma línea
para compartir resultados y aprendizajes.
Bibliografía
Salinity Sensor User Manual; Venier.com (PDF) Consultado: 15/02/2016 de
http://www.vernier.com/files/manuals/sal-bta.pdf
pH Sensor User Manual; Venier.com (On-line) Consultado: 15/02/2016 de
http://www.vernier.com/manuals/ph-bta/
Colorimeter User Manual; Venier.com (On-line) Consultado: 15/02/2016 de
http://www.vernier.com/manuals/col-bta/
Sylte, Gudrun Urd, Propiedades químicas del agua del mar (On-line) Consultado:
15/02/2016 de
http://web.archive.org/web/20150716101212/http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ci
encia/volumen1/ciencia2/12/htm/sec_17.html