Análisis de variables fisicoquímicas en el lago artificial ubicado en el bloque H de la Universidad del Atlántico

Análisis de variables fisicoquímicas en el lago artificial ubicado en el bloque H de la Universidad del Atlántico

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𝐴𝑐𝑢ñ𝑎 𝑅𝑖𝑐𝑎𝑟𝑑𝑜 , 𝐶𝑎𝑠𝑎𝑙𝑙𝑎𝑠 𝑀𝑎𝑖𝑙𝑦𝑛 , 𝐺𝑢𝑒𝑟𝑟𝑎 𝐼𝑠𝑎𝑎𝑐 , 𝑅𝑜𝑑𝑟í𝑔𝑢𝑒𝑧 𝐿𝑖𝑛𝑎 , 𝑆𝑎𝑛𝑡𝑖𝑎𝑔𝑜 𝐵𝑟𝑖𝑔𝑔𝑖𝑡𝑡𝑒

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𝑀𝑎𝑟𝑡𝑖𝑛𝑒𝑧 𝐻𝑒𝑟𝑛𝑎𝑛𝑑𝑒𝑠 𝑁𝑒𝑖𝑠

Estudiantes del programa de Biología

1, Profesor de ecología 2.

Facultad de Ciencias Básicas. Universidad del Atlántico Sede Norte.

Pregunta problema

¿Existe correlación entre la temperatura del agua, la concentración de oxígeno disuelto, el pH y los TDS (sólidos totales disueltos) en el lago artificial del bloque H de la Universidad del Atlántico durante diferentes horas del día?

Objetivo General

Determinar cuál es la correlación que existe entre la temperatura del agua, la concentración de oxígeno disuelto, el pH y los TDS en el lago artificial durante diferentes horas del día.

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Objetivos Específicos

• Realizar mediciones de los niveles de oxigenación en el lago artificial del bloque H de la Universidad del Atlántico durante un periodo de 12 horas.
• Analizar los niveles de pH en el lago artificial y examinar cómo se ven afectados por la por la variación de la temperatura durante el transcurso de 12 horas.
• Identificar si existen relaciones entre las variables medidas.
• Proporcionar información relevante sobre las condiciones del agua en el lago artificial ubicado en el bloque H de la Universidad del Atlántico.

Hipótesis

H. Nula

No existe una correlación entre las variables de temperatura del agua, la concentración de oxígeno disuelto, el pH y los tds en el lago artificial durante diferentes horas del día.

H. Alternativa

Existe una correlación significativa entre las variables de temperatura del agua, la concentración de oxígeno disuelto, el pH y los TDS en el lago artificial durante diferentes horas del día.

Metodología

Para el muestreo del agua y la medición de pH, oxigenación, TDS (sólidos totales disueltos), temperatura e intensidad de luz, se seleccionaron 5 puntos de muestreo en el lago artificial. Se realizó un muestreo cada hora durante un periodo de 12 horas en cada uno de los puntos seleccionados.

Para tomar las muestras de agua, se utilizó una cubeta de plástico con asa y una cuerda. Se tuvo cuidado de tomar las muestras en cada punto seleccionado.

Para la medición de los parámetros, se utilizó un multiparámetro que contaba con 3 sondas equipadas con electrodos para medir pH, oxigenación, TDS y temperatura del agua. Antes de cada medición, se lavaron los electrodos con agua destilada para asegurar la precisión de las mediciones. Los electrodos se sumergieron en la cubeta de muestra cada hora en los 5 puntos seleccionados. Los datos arrojados se registraban separando cada punto independientemente.

La intensidad de luz se midió utilizando un luxómetro.

Se realizaron 3 mediciones en cada punto de muestreo cada hora que se promediaron para tener un valor más aproximado a la realidad.

Todos los datos obtenidos se registraron en una matriz grupal para facilitar el acceso y análisis de los datos por parte de todos los grupos de trabajo involucrados en el estudio.

[pic 1]

Imagen 1. área de estudio instalaciones Universidad del Atlántico sede norte, via Puerto Colombia , lago artificial bloque H 11.019711977954355, -74.87247570672432.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Los datos de los cinco puntos de muestreos se promediaron, de manera individual por la hora en la que fueron tomados, lo que arrojó un promedio general de cada punto para cada variable.

[pic 2]

Figura 2. Gráfica de promedio. datos con línea de tendencia exponencial. Se denota la tendencia de crecimiento y decrecimiento de la concentración de oxígeno, PH y intensidad lumínica en contraste de los horarios en los que se tomaron los datos.

Las gráficas demuestran una tendencia relativamente constante para los promedios de PH, en el caso de la intensidad lumínica, demuestran variar mucho dependiendo del punto donde se tomó la muestra, el oxígeno en contraste demuestra tener un crecimiento exponencial en contraparte de los horarios de toma establecidos.

La intensidad de luz y a temperatura son variables estrecha y lógicamente correlacionadas positivamente (Zhang, Y., Zhang, Y., 2023), debido a que la luz solar proporciona energía para el calentamiento del agua, por lo que los cuerpos de agua con mayor intensidad lumínica tienden a tener temperaturas más altas. Sin embargo, en la gráfica  anterior (figura 2), donde podemos

observar los datos promediados de distintas variables durante todo el transcurso de la actividad, se puede notar a simple vista como la línea de tendencia exponencial para la variable “disponibilidad lumínica (Klux)” sigue una forma decreciente, encontrando su pico a las 8:00 AM. Esto no tiene ningún tipo de sentido cuantitativo, pues otros datos directamente relacionados con la disponibilidad de luz como la temperatura o la oxigenación del agua (figura 3), sí mostraron crecimiento positivo a largo del día, contrario al Klux, esto no debería ser así debido a la relación positiva que tienen estas variables; tampoco podemos hablar de un sentido cualitativo, pues el día de la actividad el clima permaneció oscuro gran parte de la mañana, el sol permaneció oculto durante las primeras mediciones realizadas, por lo que es ilógico que los valores de Klux recolectados en estas primeras horas, hayan sido mayores que las datadas a horas en las que el sol ya no se encontraba oculto.

Por estas razones los datos sobre la intensidad lumínica para este trabajo se considerarán anormales o erróneos, y se intentará en la medida de lo posible, ser descartados para los demás resultados. Se propone un mal uso del luxómetro por parte de uno o más grupos de muestreo en la recolección de los datos.

Por otra parte, la relación entre la temperatura de un cuerpo de agua y su nivel de pH parece ser inversamente proporcional (Brown, T., & Miller, J., 2002). Esto se debe a que la temperatura afecta en gran medida a la velocidad de las reacciones químicas que tienen lugar en el agua. Teniendo esto en cuenta, en la gráfica (figura 3) la curva de pH debería, en teoría, ser decreciente. Sin embargo, esta correlación puede ser mucho más compleja en el caso de los cuerpos de agua naturales, debido a la presencia de organismos que pueden producir ácidos o bases, lo que puede alterar el pH del agua. Podemos argumentar entonces, que es gracias a la biocenosis presente en el hidrante que la curva de pH no se apega a una línea decreciente. La tasa metabólica o fotosintética de los organismos vinculados al hidrante va a depender de la disponibilidad de luz, que se verá reflejada en la temperatura del agua (figura 3).

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