Biología de primaria y secundaria · Grades 1–9
48El oxígeno del agua
El arroyo de montaña y la charca de verano son los dos “agua” — y sin embargo la trucha que se lanza por uno se ahogaría en la otra, y la carpa que prospera en la charca encontraría el arroyo pelado de comida. La diferencia entre las dos aguas es en buena parte un número invisible: cuánto oxígeno llevan disuelto. Este capítulo aprende a leer, medir y predecir ese número — y con él, el mapa de la vida acuática.
48.1 El oxígeno disuelto, una reserva escasa
Definición 48.1 (Oxígeno disuelto)
El agua lleva oxígeno igual que el té con azúcar lleva azúcar — sin verse, disuelto. La cantidad es diminuta: un litro de agua bien aireada lleva unos de oxígeno, unas treinta veces menos que un litro de aire. Todas las branquias y todos los que respiran bajo el agua del Capítulo 47 tiran de esta única reserva escasa (Proposición 46.8).
Proposición 48.2 (Qué llena la reserva)
Dos proveedores reponen el oxígeno de un agua:
- el aire de arriba: el oxígeno se disuelve en la superficie — más deprisa donde el agua se remueve, salpica y hace espuma (rápidos, cascadas, olas, lluvia);
- las productoras de abajo: de día, las plantas acuáticas y las células verdes sueltas sueltan oxígeno al agua mientras fabrican (Observación 40.5).
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Proposición 48.3 (Qué la vacía y cuánto puede llevar)
La reserva la vacían todos los que respiran — los animales, las plantas de noche y, sobre todo, los descomponedores cuando hay mucha materia muerta que comer (el octavo tarro del Problema 46.1). Y el techo se mueve: el agua fría puede llevar bastante más oxígeno disuelto que la caliente — un arroyo a lleva la mitad más que una charca a . El calor aprieta por dos lados: menos oxígeno llevado, mientras todos los ruidos de motor (Ejemplo 46.7) corren más deprisa.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Ejemplo 48.4 (El arroyo frente a la charca)
Las dos aguas se leen ahora como dos contabilidades. El arroyo de montaña: frío (techo alto), batido y blanco sobre cada peñasco (relleno rápido) — oxígeno cerca del techo todo el año. La charca de verano: caliente (techo bajo), quieta (relleno lento), rica en barro y en materia muerta (descomponedores hambrientos) — oxígeno rozando el fondo, y peor en las horas pequeñas antes del amanecer, cuando las plantas llevan toda la noche respirando sin ninguna fabricación diurna que las compense.
Ejemplo 48.5 (Leer la curva de la charca)
La onda diaria de la charca es la Observación 40.5 dibujada como datos: el amanecer pone en marcha la fabricación de las productoras y la curva sube; a última hora de la tarde llega al máximo; la noche deja a todos los que respiran tirando de la reserva sin más proveedor que la superficie quieta — y la curva se desliza hasta su mínimo del amanecer. Las mortandades de peces en charcas invadidas de vegetación ocurren al amanecer, y ahora ya sabes por qué.
48.2 El mapa de los habitantes
Proposición 48.6 (El oxígeno dibuja el mapa)
Como las especies se diferencian en sus necesidades de oxígeno, el número del disuelto cartografía a los habitantes (la Proposición 37.6, bajo el agua):
- las especies exigentes — la trucha, las larvas de efímera con sus penachos branquiales agitándose (Problema 47.1) — solo viven en aguas frías, batidas y ricas en oxígeno;
- las especies tolerantes — la carpa, muchos caracoles de charca, las larvas con cola de rata y su tubo hasta la superficie — se apañan en aguas cálidas, quietas y más pobres;
- así que el censo se lee al revés: si encuentras larvas de efímera bajo las piedras, el agua es buena; si solo encuentras larvas con tubo y tragadores de aire, es mala.
Los guardas de río censan la vida pequeña justamente por eso: los habitantes son un registro de los peores días recientes del agua, y una sola lectura de sonda se los puede perder.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Ejemplo 48.7 (La historia de los residuos orgánicos)
Los residuos sin tratar de un pueblo — ricos en materia orgánica — llegan a un arroyo limpio. Aguas abajo de la tubería, los descomponedores se dan un banquete y se multiplican (Definición 42.3), y su respiración masiva vacía el oxígeno: las truchas y las larvas de efímera desaparecen, se hacen con el sitio las tolerantes de tubo y, más abajo todavía — consumidos los residuos y reaireada el agua sobre los rápidos —, vuelven las especies exigentes. La contaminación era materia orgánica; el asesino fue el hambre de oxígeno; y el mapa lo registró todo.
Método 48.8 (Juzgar un agua)
Para juzgar un arroyo o una charca:
- mide o estima los proveedores: temperatura, agitación, crecimiento verde;
- pesa los desagües: barro y materia muerta, hacinamiento, cualquier entrada de residuos orgánicos;
- censa la vida pequeña bajo las piedras y entre las hierbas — ¿hay especies exigentes o solo tolerantes?
- si tomas la muestra a una sola hora, acuérdate de la curva de la charca: una buena lectura de tarde puede esconder un amanecer mortal.
48.3 Ejercicios
Ejercicio 48.1 ★
¿Cuánto oxígeno lleva más o menos un litro de agua bien aireada y cómo se compara eso con el aire?
Solución
Solución de Ejercicio 48.1.
Unos por litro — más o menos treinta veces menos de lo que lleva un litro de aire.
Ejercicio 48.2 ★
Nombra los dos proveedores del oxígeno de un agua y la condición en la que cada uno suministra más deprisa.
Solución
Solución de Ejercicio 48.2.
El aire de arriba, que se disuelve en la superficie — más deprisa donde el agua se remueve, salpica y hace espuma; y las productoras de abajo, que sueltan oxígeno de día — más deprisa con luz intensa y con abundante crecimiento verde.
Ejercicio 48.3 ★
Nombra tres desagües de la reserva. ¿Cuál se hace enorme cuando abunda la materia muerta?
Solución
Solución de Ejercicio 48.3.
La respiración de los animales, la respiración de las propias plantas de noche y la de los descomponedores — que se hace enorme cuando abunda la materia muerta.
Ejercicio 48.4 ★
Enuncia el doble apretón del calor sobre los que respiran en el agua.
Solución
Solución de Ejercicio 48.4.
El agua caliente lleva menos oxígeno disuelto (baja el techo) mientras que el motor de todos los que respiran corre más deprisa (sube la demanda): menos suministro y más necesidad, a la vez.
Ejercicio 48.5 ★
¿Por qué llega la curva de oxígeno de la charca a su máximo a última hora de la tarde y a su mínimo al amanecer?
Solución
Solución de Ejercicio 48.5.
De día, la fabricación de las productoras añade oxígeno más deprisa de lo que lo vacía la respiración — la curva sube hasta un máximo a última hora de la tarde. Durante toda la noche, todos los que respiran tiran de la reserva sin ninguna fabricación — la curva se desliza hasta lo más bajo justo antes de que salga el sol.
Ejercicio 48.6 ★
¿Qué dos hallazgos de un censo marcan un agua rica en oxígeno y cuáles marcan una pobre?
Solución
Solución de Ejercicio 48.6.
Rica: truchas (o alevines de trucha) y larvas de efímera bajo las piedras. Pobre: solo especies tolerantes — carpas, caracoles de charca y larvas con tubo que van a buscar aire a la superficie.
Ejercicio 48.7 ★★
Explícale la mortandad de peces al amanecer del Ejemplo 48.5 a la dueña de una charca — y propón un remedio a partir de cada proveedor de la Proposición 48.2.
Solución
Solución de Ejercicio 48.7.
La respiración de la noche — peces, plantas y descomponedores del barro juntos — vacía la charca hasta su mínimo justo antes de que salga el sol, así que las charcas sobrecargadas asfixian a sus peces al amanecer. Remedios: del proveedor 1, remover la superficie — poner una fuente o una cascada durante toda la noche; del proveedor 2, aclarar la vegetación excesiva y el barro para que la respiración nocturna encoja (y para que la producción diurna llegue al agua y no solo a la capa de la superficie).
Ejercicio 48.8 ★★
Vuelve a contar el Ejemplo 48.7 como una cadena: entran los residuos, ¿y luego?, ¿y luego? — y ¿por qué se cura el arroyo aguas abajo?
Solución
Solución de Ejercicio 48.8.
Entran los residuos — los descomponedores se dan un banquete y se multiplican — su respiración masiva vacía el oxígeno — desaparecen las especies exigentes y se hacen con el sitio las tolerantes. Aguas abajo, los residuos acaban consumiéndose, los rápidos reairean el agua y vuelven las especies exigentes: cerrado el desagüe, los proveedores recuperan el terreno.
Ejercicio 48.9 ★★
¿Por qué se fían los guardas de río más del censo de vida pequeña que de una sola lectura de sonda? Usa la idea de “los peores días recientes”.
Solución
Solución de Ejercicio 48.9.
Una sonda registra un instante; los habitantes registran una historia. Una especie exigente vive en una estación solo si el agua se ha mantenido buena durante toda su estancia — amaneceres y malas semanas incluidos, que ninguna visita suelta pilla. El censo es el mínimo de una temporada, escrito en animales.
Ejercicio 48.10 ★★
Una charca de jardín se pone verde de sopa de guisantes y después aguanta una semana calurosa y sin viento. Sigue el peligro con las dos proposiciones — y di cuándo debería su dueño poner la fuente a tope.
Solución
Solución de Ejercicio 48.10.
El verde de sopa de guisantes es una población enorme de células verdes sueltas: de día producen, pero todas las noches cálidas la sopa entera respira — y la semana calurosa y sin viento baja el techo y para el relleno de la superficie. El mínimo del amanecer se dirige a cero: tiempo de mortandad de peces. Poner la fuente a tope durante la noche y la madrugada — el día ya se apaña solo.
Ejercicio 48.11 ★★
Las piscifactorías de trucha se construyen en ríos fríos con azudes y canales de agua salpicando, nunca en lagos cálidos y quietos. Justifica todas las partes de la frase.
Solución
Solución de Ejercicio 48.11.
Las truchas son especies exigentes: los ríos fríos tienen el techo alto que necesitan; los azudes y los canales que salpican mantienen constante el relleno frente al desagüe de unos peces hacinados. Un lago cálido y quieto falla a la vez en el techo y en el relleno — país de carpas y no de truchas.
Ejercicio 48.12 ★★★
“En el agua, el oxígeno es la moneda; la temperatura fija la cantidad de dinero; los descomponedores son los que más gastan”. Traduce cada parte a las afirmaciones llanas de este capítulo, citando una proposición o un ejemplo para cada una.
Solución
Solución de Ejercicio 48.12.
Moneda: todos los que respiran bajo el agua tiran de la única reserva disuelta — quién prospera dónde se paga en oxígeno (Proposición 48.6). Cantidad de dinero: la temperatura fija cuánto puede llevar el agua — el frío sube el techo, el calor lo baja (Proposición 48.3). Los que más gastan: si hay materia muerta, la respiración masiva de los descomponedores vacía más que nadie — la lección de la tubería de la quesería (Ejemplo 48.7).
48.4 Problema: El anuario del guarda
Problema 48.1
Problema de fin de semana — un río, cuatro estaciones y un año de lecturas
Un guarda de río lleva un anuario de cuatro estaciones: K1, un rápido frío justo debajo de un azud; K2, un tramo lento y cálido entre pastos; K3, justo debajo de la tubería de residuos de una quesería; y K4, dos kilómetros más abajo, pasado un largo rápido pedregoso. Cada estación recibe lecturas de sonda y un censo de vida pequeña.
Parte I — Leer las estaciones.
- K1 marca a ; K2 marca a . Atribuye la diferencia a los proveedores y a los techos que corresponden.
- Censo de K1: alevines de trucha y larvas de efímera. El de K2: carpas, caracoles de charca y larvas con cola de rata. Interpreta los dos con la Proposición 48.6.
- K3 marca aunque el agua no está más caliente que en K2. Nombra el desagüe y a los trabajadores que hay detrás.
- K4 marca y su censo vuelve a enseñar larvas de efímera. Explica la recuperación con los dos proveedores y con el destino de los residuos.
Parte II — Los ritmos del año.
- Las lecturas de K2 al amanecer en agosto bajan a mientras que las de la tarde llegan a . Dibuja o describe su curva diaria y nombra los dos procesos que se van turnando.
- Las lecturas de enero en K2 son más estables y más altas que las de agosto, aunque el tramo de los pastos sigue igual de quieto. Da las dos razones invernales.
- Se anuncian quince días calurosos y sin viento. Ordena las cuatro estaciones por riesgo de mortandad de peces, con una razón para cada una.
- La guarda programa sus visitas de sonda de agosto para justo antes de que salga el sol. Defiende el horario.
Parte III — Veredictos y remedios.
- La quesería instala un tratamiento que quita casi toda la materia orgánica de su vertido. Predice la sonda y el censo de K3 un año después, en orden de recuperación.
- Un propietario propone talar los árboles de la orilla de K2 “para que entre más luz y se haga más oxígeno”. Sopesa la propuesta: ¿qué hace además la sombra, según la Proposición 48.3, y qué responderías?
- El censo encuentra larvas de efímera en una estación cuya única lectura de sonda de la tarde parece mediocre. ¿A qué testigo le crees sobre la temporada entera y por qué?
- Cierra el anuario con la regla en una frase de la guarda para todo el río, usando frío, removido y sin carga (de residuos orgánicos).
Solución
Solución de Problema 48.1.
1. K1 es fría — techo alto — y está batida por el azud — relleno de superficie a toda velocidad: lecturas cerca del techo. K2 es cálida — techo bajado — y está sin remover: una lectura modesta es todo lo que dan sus proveedores.
2. Las especies exigentes de K1 certifican un oxígeno rico y estable; el reparto tolerante de K2 — carpas, caracoles, larvas con tubo — marca un agua que se queda pobre, al menos en sus malas horas.
3. La respiración de los descomponedores: el vertido rico en materia orgánica de la quesería alimenta a una población masiva de ellos, y su banquete vacía la reserva muy por debajo de lo que explicaría la temperatura sola.
4. Dos kilómetros de consumo han agotado los residuos — se acabó el banquete y los que gastaban han menguado — mientras que el rápido pedregoso ha vuelto a meter oxígeno removiendo: restaurados los dos proveedores y cerrado el desagüe, el censo certifica la recuperación.
5. Una onda diaria: valle al amanecer en y cresta por la tarde en . Los que comercian: la fabricación diurna (que añade de día) y la respiración de las veinticuatro horas (que vacía sola durante toda la noche).
6. El frío del invierno sube el techo, así que el agua lleva más; y el frío frena a todos los que respiran — peces, plantas, descomponedores del barro — así que los desagües encogen. Y también más estables, porque la onda diaria de las productoras es más pequeña.
7. K3 primero (ya vaciada, y el calor acelera a sus descomponedores); K2 segunda (techo bajo, agua quieta, valles al amanecer); K4 tercera (en recuperación, pero aguas abajo del problema); K1 la última (fría y batida — el azud sigue rellenando haga el tiempo que haga).
8. Antes de que salga el sol está el mínimo diario: las lecturas de esa hora registran lo peor que tiene que sobrevivir la vida del río. Un horario de tarde archivaría el año por sus mejores momentos.
9. La sonda se recupera en unas semanas — el desagüe se cierra en cuanto se acaba la comida de los descomponedores. El censo se recupera más despacio y por orden: primero mengua el reparto tolerante, y después las colonizadoras que llegan a la deriva o volando (la lógica del Capítulo 39, en versión animal) vuelven a sembrar las especies exigentes — las larvas de efímera primero, desde aguas arriba, y las truchas las últimas.
10. La sombra mantiene además fresco el tramo — y el frío es el techo. Talar añadiría producción diurna, pero bajaría el techo y aceleraría todos los desagües en el agua calentada; en un tramo lento, la pérdida seguramente pesa más que la ganancia. Respuesta: conservar los árboles y remover el agua en su lugar.
11. Al censo: las larvas de efímera no pueden fingir una buena temporada — vivieron todos sus amaneceres. La lectura mediocre de la tarde es un instante, quizá un mal día; las larvas son el registro jurado de la temporada.
12. “Mantén el río frío, removido y sin carga, y el oxígeno — y todo lo que lo respira — se cuida solo”.