Gases Disueltos

TERCERA PARTE

NUTRIENTES Y GASES: GASES DISUELTOS
EN LOS ECOSISTEMAS ACUATICOS podemos encontrar de cinco a seis gases disueltos que participan en procesos biológicos importantes. Dichos gases difieren unos de otros en su comportamiento fisicoquímico y en su fuente de origen. Estos gases son: oxígeno (O2), nitrógeno (N2), bióxido de carbono (CO2), sulfuro de hidrógeno (H2S), metano (CH4), yamoniaco (NH3). La fuente primaria de algunos de estos gases se encuentra en la atmósfera. En el caso particular del nitrógeno y el oxígeno, estos resultan ser los gases más abundantes en la atmósfera: N2 (78%) y O 2 (21%) [Tabla 1]. En el caso del nitrógeno, la atmósfera resulta ser el depósito primario. Además de la atmósfera, podemos señalar otras fuentes de origen para algunos de los gasesdisueltos en agua. El bióxido de carbono (CO2) es un gas atmosférico que también es producido por procesos catabólicos (respiración aerobia, respiración anaerobia y en menor grado por fermentación). El oxígeno, a su vez, es uno de los productos del proceso de fotosíntesis en plantas, algas y cianobacterias. Hay otros gases que se producen y originan únicamente en el cuerpo acuático. Tal es el caso demetano, sulfuro de hidrógeno y amoniaco. El metano se origina de la descomposición anaerobia de materia orgánica, (acetato y compuestos metilados tales como metanol) o de la reducción de CO2 a expensas de hidrógeno molecular (H2).

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GASES DISUELTOS

Tabla 1:

Composición de gases de aire limpio al nivel del mar. Gases Nitrógeno (N2) Oxígeno (O2) Argón (Ar) Bióxido de Carbono (CO2) Neón(Ne) Helio (He) Metano (CH4) Krypton (Kr) Hidrógeno (H2) Oxido Nitroso (N2O) Monóxido de Carbono (CO) Xenón (Xe) Ozono (O3) Amoniaco (NH3) Dióxido de Nitrógeno (NO2) Monóxido de Nitrógeno (NO) Dióxido de Azufre (SO2) Sulfuro de Hidrógeno (H2S)
* Datos tomados de Silberberg (1996).

Abundancia Relativa en Aire (%) 78.084 20.946 0.934 0.033 0.001818 0.000524 0.000200 0.000114 0.000050 0.0000500.000010 0.000008 0.000002 0.0000006 0.0000006 0.00000006 0.00000002 0.00000002

El sulfuro de hidrógeno (H2S) se origina de la actividad metabólica de bacterias y reacciones químicas abióticas. Aún cuando este gas es muy soluble en agua, rara vez se encuentra en la atmósfera, así que no entra a los ambientes acuáticos a través de la superficie del agua. El amoniaco (NH3), se origina de variosprocesos biológicos: (1) es un componente de las excreciones de invertebrados acuáticos, generado por el proceso de amonificación, (2) es el producto principal de la fijación de N2 por procariotas y (3) es un producto de la actividad metabólica de varios microorganismos heterotrofos que llevan a cabo la amonificación de moléculas orgánicas nitrogenadas y la amonificación de nitrato [respiraciónanaerobia]. Aún cuando el amoniaco es un gas extremadamente soluble, el mismo es generalmente removido del ambiente inmediato a los organismos, antes de que se desarrollen efectos tóxicos. Las concentraciones de amoniaco son relativamente altas en el hipolimnio de lagos eutróficos, donde lo podemos encontrar como gas (NH3), el ión amonio (NH4+) o en formas no-disociadas tales como NH4OH. Hoy día, lasreservas de amoniaco en la atmósfera son minúsculas, no obstante, se piensa que éste fue un gas muy abundante en la atmósfera primitiva de la Tierra.

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FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD DE GASES EN AGUA Presión parcial: La Ley de Henry establece que a temperatura constante la cantidad de gas que absorbe un volumen de líquido, es proporcional a la presión en atmósferasque el gas ejerce en el medio. c=k x p Donde: c = concentración de gas que se absorbe (solubilidad del gas) expresada en: mg/Kg; µmoles/L ; milimoles/L; mg/L, ó ml/L p = presión parcial que ejerce el gas k = factor de solubilidad correspondiente a cada gas La mayoría de los gases obedecen bastante bien la ley de Henry, permitiéndonos predecir la concentración de un gas atmosférico en el agua. No...