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Disco Secchi

El diseño modificado del disco Secchi utilizado en agua dulce

El disco de Secchi (o disco de Secchi ), creado en 1865 por Angelo Secchi , es un disco circular blanco liso de 30 cm (12 pulgadas) de diámetro que se utiliza para medir la transparencia o turbidez del agua en masas de agua. El disco se monta en un poste o cuerda y se baja lentamente hacia el agua. La profundidad a la que el disco ya no es visible se toma como una medida de la transparencia del agua. Esta medida se conoce como profundidad de Secchi y está relacionada con la turbidez del agua . Desde su invención, el disco también se ha utilizado en un diseño modificado, más pequeño, de 20 cm (8 pulgadas) de diámetro, en blanco y negro para medir la transparencia del agua dulce.

Discos similares, con un patrón negro y amarillo, se utilizan como marcadores fiduciales en vehículos en pruebas de choque , maniquíes de pruebas de choque y otros experimentos cinéticos.

Historia

El disco Secchi original era un disco blanco liso y se utilizó en el mar Mediterráneo . [1] [2] Un disco Secchi blanco liso de 30 cm (12 pulgadas) de diámetro sigue siendo el diseño estándar utilizado en estudios marinos. En 1899, George C. Whipple modificó el disco Secchi original completamente blanco a "... un disco de aproximadamente 8 pulgadas de diámetro, dividido en cuadrantes pintados alternativamente de negro y blanco como el objetivo de una varilla de nivel...". [3] [4] Este disco Secchi modificado en blanco y negro es el disco estándar utilizado en investigaciones limnológicas (de agua dulce). [5] [6]

Profundidad de Secchi

Diferentes tipos de discos Secchi. Un estilo marino a la izquierda y la versión de agua dulce a la derecha

La profundidad de Secchi se alcanza cuando la reflectancia es igual a la intensidad de la luz retrodispersada desde el agua. 1,7 dividido por esta profundidad en metros produce un coeficiente de atenuación (también llamado coeficiente de extinción ), para la luz disponible promediada sobre la profundidad del disco de Secchi. Si bien se utiliza como una variable, el coeficiente de extinción también se utiliza como una variable para la turbidez. El coeficiente de atenuación de la luz, k , se puede utilizar entonces en una forma de la ley de Beer-Lambert , para estimar I z , la intensidad de la luz a la profundidad z a partir de I 0 , la intensidad de la luz en la superficie del océano. [7]

Las lecturas del disco Secchi no proporcionan una medida exacta de la transparencia, ya que puede haber errores debido al reflejo del sol sobre el agua, o una persona puede ver el disco a una profundidad, pero otra persona con mejor vista puede verlo a una profundidad mayor. Sin embargo, es un método económico y sencillo para medir la claridad del agua. Debido a la posibilidad de variación entre usuarios, los métodos deben estandarizarse tanto como sea posible.

La medición del disco Secchi siempre debe realizarse en el lado sombreado de un barco o muelle entre las 9:00 y las 15:00. [8] El período para obtener los mejores resultados es entre las 10:00 y las 14:00. El mismo observador debe tomar mediciones de profundidad de Secchi, de la misma manera, cada vez. Se puede realizar la medición bajando el disco más allá de un punto de desaparición, luego levantándolo y bajándolo ligeramente para establecer la profundidad de Secchi. Otro método es registrar la profundidad a la que desaparece el disco, bajarlo unos pocos pies más y luego registrar la profundidad a la que reaparece el disco a medida que se lo sube lentamente. La profundidad de Secchi se toma como el promedio de los dos valores. [9]

Las mediciones del disco de Secchi no indican cómo cambia la atenuación con la profundidad o con determinadas longitudes de onda de la luz. Los fotómetros submarinos pueden funcionar a profundidades de 150 m (492 pies) y pueden registrar las partes visible, ultravioleta e infrarroja del espectro. Los turbidímetros y transmisómetros tienen sus propias fuentes de luz y pueden medir la transparencia con precisión científica. [10]

Aplicaciones

Las mediciones con discos Secchi han sido un componente integral de los programas de evaluación de la calidad del agua de los lagos de Minnesota y Wisconsin durante algún tiempo; los residentes de los lagos realizan mediciones periódicas y envían sus lecturas a las agencias estatales y locales. Los datos longitudinales agregados se utilizan para revelar tendencias generales en la calidad del agua. De manera similar, el Programa de Lagos Limpios de Indiana capacita y confía en voluntarios para monitorear la turbidez en más de 80 lagos de Indiana utilizando discos Secchi, y utiliza los datos enviados por voluntarios para monitorear la calidad de los lagos en el estado. [11]

En 2013, un equipo de científicos marinos estableció el programa global de ciencia ciudadana Secchi Disk para que los marineros estudiaran el fitoplancton marino. [12] Este estudio de ciencia ciudadana en curso sobre el Secchi Disk combina el tradicional disco Secchi blanco de 30 cm de diámetro con tecnología móvil para cargar los datos de profundidad de Secchi recopilados en el mar a una base de datos central. Los primeros resultados científicos del estudio se publicaron en 2017. [13] El estudio sobre el Secchi Disk se inició en respuesta a un controvertido informe científico que sugería que el fitoplancton que influye en la transparencia del agua había disminuido un 40 % en los océanos entre los años 1950 y 2008. [14] [15]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Sobre la historia del disco Secchi". www.jeos.org .Archivado el 26 de abril de 2014 en Wayback Machine.
  2. ^ "Relazione delle esperienze fatte a bordo della pontificia pirocorvetta l'Immacolata concezione per determinare la trasparenza del mare; Memoria del PA Secchi" [Informe de los experimentos realizados a bordo de la corbeta de vapor pontificia la Inmaculada Concepción para determinar la transparencia del mar; Memorias de PA Secchi]. El nuevo cemento . 20 (1): 205–238. 1864. Código bibliográfico : 1864NCim...20..205.. doi : 10.1007/BF02726911. S2CID  182945407.
  3. ^ Cialdi, M. y Secchi, PA (1865). "Sur la Transparencia de la Mer". Cuentas Rendu de l'Acadamie des Sciences. 61: 100–104.
  4. ^ Whipple, George C. (1899). La microscopía del agua potable. Nueva York: John Wiley & Sons, 73–5.
  5. ^ "¿Qué es el disco SECCHI?". mlswa.org . 1999-08-28. Archivado desde el original el 2012-08-14 . Consultado el 2023-03-18 .
  6. ^ "¿Por qué un disco Secchi en blanco y negro?". www.nalms.org . Consultado el 5 de julio de 2012 .
  7. ^ Idso, Sherwood B. ; Gilbert, R. Gene (1974). "Sobre la universalidad del disco Secchi de Poole y Atkins: ecuación de extinción de la luz". British Ecological Society . 11 (1): 399–401. doi :10.2307/2402029. JSTOR  2402029.
  8. ^ Lind, Owen, T. (1979). Manual de métodos comunes en limnología St. Louis: CV Mosby Co.
  9. ^ Cole, Gerald A. (1994). Libro de texto de limnología. 4.ª ed. Prospect Heights: Waveland Press Inc.
  10. ^ "Exploración submarina". Encyclopædia Britannica . 2008 . Consultado el 1 de octubre de 2008 – vía Encyclopædia Britannica Online.
  11. ^ "Programa de Lagos Limpios de Indiana – Monitoreo Voluntario". www.indiana.edu . Consultado el 9 de febrero de 2011 .
  12. ^ "Estudio del disco Marine Secchi". www.secchidisk.org .
  13. ^ Marineros, Disco Secchi; Lavender, Samantha; Beaugrand, Gregory; Outram, Nicholas; Barlow, Nigel; Crotty, David; Evans, Jake; Kirby, Richard (2017). "Datos de transparencia oceánica de científicos ciudadanos marinos como recurso para la investigación del fitoplancton y el clima". PLOS ONE . ​​12 (12): e0186092. Bibcode :2017PLoSO..1286092S. doi : 10.1371/journal.pone.0186092 . PMC 5718423 . PMID  29211734. 
  14. ^ Schiermeier, Quirin (2010). "La vegetación oceánica bajo estrés por calentamiento". Nature . doi : 10.1038/news.2010.379 .
  15. ^ Boyce, Daniel G.; Lewis, Marlon R.; Worm, Boris (2010). "Disminución global del fitoplancton durante el último siglo". Nature . 466 (7306): 591–596. Bibcode :2010Natur.466..591B. doi :10.1038/nature09268. PMID  20671703. S2CID  2413382.

Lectura adicional

Enlaces externos