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Aparatos y técnicas de Estudio en el Medio Acuático

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Al considerar la aplicación de estas y otras técnicas podríamos clasificarlas fijándonos en quién las utiliza. Los investigadores científicos, por ejemplo, se valen de barcos y submarinos de investigación, instrumentos, boyas, muestreadores y calculadoras electrónicas. La industria va constantemente en busca de mejores métodos para la minería, la pesca, el salvamento y la producción de petróleo. El comercio marítimo precisa de mejores barcos, mejores métodos para manejar la carga y mejores instalaciones portuarias. La exploración gana eficacia a medida que va disponiendo de sistemas de navegación, vehículos, herramientas geofísicas y equipos de comunicación más perfectos. El deseo de aventuras y el placer disponen de nuevos inventos, como los vehículos que se desplazan sobre un cojín de aire y los equipos de bucear.

De todos modos, el clasificar la tecnología marina según sus usuarios resulta un tanto difícil, pues abundan los casos en que el uso es común a varias actividades que se desarrollan en campos diferentes. Por ejemplo, puede que todos los grupos utilicen equipos de buceo y televisión. Por lo tanto consideraremos la tecnología marina refiriéndose a los materiales, vehículos, instrumentos y sistemas en que se concreta.

Los materiales utilizados en el mar deben tener ciertas características, tales como ser ligero, fuerte, de fácil formación en piezas que puedan unirse a otras sin dificultad, rígido o flexible según convenga y barato.

Las dificultades que tropiezan los ingenieros encargados de proyectar medios utilizables en el mar cuando tratan de hallar un material idóneo para un fin determinado les ha llevado a hablar con fantasía de cierto material al que denominan nonobtanio, el cual es considerado un material imaginario al que bautizan evocando el nombre de los materiales conocidos como titanio y vanadio, entre otros.

En los últimos 10 años ha hecho su aparición en la escena marítima toda una colección de vehículos y equipos navales.

 

 

TECNICAS Y APARATOS DE OCEANOGRAFIA BIOLOGICA

REDES PARA COLECTAR PLANCTON

Las redes son los dispositivos tradicionales para capturar plancton. La más sencilla consiste en un aro metálico y una malla cónica filtrante que debe adaptarse al plancton que se va a colectar. Es conveniente tener un colector en el extremo de la red con el fin de concretar en él la cantidad de plancton capturada.  Debido al que el tamaño de los organismos de plancton varia el tamaño de la malla cambia.

 

 

FLUJOMETRO

El dispositivo de cierre más común es por medio de un cabo que estrangula la red. Hay otros dispositivos que cierran o doblan la abertura de la red. El volumen de agua filtrada por la red es un valor teórico, ya que no se mide directamente. Esto puede hacerse por medio de un contador de flujo montado en el centro de la red. El número de revoluciones del flujómetro se registra y por este puede calcularse el agua que fluye a través de la red.

 

 

 

MUESTREADOR CLARKE – BUMPUS

Uno de los colectores de plancton, considerado como de los más precisos, es el Muestreador Clarke-Bumpus que es una red muy pequeña que puede abrirse y cerrarse a cierta profundidad, y esta equipado con un flujómetro calibrado.

 

 

colectores de alta velocidad

En adición a las botellas y redes colectoras de plancton también se utilizan dispositivos de colectas de alta velocidad, para grupos de animales planctónicos que son nadadores muy activos y que en consecuencia no pueden ser capturados con las redes estándares.

 

 

TÉCNICAS DE ANÁLISIS DEL PLANCTON

 

Estas involucran la clasificación y numeración de los elementos planctónicos de las muestras en estudio. Para ello es común utilizar celdas con volumen definido, como las celdas Sedwick-Rafter.

 

Para su colecta, las redes y la toma muestras, las primeras para el estudio cualitativo y los segundos para el cuantitativo. Su transporte, fijación y conservación se hace en frascos, generalmente de 250 a 500 centímetros cúbicos y de boca ancha. Para su fijación se utilizan soluciones acuosas de formol al cuatro por ciento, preparado con agua de mar y neutralizado con borato de sodio, así como otros fijadores como los preparados con base en yodo y potasio, lugol, que fija y conserva a los organismos coloreándolos al mismo tiempo. La observación del plancton se hace utilizando al microscopio estereoscópico, que permite distinguir a los organismos de mayor tamaño del plancton como a los copépodos y medusas, así como a los más pequeños, por ejemplo, los radiolarios y los foraminíferos. Para el recuento se emplea el microscopio invertido de Utermohl, que enfoca el fondo de la cámara de vidrio donde los organismos del plancton se han sedimentado, evitando que se mojen las lentes.

 

APARATO DE FOLSOM

El Aparato de Folsom se coloca la muestra diluida hasta un volumen conocido y se agita para que los organismos se distribuyan uniformemente, se gira el aparato y la muestra queda dividida en dos mitades iguales, el proceso se repite hasta tener la cantidad deseada.

 

 

EQUIPOS  PARA LA PESCA

 

Redes de Arrastre (bentónicas y pelágicas)

Las redes de arrastre esta entre el tipo de arte de pesca demaisal en la cual existen diversos tipos dependiendo de la captura que se pretende (camarones, langosta, peces del fondo, etc). Entre las artes pelágicas se utilizan con frecuencia las redes de cerco en la pesca de a anchoveta y el atún. Las redes de arrastre pueden diseñarse de muy diversas maneras, pero siempre se toma en cuenta el lugar donde van a ser utilizadas. Una red de colecta que ofrece magníficos resultados en biología marina es la red de prueba utilizada en la captura del camarón, llamada changuito, que es igual a la red comercial con la que se pesca este crustáceo, pero de dimensiones pequeñas.

 

 

Trampas (nasas, almadrabas)

Las capturas en las que se utilizan trampas (nasas) o artes fijas de pesca

(Corrales, redes agalleras, etc).

 

Aparejos (anzuelos, líneas, palangres)

Las capturas mediante anzuelos cebados que se atan a una línea o

Aparejos en los que se utilizan grupos de anzuelos.

Además de estos existen otros tipos de instrumentos y técnicas, adaptadas a la captura específica de los organismos entre estas tenemos:

 

Redes de tiro (desde la playa o la embarcación)

Redes que normalmente se calan desde una embarcación, se pueden maniobrar desde la costa (artes de playa), o bien desde la misma embarcación (por ejemplo, redes de tiro danesas o escocesas). El procedimiento para la captura consiste en cercar una extensión de agua con una red muy larga, que puede llevar un copo en el centro. Se suele maniobrar la red con dos cabos fijados en sus extremos, que se utilizan para recogerla y para concentrar a los peces.

 

 

Rastras (a mano o desde una embarcación)

Son aparejos que se emplean para rastrear sobre el fondo usualmente para recoger moluscos (mejillones, ostras, vieiras, almejas, etc.). Los moluscos quedan retenidos en una especie de saco o tamiz que deja salir el agua, el barro o la arena. Pueden haber tanto rastras de mano como de embarcación.

 

 

Redes de izada (desde la costa o la embarcación)

Consisten en un paño de red horizontal o una bolsa en forma de paralelepípedo, pirámide o cono con la boca abierta hacia arriba. Utilizando luz o cebo para atraer a los peces, se sumergen a la profundidad deseada y luego se sacan a mano o bien se halan mecánicamente, desde la costa o desde una embarcación. Los peces que se hallan sobre la red quedan retenidos en ella cuando el agua se escurre. Existen de varios tipos portátiles y maniobradas desde una embarcación.

 

Redes de caída (esparaveles o terallos)

Son redes que se arrojan desde la ribera o desde una embarcación, que atrapan a los peces al caer, encerrándolos. Generalmente se emplean sólo en aguas poco profundas, como es el caso de los esparaveles o terallos.

 

Redes de enmalle y de enredo

Con este tipo de arte los peces quedan enmallados o enredados en los paños de red, que pueden ser uno solo (redes de enmalle) o tres (redes atrasmalladas). A veces en una misma arte se combinan varios tipos de red (por ejemplo, red atrasmallada y red de enmalle). Estas redes pueden utilizarse solas o, cosa más frecuente, en andanas (“flotas” de redes). Según su diseño, lastre y flotabilidad, pueden servir para pescar en la superficie, a profundidad intermedia o en el fondo. Existen varios tipos enmalle caladas, enmalle de deriva, enmalle de cerco, con estacas, trasmallos y combinadas enmalle y trasmallo.

 

Redes de cerco (con o sin jareta)

Son aquellas que capturan los peces rodeándolos por los lados y por debajo, evitando de esa manera que, en aguas profundas, bajen a mayor profundidad y escapen. Con pocas excepciones, se trata de redes de superficie en las que la relinga alta está sostenida por numerosos flotadores. Pueden llegar a ser con jarreta, sin jaretas.

 

Artefactos de Herir y Aferrar.

Son instrumentos que permiten matar, herir o aferrar peces o moluscos. Entre ellos figuran: arpones, lanzas, flechas, pinchos, horcas, tenazas, etc.

 

 

Dragas

También para recolectar las especies que forman el bentos marino se utilizan las dragas, con el inconveniente de que sólo pueden recoger las muestras de una zona restringida del piso marino. Además estos aparatos extraen los moluscos del fondo mediante potentes chorros submarinos. Los moluscos recogidos se suben a bordo mediante una correa transportadora o por succión.

 

 

Bombas de Succión

Las bombas permiten capturar peces previamente atraídos mediante luz. No hay que confundirlas con las bombas que se utilizan para transferir el pescado ya capturado. Este método está limitado a un pequeño número de especies.

 

 

TECNICA DE APAREJOS

Con este nombre de Aparejos se reúnen aquellos instrumentos de pesca constituidos, básicamente, por un cordel con un anzuelo en su extremo, tales como: palangre, lienza, potera, curricán, volantín, etc.
Se atrae a los peces colocando cebo natural o artificial (añagaza) en un anzuelo fijado al final de un sedal o tanza, en el cual quedan enganchados.       También se utilizan anzuelos sencillos o múltiples (poteras) para capturar a los peces al tirón cuando pasan junto a ellos. Puede utilizarse una sola línea con anzuelo o muchas simultáneamente.

 

 

Líneas de Mano y Caña (manuales)

Las líneas se pueden utilizar con vara o caña o sin ellas. Para pescar en aguas profundas suelen emplearse carretes. Se puede usar cebo natural o artificial. En esta categoría están incluidas las calamareras, que se sostienen con la mano y generalmente se utilizan desde pequeñas embarcaciones.

 

 

Líneas de Mano y Caña (mecanizadas)

Para accionar las líneas de mano se pueden usar carretes o tambores mecánicos. Generalmente este sistema se emplea en embarcaciones de tamaño mediano, pero también puede usarse en embarcaciones relativamente pequeñas.

 

También las líneas de caña pueden mecanizarse, por ejemplo para la captura del atún, de manera que el movimiento de la vara sea totalmente automático

 

Lienza

Por lo general, se trata de un hilo o sedal, amarrado a un flotador, cuyo extremo libre va provisto de un lastre de plomo de unos 100 gramos y un anzuelo del número 3 al 5 (70 a 60 mm de largo). La lienza se deja con el anzuelo cebado y el lastre tocando al fondo, sostenida por el flotador. Cuando se ve que éste se zarandea, por haber picado algún pez, se corre a cobrarla.

 

Potera

Se practica desde una embarcación fondeada o a la deriva. Básicamente, se trata de un plomo alargado, pintado de colores chillones, que lleva una serie de anzuelos fijos en su parte inferior, con la punta dirigida hacia arriba que, sujeto a unos 25 o 50 metros de sedal de 0.45 mm de diámetro y que, sin tocar el fondo, se sostiene con la mano moviéndolo constantemente de abajo a arriba, con objeto de atraer al calamar, pulpo o sepia. Cuando se nota la resistencia, se tira del hilo y se cobra la presa.

 

Técnica de palangres

Aparejo que consiste en una línea principal, a menudo de gran longitud, sobre la cual se fijan los ramales provistos de anzuelo, con o sin cebo, a intervalos regulares, generalmente de poca distancia. La línea principal es calada o bien horizontalmente sobre o cerca del fondo, (lo que es menos frecuente) cerca de la superficie frecuente) cerca de la superficie.

 

Curricanes

Se trata de líneas sencillas, con cebo natural o artificial, remolcadas por una embarcación cerca de la superficie o a una determinada profundidad. Generalmente se remolcan al mismo tiempo varias líneas con ayuda de pescantes

 

Técnica Directa Para Medir Corriente

Esta técnica puede tener varios métodos: A) una donde puede ser utilizada por el movimiento de la nave a deriva, en donde se determina la posición de la nave real y se calcula la nueva posición estimada y se observa en que dirección va; B) otra donde se utiliza una botella y se observa la  dirección en que la botella se mueve; C) otra técnica en donde se utiliza una ancla flotadora y se observa en que dirección se mueve el ancla determinando la dirección de la corriente. (Manera Visual) o sino utilizando un flotador llamado Swallow el cual emite información a un radio emisor el cual emite sondas al barco para determinar la dirección de la corriente. (Manera Electrónica)

 

 

 

 

SUBMARINOS Y LABORATORIOS MARINOS PARA LA INVESTIGACION OCEANOGRAFICA

 

Hoy existen barcos para cada clase de movimiento: ascendente, descendente, lateral o de volteo. Avanzan rozando la superficie, vuelan y se zambullen. Algunos son anfibios y otros navegan por el hielo, sobre o por debajo de él. Algunos ejemplos son: el llamado Alvin, Star III, Beaver IV, Flip,

 

Satélites

Los satélites son valiosos instrumentos oceánicos. Constituyen elementos oceánicos. Constituyen elementos esenciales del sistema permite a los barcos determinar su posición exactamente, donde quiera que se hallen. Otros satélites transmiten fotografías del mapa del tiempo, de la cobertura de nubes y del estado del mar, información que, combinada con otros datos meteorológicos permite a los meteorólogos hacer mapas exactos, fidedignos y puestos al día.

 

Boyas

En boyas fondadas en alta mar se alojan instrumentos que miden, registran y transmiten datos sobre el estado del tiempo. Son ya numerosas las que están en servicio y proporcionan, con un costo mínimo, abundante información la que hasta ahora no se disponía.

 

Calculadora Eléctrica

La instalación de calculadoras electrónicas en los buques es algo que va tomando carta de naturaleza, dada su utilidad, pues fijan constantemente la posición del barco y la conjugan con datos acumuladores de otra índole, facilitando a los investigadores que viajan a bordo un cúmulo de información con la que pueden tomar el pulso al mar que tienen debajo.

 

 

TECNICA Y APARATOS DE OCEANOGRAFIA GEOLÓGICA

 

TECNICA DE MAURICE EWING

Cuando el estudio se hace utilizando únicamente la ecosonda, las ondas reflejadas solo registran la información sobre los sedimentos superficiales y no los datos de las capas profundas. Por esa razón, el doctor Maurice Ewing, oceanógrafo estadounidense, desarrolló una técnica combinando la ecosonda con explosiones sísmicas provocadas, al arrojar al agua desde un buque, cargas de dinamita y TNT, que explotan a escasa profundidad a intervalos determinados.

 

TECNICA DE ECOSONDA

Todos los barcos equipados con este instrumento podían y pueden medir continuamente el fondo con ondas sonoras que se envían hacia el fondo del mar, donde son reflejados y registrados en dicho instrumento; el tiempo que tarda la señal en regresar al barco multiplicado por la velocidad de propagación del sonido, dividido entre 2, es la distancia que hay del barco al fondo del océano.

 

Ecógrafo

Es un aparato que reproduce las líneas del fondo sobre un papel formando una gráfica o ecograma, mientras el barco está navegando, pudiendo saber en cualquier momento la profundidad, el tipo y las características del fondo marino.

 

 

APARATO DE SONDA DE PISTON O SONDA KULLENBERG

Un enorme adelanto en el diseño de estas sondas se presenta cuando el oceanógrafo Kullenberg emplea, en 1947, la presión hidrostática del agua del mar para producir un vacío parcial en el tubo muestreador y obtener muestras de gran longitud. Este vacío hace que la muestra no presente resistencia, permitiendo al tubo hundirse más en el piso del océano.

Esta sonda, sonda de pistón o sonda de Kullenberg fue utilizada en la expedición que realizó el barco oceanográfico Skagerrak por el Mediterráneo, donde se colectaron muestras de 10 a 13 metros de longitud, a una profundidad de 3 000 metros. Con el estudio de estas muestras se pudo establecer una cronología de las erupciones del Vesubio y del Etna, por las cenizas que se conservan en su seno, mezcladas con otros sedimentos. Se comprobaron, por ejemplo, las erupciones del Vesubio, que se efectuaron en el año 79 y en 1906.

REDES DE HIDROFONOS

Las redes de hidrofonos, que a veces tienen mas de un kilómetro de longitud, permiten usar sonidos de baja frecuencia creados por una serie de explosiones de gas para examinar con gran detalle las rocas que yacen bajo el fondo del mar. La información obtenido es la representación continua de un corte geológico vertical.  Estos perfiles sísmicos de reflexión continua han revelado la existencia de plegamientos y fallas en las rocas del subsuelo marino a profundidades.

 

 

ALGUNAS TECNICAS Y APARATOS PARA LA OCEANOGRAFIA QUÍMICA

 

TECNICA DE WINKLER

Este consiste en la oxidación del hidróxido de manganeso por el oxígeno del agua del mar, cuando se les añade ácido; el manganeso oxidado reacciona con yoduro de potasio y pone en libertad una cantidad de yodo equivalente a la cantidad de oxígeno que se titula, es decir, se calcula su contenido, con una solución valorada de tiosulfato de sodio, usando como indicador el almidón soluble, y la cantidad de almidón que se gasta corresponderá a la cantidad de oxígeno disuelto en la muestra.

El precipitado que se forma será más o menos de color castaño, según sea el contenido de oxígeno del agua. Si el precipitado toma un tono blanco, significa que no hay oxígeno o es escaso; si es amarillo claro el contenido de oxígeno es pobre, si es castaño existe mucho gas.

 

 

TÉCNICA DE MEDICIÓN DE DENSIDAD

El primer método consiste en medir directamente la densidad de la muestra del agua, pasándola por un aparato especial, el picnómetro, método muy preciso, aunque largo y minucioso que exige infinitas precauciones y no puede emplearse para un trabajo en serie.

 

 

TÉCNICA DE MEDICIÓN DE SALINIDAD

La determinación de la salinidad por medio de la densidad también se puede medir directamente introduciendo en el agua el aparato llamado densímetro o hidrómetro en el que se registra su peso específico, que cambia según la cantidad de sales disueltas que contenga.

 

 

TÉCNICA PARA MEDIR ÍNDICE DE REFRACCIÓN

Para medir la salinidad en base al índice de refracción se utiliza el refractómetro, que permite conocer la desviación de los rayos luminosos según la cantidad de sales, iluminando una escala; la parte iluminada aumenta de acuerdo a como se incremente la salinidad en la muestra. Es un método con el que se obtienen valores aproximados, con la ventaja de ser rápido y permite utilizar unas gotas de la muestra.

 

 

TÉCNICA DE KNUDSEN

La clorinidad se determina en el método de Knudsen, por medio de una solución de nitrato de plata, la cual se valora comparando su acción sobre el agua del mar llamada “normal”, que sirve de patrón y por lo general contiene más o menos 19 gramos de cloro por kilogramo de agua del mar. Bajo los auspicios de la Asociación Internacional de Oceanografía Física, esta agua patrón, una vez verificada, se vende en ampolletas cerradas, siendo distribuidas por el Laboratorio Oceanográfico de Charlott en Lund, Dinamarca. A fin de determinar la clorinidad de la muestra con la precisión exigida en los trabajos de oceanografía química, en los que se requiere una exactitud hasta centésimas, en estos laboratorios se utiliza toda una batería de pipetas, buretas, etcétera, rigurosamente calibradas. Con este método se logra una aproximación de más o menos 2 centésimas de gramo por mil de la salinidad.

 

 

ALGUNAS TECNICAS Y APARATOS PARA LA OCEANOGRAFIA FISICA

 

TÉCNICA DE NANSEN

En el método de Nansen para la obtención de estas muestras se utilizan modelos especiales de botellas oceanográficas, en el cual es necesario esterilizar estas botellas antes de introducirías en el agua. Una vez que se obtiene el agua, se hacen las diluciones que se siembran en medio de cultivos adecuados como son los preparados con caldos nutritivos, que se solidifican con base en gelatina o agar, y que contienen gran cantidad de nutrientes, lo que permite que las bacterias se desarrollen.

 

Una vez cultivadas las bacterias, se procede a identificarlas, utilizando técnicas especializadas de tinción; a su recuento; a la estimación de su actividad, y a conocer su significado en los ciclos biológicos que se llevan a cabo en los mares.

 

 

BATIMÓGRAFO

Los batitermómetros tienen la ventaja de funcionar, mientras el barco está navegando hasta a velocidades de 18 nudos, pero la más recomendable es la de 12 nudos; se les lanza desde el barco sujetos a un cable de alambre mediante un güinche para ese propósito, y esta operación es rápida y relativamente fácil. El aparato penetra verticalmente en el agua, a pesar de la velocidad del barco, y registra directamente la temperatura en relación con la profundidad hasta los 300 metros. Su precisión no es muy elevada, pues no va más allá de un décimo de grado, pudiendo registrar temperaturas entre menos 2° C y 32° C.

 

DISCO SECCHI

Otra característica del agua marina que interesa a los oceanógrafos físicos es la transparencia o penetración de radiaciones luminosas, y para medirla utilizan el disco de Secchi disco de metal o de madera de color blanco, de 30 centímetros de diámetro, que se sujeta con un cable graduado que permite medir a qué profundidad deja de observarse el disco, lo que nos indica la penetración de las radiaciones luminosas.

 

 

CORRENTÓMETROS

Pueden ser también llamados correntógrafos, con los que se pueden registrar las características de las corrientes de manera instantánea. Los primeros correntógrafos fueron construidos hace mucho tiempo y actualmente existen 3 tipos: los mecánicos, los electromagnéticos y los de deriva. Los correntómetros pueden operar con el barco fondeado, suspendidos a gran profundidad, fijos a un cable lastrado, o sobre una estructura apoyada en el fondo del mar. El fondeo de los barcos en zonas de gran profundidad se ha resuelto gracias al empleo de cables de materia plástica, sin embargo, continúa el problema de la localización, debido a que en alta mar, donde ni aparatos ópticos, como los teodolitos, ni radar pueden usarse, resulta muy difícil determinar con precisión la posición del barco y, por consiguiente, el punto exacto donde se efectúa la medición de la corriente.

 

 

 

 

 

 

BIBLIOGRAFÍA

http://www.icm.csic.es/rec/gim/tecnic.htm

http://www.elcaciquepesca.com.ar/html/tutorial/tecnicas_costa.htm

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/html/biologia.htm

http://www.icm.csic.es/rec/gim/gim.htm

LUIS D. CROZ Y VÍCTOR MARTÍNEZ VEGA. Introducción a la Biología Marina. (con referencia en Panamá). 1982.

PETRE I. BARBUNEANU.  Mariles Si Oceanele Pamintului.Editia II-a. Editura Militaria.  Burcuresti, Republica Socialista Romania. 1967. 463 pp.

J. ROBERT MOORE. H. Oceanografía. Selecciones de Scientific American Introduction.  Blume ediciones Rosario, 17 – Madrid 5. España. 1975. 475 pp.

DAVID A. ROSS.  Introducere in oceanografie. Editura stiintifica sienciclopedica.Burcuresti, 1976. 437 pp.

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___________.WEBSCOLAR. Aparatos y técnicas de Estudio en el Medio Acuático. http://www.webscolar.com/aparatos-y-tecnicas-de-estudio-en-el-medio-acuatico. Fecha de consulta: 8 de noviembre de 2014.

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