I. INTRODUCCION

La primera botella muestreadota de agua de mar fue inventada por Hooke en 1611. Desde entonces las diferentes instituciones oceanográficas del mundo han ideado como 50, muchas de ellas han quedado en desuso porque no prestaron las garantías del caso. Pocas han sido seleccionados por su diseño

PRACTICA Nº 2MUESTREO DE AGUA DE MAR

simple, por su resistencia y porque colectaban muestras solamente de una profundidad dada. El modelo que actualmente es usado por el Instituto del Mar del Perú (IMARPE) y por instituciones oceanográficas del mundo, es una modificación del diseñado por el oceanógrafo y explorador ártico noruego Fridtjof Nansen a fines del siglo XIX. Esta botella lleva termómetros de inversión que permiten obtener muestras de agua y medir la temperatura a diferentes profundidades.

II. OBJETIVOS:

2.1. Objetivos General:Entrenar a los alumnos en la toma de muestras de agua de mar mediante el uso de la botella Nansen.

2.2. Objetivos Específicos:- Describir las características de las principales botellas muestreadoras

de agua de mar.- Identificar cada una de las partes de la botella Nansen.- Tomar muestras de agua de mar en ambiente natural y a diferentes

profundidades.

III. FUNDAMENTO TEORICO

La importancia de esta práctica radica en el aprendizaje del uso de la botella Nansen, ya que es una botella muestreadora que permite obtener muestras de agua de mar a diferentes profundidades, para la determinación de parámetros químicos (oxigeno, salinidad, pH, nutrientes, etc.) y biológicos (fitoplancton y zooplancton), y además permite registrar la temperatura a la profundidad de muestreo del agua.

La botella Nansen es un recipiente de 1,25 l de capacidad. Su finalidad es extraer muestras de agua a una profundidad deseada, no mezclada con agua de otras profundidades. Esta provista de una válvula cónica de tapón en cada extremo y es descendida por medio del cable oceanográfico con ambas válvulas en la posición de abiertas, de modo que permite la libre circulación del agua a través de ella, durante el descenso. Cuando la botella ha llegado a la profundidad establecida, un mensajero de plomo es lanzado desde la embarcación. Este mensajero, que se desliza a lo largo del cable oceanográfico, sirve para desconectar del cable la parte superior de la botella. La botella, entonces, se invierte haciendo una arco de 180º con el cable. Con esta inversión se produce el cierre de las 2 válvulas, obteniéndose así la muestra de la profundidad deseada. Al accionarse la primera botella se libera un segundo mensajero que se encuentra fijado a esa botella en su parte inferior y que a su vez servirá para efectuar la inversión de la botella siguiente. Se repite de este modo la operación hasta llegar a la última botella, la cual no posee mensajero.Cada botella de inversión esta provista de un marco para instalar dos termómetros de inversión de gran profundidad. Estos marcos tienen una ranura para permitir una fácil lectura de la temperatura.

IV. MATERIALES:

Botella Nansen Contómetro Termómetros

Lupa Cable oceanográfico Mensajeros Frascos para muestras Indicador de ángulo de inclinación Soporte para botellas Repuestos y herramientas

V. PROCEDIMIENTO:

5.1.1. Preparación y verificación del funcionamiento de la botella Nansen.Antes de ser utilizada la botella Nansen, debe verificarse el correcto funcionamiento de cada una de sus partes: Las válvulas y todas las partes móviles deben ser lubricadas a fin de

que se puedan mover suave y libremente. El sistema disparador, los resortes y pasadores del mensajero deben

ser revisados, ya que resortes débiles pueden permitir que la botella se invierta y lance su mensajero antes de llegar a la profundidad deseada. Por el contrario resortes muy fuertes, pueden impedir que las botellas se inviertan al ser golpeadas por el mensajero.

Debe verificarse que los orificios del cañito de venteo y vaciado no se encuentran obstruidos, además debe verificarse el movimiento del tornillo de venteo y de su arandela correspondiente.

Debe colocarse las botellas con sus soportes de acuerdo al orden a ser lanzados.

Colocar los frascos para la colección de muestras debajo de las botellas de inversión y deben numerarse acorde con el número de la botella Nansen.

5.1.2. Profundidades tipos de extracción:En el año 1936 la Asociación Internacional de Oceanografía física propuso las profundidades tipos en la cuales debían efectuarse las observaciones o interpolar los resultados de la distribución en otros niveles. Tales profundidades son: 0, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, (250), 300, 400, 500, 600 (700), 800, 1999, 1200, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000 m, a partir de esta profundidad se deben colocar botellas cada 1000 m. Las profundidades entre paréntesis son optativas.

5.1.3. Manejo de la botella Nansen

5.1.3.1. Serie de BotellasCon el objeto de colectar muestras de agua a diferentes profundidades en una columna de agua, generalmente se arrían varias botellas en cada lanzamiento. Se recomienda utilizar hasta 12 botellas (por el diámetro del cable: 3, 97 mm). Los espacios que separan las botellas cerca de la superficie son menores que las botellas que van a mayores profundidades.

5.1.3.2. Colección de las botellas de inversión en el cable

Una vez que se ha probado el guinche oceanográfico, se le engrilleta el peso del plomo y se procede de la siguiente manera:. Se introduce el cable unos 10 a 15 m en el agua. De este

modo queda libre del casco y sirve como amortiguador de los movimientos del cable producidos por el rolido.

. Se pone el contómetro a cero.

. Se coloca la primera botella que va a colectar muestras a la máxima profundidad.

. Asegurando primero la mordaza del cable, apretando con fuerza la mariposa de ajuste.

. Luego se libera el resorte de la barra de conexión y se hace girar la botella hacia arriba. Este giro las válvulas en ambos extremos permitiendo la libre circulación de agua en la botella. Así mismo invierte los termómetros.

. Luego se baja el gatillo que será accionado por el mensajero en la parte superior de la botella y se la fija al cable, verificando que el gatillo haga vuelta ala posición de “arriba” y que el pasador que sujeta la botella al cable este nuevamente en posición de “cerrado”.

. Posteriormente se debe comprobar que el grifo de extracción (ahora en la parte superior) y el venteo (ahora en la parte inferior) se encuentran cerrados, de lo contrario no se obtendrán muestras.

. Se debe verificar que los termómetros se hayan invertido correctamente y que el mercurio se haya derramado del bulbo al depósito.

. A todas las botellas extractoras; con excepción de la primera, se les debe agregar un mensajero en su parte inferior, para tal fin cada mensajero tiene un trozo de cable de unos 15 a 20 cm con una gasa en su extremo.

5.1.3.3. Arriado de las botellas inversorasEl arriado de las botellas debe ser inicialmente lento con el fin de que el aire que contiene la botella sea expedido, luego pude lanzarse a mayores velocidades hasta alcanzar la profundidad deseada. Si se lanza muy rápido las botellas pueden soltarse el mensajero y las botellas pueden invertirse antes de que alcancen la profundidad deseada e incluso antes que toquen la superficie del agua, en este caso las botellas por efecto de la presión será destruidas, una vez lanzada la ultima botella se detiene el guinche.

5.1.3.4. Angulo de inclinaciónSe considera necesario un mínimo de 6 minutos para que los termómetros puedan leer la temperatura del lugar y la botella quedar llena con agua de esa profundidad. Se considera que para ángulos menores de 35º, los mensajeros descienden a 200m.min-1 y para mayores de 35º a velocidades de 250 m.min-1.

Antes de lanzar el mensajero se debe medir el Angulo de inclinación del cable tomado el promedio de varias lecturas para evitar el error que puede producir el rolido.

Fig. 1 Lanzamiento de la botella Nansen

5.1.3.5. Izado de las botellas Cuando a transcurrido el tiempo necesario para que la última botella se haya invertido, se comienza el izado de las botellas, teniendo siempre cuidado de avisar al que maneja el guinche, cuando aparece la primera botella en superficie.

Una vez que la botella esta en cubierta, se saca el mensajero y luego se retira la botella, la cual es llevada y colocada ordenadamente en su soporte, cuidando que la botella se mantenga verticalmente ya que la temperatura tomada por los termómetros de inversión puede perderse. Después que todas las botellas han sido colocadas en el soporte se toman las muestras para los análisis químicos.

Fig. 2 Partes de la botella Nansen

VI. CUESTIONARIO:

6.1. Que ventajas tiene la botella muestreadota Nansen6.2. ¿Porque las profundidades para la toma de muestras son mas

espaciadas a mayores profundidades?6.3. ¿Cual es la función del cañito de venteo y vaciado?6.4. Investigue otros tipos de botellas muestreadotas, señale algunas de sus

características.6.5. Compare la eficiencia de los diferentes sistemas de muestreo de agua.

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

GUZMAN J & J. COCHRAN. 1958. Manual de instrucciones para observaciones oceanográficas. Secretaria de Marina y Servicio de Hidrografía Naval. Buenos Aires, Argentina H601. pp:8 – 12

LAEVASTU, T. 1971. Manuel de Métodos de Biología Pesquera. Editorial Acribia. Zaragoza, España. pp : 111 – 121

LOZANO, C 1978, oceanografía, Biología Marina y Pesca. Tomo I tercera edición. Edit. Paraninfo S.A. Madrid, España. pp: 67 – 72

TRESIERRA, A, L SHIMOKAWA, W. CARBAJAL & C. BOCANEGRA. 1981. Manuel de métodos oceanográficos. Univ. Nac. De Trujillo. Trujillo, Perú. pp: 89 – 92

WELHAVI, J. 1979. Introducción a la oceanografía. Editorial continental S.A. de C. V. México.