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Estratificação aquática

Estratificação térmica num corpo de água.

Estratificação é um fenómeno comum nos corpos de água, que consiste na formação de camadas horizontais de água com diferentes densidades, estáveis, ordenadas de forma a que as menos densas flutuem sobre as mais densas, com um grau mínimo de mistura entre elas. Embora existam vários mecanismos que conduzem à estratificação, a origem mais comum é a térmica e resulta na formação de uma camada de água mais quente, e por isso menos densa, que se acumula junto à superfície do corpo de água, sobrenadando a água mais fria e densa da região mais profunda. A manutenção da estratificação depende da inexistência de correntes de convecção ou advecção ou da ausência de mistura induzida pela agitação da superfície causada pelo vento.

Estratificação térmicaEditar

Densidade da água líquida
Temp. (°C) Densidade (kg/m3)[1][2]
+100 958,4
+80 971,8
+60 983,2
+40 992,2
+30 995,6502
+25 997,0479
+22 997,7735
+20 998,2071
+15 999,1026
+10 999,7026
+4 999,9720
0 999,8395
−10 998,117
−20 993,547
−30 983,854
Os valores abaixo de 0 °C referem-se a água superarrefecida.

A temperatura de máxima densidade da água doce ronda os 4 graus Celsius (exactamente 999,975 quilogramas por metro cúbico a 3,98 graus Celsius no caso da água pura). Acima dessa temperatura, a densidade da água diminui regularmente até atingir o ponto de ebulição; igual fenómeno ocorre com a descida de temperatura até ao ponto de congelação (o gelo flutua na água líquida). Devido a essa variação de densidade da água, na ausência de condições de mistura que mantenham a destratificação, é frequente os corpos de água estratificarem por razões térmicas.

A separação de água quente e fria apenas se mantém enquanto não existir suficiente agitação da água. Num intervalo longo de tempo, e mesmo não ocorrendo agitação, por um processo denominado por difusão, o calor da zona superior do reservatório irá ser difundido lentamente para todo o reservatório, terminando por ocorrer uma completa homogeneização da temperatura da massa de água, com a consequente mistura e desaparecimento da estratificação.

Nos lagos e lagoas, onde o fenómeno é comum, as camadas formadas por estratificação térmica recebem as seguintes designações:

Em regiões de clima temperado onde se verifica um aquecimento e arrefecimento cíclico dos corpos de água, gera-se um padrão sazonal de estratificação e de circulação, com a estratificação no período estival e recirculação nos períodos de primavera e outono (nos lagos dimícticos). O processo ocorre mais lentamente em massas de água profundas, podendo formar-se bandas térmica (thermal bars).

Se a estratificação da água permanece durante longos períodos, a massa de água é considerada meromíctica. Pelo contrário, se durante a maior parte do tempo a massa de água não apresenta estratificação, comportando-se como uma uma camada única de água da superfície até ao fundo, a massa de água é considerada holomíctica.

A acumulação de dióxido de carbono em solução na água, como ocorre em alguns lagos meromícticos de África (Lago Nyos e Lago Monoun nos Camarões e Lago Kivu no Ruanda), é perigosa pois potencia erupções límnicas, durante as quais é libertada num período muito curto uma grande quantidade de dióxido de carbono, e eventualmente outros gases, os quais provocam um súbito empobrecimento relativo em oxigénio no ar da zona circundante, provocando a morte por asfixia a pessoas e animais que aí se encontrem.

Notas

  1. Lide, D. R. (Ed.) (1990). CRC Handbook of Chemistry and Physics (70th Edn.). Boca Raton (FL):CRC Press.
  2. Water - Density and Specific Weight

Ver tambémEditar

Ligações externasEditar

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