6.1: Presión
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Cuando hablamos de presión en el océano, nos estamos refiriendo a la presión hidrostática, que es resultado del peso de la columna de agua presionando hacia abajo sobre un objeto debido a la gravedad. Cuanto más profundo vas, más agua está por encima de ti, y mayor es el peso (y así la presión) de esa agua. En la superficie experimentamos una atmósfera de presión (1 atm = 101.3 kPa) debido al peso de la atmósfera sobre nosotros. Al descender al océano, la presión aumenta linealmente con la profundidad; hay un aumento en la presión de 1 atm por cada aumento de 10 m de profundidad. Por lo que a 1000 m de profundidad la presión sería de 101 atm (100 atm de presión debido a la profundidad de 1000 m, más la 1 atm que está presente en la superficie).
Hay varias consecuencias importantes de la alta presión a profundidad. Primero, debido a la Ley de Boyle, que establece que el volumen de un gas está inversamente relacionado con la presión, la alta presión actuará para comprimir espacios de aire, como los pulmones de un animal buceador (o persona), o el espacio dentro de un submarino. Por lo tanto, los submarinos y sumergibles deben tener cascos muy fuertes para resistir esta compresión a profundidades extremas. Segundo, la Ley de Henry establece que a presiones más altas un fluido contendrá más gas disuelto. Como se ve en la sección 5.4, esto significa que el agua a alta presión más profunda puede contener más gases disueltos que las aguas superficiales.
Esto también tiene implicaciones para los buceadores humanos. Según la Ley de Henry, si aumentas la presión, aumentas la cantidad de gas que puede disolverse en un líquido (como la sangre). Por el contrario, cuando se reduce la presión, el fluido retiene menos gas disuelto, y el exceso de gas saldrá de la solución, a menudo en forma de burbujas. Esto es lo que sucede cuando abres una botella de una bebida carbonatada. El contenido de la botella se sella bajo presión, y al abrir la botella, se libera la presión, y el fluido ya no puede contener todo el CO 2 que se disolvió en ella, por lo que el CO 2 se escapa, formando burbujas. La enfermedad por descompresión, o “las curvas” ocurre en los buceadores si ascienden demasiado rápido después de respirar aire comprimido. Un lento ascenso permite que este exceso de gas sea extraído de la sangre y exhalado, pero si el buzo asciende demasiado rápido, estos gases saldrán de la solución y formarán burbujas en la sangre que se congregan cerca de las articulaciones, provocando un dolor intenso y tal vez la muerte.
Enlaces adicionales para más información
- ¿Cómo pueden los mamíferos marinos de buceo profundo evitar “las curvas”? : http://www.oneworldoneocean.com/blog/entry/ocean-stemulation-how-marine-mammals-avoid-the-bends