Convección profunda en los océanos - Experimento

En este experimento simularemos la convección profunda en el océano y veremos la formación de una estructura de capas.

Para realizar el experimento es necesario contar con una pecera de poco espesor. Dimensiones razonables son 40 X 20 X 2 cm, similar a la que se muestra en la figura a continuación.

Aunque hay que hacerla fabricar especialmente, resultan muy económicas y se aplican en varios experimentos, por lo que constituyen una buena inversión para el laboratorio.

Necesitamos además algunas botellas o frascos, colorantes vegetales (de los de repostería) de varios colores, sal, la parte exterior de una jeringa sin aguja y (si tienes uno) un densímetro. Prepará soluciones de agua salada de diferente densidad, agregando a una misma cantidad de agua diferentes cantidades de sal y coloréalas de tonos diferentes. Conviene alternar colores claros y oscuros para que el experimento salga mejor. A una de las soluciones de densidad intermedia no la colorees y gúardala para el segundo experimento. Tené cuidado de no poner demasiada sal, por que corrés el riesgo de que la misma precipite. Recordá que al agregar más sal, aumentás el peso y, por lo tanto, la densidad de la solución. En este experimento, la densidad cambiará únicamente por efecto de la concentración de sales o "salinidad".

Si tenés un densímetro es buena idea medir la densidad y tomar nota de los diferentes valores. Una versión bien "casera" de lo que obtendrás se observa en la foto a continuación:

Ahora llená la pecera en sus dos terceras partes con agua dulce y comenzá a dejar caer pequeñas cantidades de agua salada coloreada de a poco usando la jeringa. Empezá con la solución menos densa y luego continuá con las que son progresivamente más densas. Observá el resultado:

Este proceso simula la formación de agua profunda en el océano:

 

Notá la turbulencia. Los flujos naturales son muy turbulentos y, por lo tanto, se forman muchos remolinos o vórtices. Fijate también que cuando terminaste el experimento quedaron formadas "capas" de diferentes colores, asociadas a las diferentes densidades de las soluciones que usaste. Son muy estables y no es fácil mezclarlas. Intentá "sacudir" un poco la pecera a ver qué sucede.

 

Ahora vamos a simular la formación de aguas de densidad intermedia, como la del Mediterráneo. Para eso dejaremos caer en la pecera el agua de densidad intermedia que no coloreamos. Observá el resultado:

Fijate que, aunque al principio parecía que se iba a ir hasta el fondo, esta agua es "empujada" hacia arriba por el agua más densa de abajo y termina ubicándose en una posición intermedia.