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Densidad del agua y estratificación térmica:  la densidad del agua está estrechamente relacionada con la temperatura.  De esta forma un agua templada flota sobre el agua más fría.  En los lagos u océanos la temperatura va descendiendo con la profundidad y de forma inversa se va produciendo un incremento en la densidad del agua.  En zonas templadas o en épocas estivales las altas temperaturas del aire ambiente calientan la superficie del agua, disminuye su densidad y flotan sobre la capa de agua más profunda, fría y densa.  Cuanto mayor es la temperatura, más se diferencian las masas de agua llegando a producirse una estratificación del medio acuático en tres capas diferenciadas.  Una superior o epilimnion, templada y de menor densidad, una inferior o hipolimnion, fría y más densa, y una región estrecha que separa a éstas denominada termoclina o picnoclina. 

En esta región intermedia se produce un gradiente térmico muy acusado a cierta profundidad donde la temperatura desciende muy rápidamente  tan solo bajando unos pocos metros de profundidad.  Cuando se dan estas circunstancias se produce un atrapamiento de nutrientes y otras sustancias (por ejemplo, contaminantes) en la capa inferior fría impidiendo su difusión hacia la superficie.  Por el contrario la capa inferior no recibe aportes del oxígeno atmosférico disuelto, volviéndose cada vez más anóxico.  En los océanos se produce principalmente en aguas tropicales y templadas, aunque se desarrolla menos y a una profundidad mayor en las aguas templadas.  En estas zonas templadas existen una mayor diferencia estacional y en épocas estivales donde el sol calienta la superficie del mar puede aparecer una termoclina estacional, menos profunda y con un gradiente mucho más acusado en aguas templadas.  La aparición de esta capa de mezcla tiene gran importancia en la producción de los productores primarios de mar, ya que es un  factor limitante en el aporte de nutrientes en la capa superior de agua.  Los nutrientes en esta capa van disminuyendo poco a poco, ya que los que están en forma de detritos caen al fondo del mar y no vuelven a subir a la superficie debido a la  estratificación creada por la termoclina.  Finalmente, otro factor en el que es de gran importancia la aparición de la termoclina es en la dispersión de los contaminantes ocasionados por los emisarios submarinos que se encuentran por debajo de la capa de mezcla, ya que quedarían atrapados por debajo de ésta y no llegarían a la superficie. El Software DESCAR simula dicho efecto mediante su modelo estratificado.

Ejemplo:

Plano XY y XZ calculados por DESCAR para un emisario submarino que emite 0,15 m^3/s de caudal bajo una corriente de 0,03 m/s en dirección E haciendo uso del modelo estratificado e incluyendo efectos de termoclina. Hemos simultaneado representaciones mediante cortes horizontales y verticales en el cálculo para poder hacernos con una imagen tridimensional de la dispersión del contaminante en el agua.

Picnoclina I - Picnoclina II

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