¿Tiene el agua del océano la misma densidad a cualquier profundidad?

La densidad es una propiedad física de la materia que indica cuánta masa está contenida en un determinado volumen. La respuesta a tu pregunta es que no, la densidad del agua del océano varía con la profundidad y esto es debido a tres factores principales: temperatura, salinidad y presión.

Con respecto a la temperatura, las aguas frías son más densas que las cálidas porque las moléculas están más comprimidas con temperaturas más bajas. Es importante también saber que en una columna de agua la temperatura disminuye con la profundidad porque la luz solar que calienta la superficie no penetra más allá de los primeros doscientos metros aproximadamente. Esto varía en cada zona del océano, pero el límite que alcanza la luz solar está alrededor de esa profundidad. Como la luz del sol no llega a las aguas más profundas, estas son mucho más frías, por lo que también aumenta su densidad.

En cuanto a la salinidad, es la cantidad de sales disueltas que hay en el agua oceánica y esa cantidad puede variar dependiendo de factores como la evaporación, las lluvias o el aporte de agua dulce de los ríos. El de la salinidad es el parámetro más complejo de las tres variables que afectan a la densidad del agua. Esto es así porque la salinidad del océano está influida por una gran cantidad de procesos: físicos, biológicos, geográficos, etc. Sin embargo, la temperatura y la presión tienen unos patrones mucho más consistentes y predecibles. De forma general, en la superficie del mar, la salinidad es menor en zonas cercanas a desembocaduras de ríos y mayor en regiones en las que la evaporación es alta. Si nos movemos en profundidad, la salinidad tiende a estabilizarse, aunque puede aumentar ligeramente debido a la mezcla de aguas muy antiguas y densas.

Las sales disueltas incrementan la masa de agua sin cambiar mucho su volumen, por lo tanto, a mayor salinidad tenemos mayor densidad. Por ejemplo, en el agua de los polos, en el Ártico y en la Antártida, el agua es más densa porque la sal se condensa en el área circundante.

Y por último, la presión aumenta linealmente con la profundidad porque el peso del agua que hay por encima ejerce fuerza sobre las capas inferiores. Más o menos por cada diez metros de profundidad, la presión aumenta una atmósfera. A miles de metros de profundidad, la presión puede alcanzar cientos de atmósferas y esto influye en las propiedades físicas y químicas del agua. A medida que la presión aumenta con la profundidad, las moléculas de agua se comprimen, lo que incrementa la densidad. Así que la densidad del agua aumenta con la presión.

Si pensamos en la relación combinada, en la superficie la densidad es menor por todo lo que hemos dicho y en las profundidades, la mayor presión y salinidad y la menor temperatura hacen que la densidad sea mayor. Para que lo entiendas pueden imaginar que la densidad en el agua del océano varía por capas.

Como puedes imaginar, esto tiene efectos porque la variabilidad de estos factores define propiedades fundamentales en los procesos oceánicos como las corrientes marinas, la circulación termohalina que regula el clima global y también en la dinámica de los ecosistemas marinos.

Para que entiendas su importancia, debes saber que la temperatura en la Tierra está estrechamente relacionada con los movimientos de agua en el océano, que dependen de la combinación de temperatura y salinidad del agua oceánica en cada zona geográfica y en cada profundidad. Esas variables determinan la densidad del agua e impulsan corrientes que hacen que en ciertas zonas tengamos aguas superficiales cálidas y en otras tengamos aguas profundas muy frías. Esto explica, por ejemplo, que Madrid y Boston, que están en la misma latitud, tengan un clima tan diferente, mucho más cálido en Madrid. Mientras la Corriente del Golfo transporta aguas cálidas hacia Europa occidental, moderando su clima, la costa este de Estados Unidos está más expuesta a corrientes frías y masas de aire ártico.

Elena Ceballos Romero es doctora en física nuclear aplicada a la oceanografía. Investigadora Marie Curie en el Departamento de Física Aplicada II de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Edificación de la Universidad de Sevilla.

Pregunta enviada por Ruth Lazkoz.

Coordinación y redacción: Victoria Toro

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