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Lección 5
RADIACIÓN Y TEMPERATURA La
RADIACIÓN electromagnética de origen solar
está constituida por fotones que se diferencian por su longitud de
onda. Cubre un amplio espectro de longitudes de onda, desde rayos gamma muy
energéticos, hasta ondas de radio muy poco energéticas (ver tabla) La
RADIACIÓN, en la parte visible del espectro, es la fuente energética que
sostiene la vida sobre la Tierra, pero, además, permite la visión y afecta a
procesos tan importantes como la morfogénesis La
RADIACIÓN que llega al límite externo de la atmósfera es casi constante, 1375
W m-2. A lo largo de su paso por la atmósfera sufren reflexión
(albedo), dispersión y absorción (extinción) La
RADIACIÓN absorbida por los medios fluidos de la Tierra proporciona la
energía para su movimiento, y es conocido como maquinaria térmica terrestre.
Esta tiende a uniformizar las temperaturas de la Tierra siendo la fuente
energética heterogénea La
RADIACIÓN recibida y emitida (balance radiativo) por la tierra ha sufrido modificaciones importantes a lo largo de la existencia del planeta.
Después de la última desglaciación el balance radiativo de la Tierra estaba
en equilibrio. En el último siglo el incremento de la concentración de gases
de efecto invernadero por acción humana ha roto el balance y la Tierra emite
menos radiación que la que recibe La
RADIACIÓN que llega a la superficie de tierras y océanos es reflejada o
absorbida por la materia. Una parte pequeña es absorbida por las plantas para
la realización de la fotólisis del
agua en la fotosíntesis La
absorción de la luz en el agua y la vegetación sigue la ley de Lambert-Beer,
asumiéndose que se extingue de una manera constante. Se expresa com I0
= Iz e-kz en el agua (siendo z la profundidad y k la
cte de extinción) y como Ia = I0 e-k IFa, en
la vegetación (siendo a la altura
desde la parte alta de la vegetación e IFa , el índice foliar
acumulado hasta esa profundidad La
respuesta fotosintética a la concentración de fotones (curvas P/I ó P/E)
sigue una función saturante, que depende de la velocidad del circuito estado
excitado – estado de reposo de la clorofila a Los
organismos responden a la concentración de radiación modificando la respuesta
P/I. Hay plantas (hojas) de sol y de sombra La
visión permite la localización y determinación de objetos a distancia y la
ubicación propia. También la detección de movimiento La
TEMPERATURA presenta una distribución
vertical muy definida en la atmósfera y el océano. En la atmósfera disminuye
de forma adiabática en la troposfera (hasta 12 km de altura). En el océano se
define una capa superior más cálida, una zona de termoclina, y capas
inferiores muy frías por debajo de los 1000 m La
distribución de la TEMPERATURA al nivel del mar sufre una variación
estacional similar a la de la radiación Los
organismos pueden vivir en rangos de temperatura entre -70 y 90 ºC. Pero la mayoría de ellos viven en
rangos limitados de temperatura. Esto afecta a la distribución geográfica de
las especies La
temperatura corporal depende del balance radiativo. Reciben calor de la
radiación solar o del calor radiado por las superficies que los rodean, por
la luz reflejada, y por la conducción desde suelo y agua. También producen
calor metabólico. Pierden calor por radiación, evaporación, conducción y
convección Los
organismos se dividen en endotérmicos,
con capacidad de producir calor metabólico, y ectotérmicos, sin esta capacidad. También en homeotermos, con cambios limitados de
la temperatura corporal, y poiquilotermos,
con cambios importantes de temperatura corporal Los
organismos tienen un óptimo de respuesta a la temperatura. Este óptimo puede
variar con la fase del ciclo de vida o con la estacionalidad. EL óptimo puede
modificarse por aclimatación La
temperatura afecta a los poiquilotermos en muchos aspects del ciclo vital,
entre ellos a la velocidad del desarrollo Los
homeotermos cambian la magnitud del gasto metabólico, a temperaturas bajas
para mantener la temperatura corporal, y a temperaturas altas para facilitar
la pérdida de calor (sudoración, jadeo) Los
homeotermos que viven en ambientes fríos (p.e. en el océano) tienen
estructuras que minimizan la perdida de calor, como circulación
contracorriente, o a “rete mirabili”. Las partes sobresalientes pueden estar
a temperatura inferior a la del centro del cuerpo |
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e = h υ = h c λ-1 siendo υ = c λ-1 e energía ;
h constante de Plank : c
velocidad de la luz ; υ
frecuencia ; λ
longitud de onda Longitud
de onda %
Radiación
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