Oxigenación. Solubilidad de oxígeno

Además de diversas sales minerales el agua contiene gases en disolución. Todos los gases del aire son solubles en el agua pero en diversa proporción. La concentración máxima (c) de un gas disuelto en agua pura, llamado contenido en saturación, se calcula con una fórmula conocida como Ley de Henry:    c = p . K

Siendo p la presión parcial del gas en el aire y K un coeficiente de solubilidad característico de cada gas.

El oxígeno es 31 veces menos soluble que el anhídrido carbónico, en el aire hay 635 veces mas oxígeno que carbónico y en el agua solo 20 veces. El nitrógeno es la mitad de soluble que el oxígeno

Mililitros por litro en aire y agua de los principales gases atmosféricos

  Aire Agua pura a 10º C
Nitrógeno 780,84 14,53
Oxígeno 209,46 7,90
Argón 9,34 0,39
Anhídrido carbónico 0,33 0,39
     

*Tomado de Lacroix, Gerard Lagos y ríos medios vivos. Ed Plural

El anhídrido carbónico es el gas mas soluble en agua de los presentes en el aire. También muy soluble es el monóxido de carbono que puede ocasionar problemas en lugares cerrados. 

La solubilidad de oxígeno en el agua disminuye ligeramente con el aumento de la salinidad, de forma intermedia con la disminución de la presión atmosférica (mayor a nivel del mar, 1000 m de altitud suponen una disminución de un 11,5% en la presión) y notablemente con el aumento de temperatura. A presión atmosférica normal el nivel de saturación del contenido de oxígeno varía entre 14-16 mg/l a 0º C  a 8-11 mg/l a 25º C. Aproximadamente a 25º C es la mitad que a 0º C. La turbulencia favorece los intercambios entre el aire y el agua, por tanto aguas mas frías y mas agitadas contienen mayor cantidad de oxígeno y, al revés, aguas mas cálidas y menos agitadas contienen menos oxígeno.

Pero con poco movimiento del agua y con el aumento de temperatura la oxigenación del agua depende en gran medida del metabolismo de los organismos que hay en el agua. La fotosíntesis durante el tiempo de luz expulsa oxígeno que queda disuelto en el agua, es frecuente por ello que haya una sobre saturación de oxígeno durante el día a veces del 200%. Por la noche, en ausencia de luz los organismos vivos gastan oxígeno y expulsan anhídrido carbónico para su respiración, es frecuente un importante déficit de oxígeno durante la noche y las primeras horas de la mañana por la gran acumulación de microorganismos aeróbicos que descomponen la materia orgánica, los cadáveres y los detritus sobre todo de las capas profundas. El síntoma de que esto está ocurriendo es que los peces se encuentran boqueando en las primeras horas del día o colocados todos en alguna zona mas oxigenada.

La reacción química de la fotosíntesis y de la respiración celular son contrarias.

Para el crecimiento de los kois es imprescindible tanto un buen movimiento del agua como una buena oxigenación, si estas condiciones no se dan el crecimiento es muy lento.

En la siguiente tabla se señalan la temperatura letal a la que pueden vivir determinadas especies de peces y el contenido mínimo de oxígeno que necesitan:

  Temperatura letal Contenido mínimo en Oxígeno  
Salmón o trucha 24º C 7-11 mg/l  
Barbo 27º C 5,7 mg/l  
Lucio 29º C 4 mg/l  
Carpa 34º C 0,5 mg/l