¿Alguna vez has ido a nadar a un estanque o a un lago a finales de verano y te has dado cuenta de que los primeros pies de agua son como el agua de la bañera y, por debajo, el agua está fresca y es refrescante? Esta agua más fría, aunque resulte muy refrescante al zambullirse en ella, puede ser muy peligrosa para tu estanque y sus habitantes.

Términos y definiciones

La estratificación es la división del agua en capas según la temperatura y/o las propiedades químicas y la densidad. Esta división en capas puede variar en profundidad, pero suele ser muy marcada dentro de un estanque o un lago.

«Termoclina» es el nombre que recibe la separación entre las capas de un estanque. Suele corresponder a la transición entre el agua cálida de la superficie y el agua fría del fondo.

La zona eufótica es la parte de la columna de agua que recibe la luz solar, o la capa superior del agua.

«Epilimnion» es el término que designa la capa de agua cálida situada en la superficie del estanque durante los meses de verano.

La «renovación del estanque», o simplemente «renovación», es el proceso por el cual un estanque estratificado se mezcla una vez que desaparece la barrera de densidad. Esto suele ocurrir en otoño, aunque también puede suceder en primavera. A menudo es un fenómeno muy brusco y puede resultar catastrófico para el entorno del estanque.

La singularidad del agua

El agua sustenta la vida en la Tierra. Algunas de sus propiedades únicas contribuyen a que la vida continúe incluso en los meses de invierno. La mayoría de los compuestos de la Tierra alcanzan su máxima densidad en estado sólido. El agua no es así, por eso el hielo flota en un estanque y en tu vaso. Como el hielo flota, los estanques y los lagos pueden sustentar la vida en los meses de invierno. Si el hielo fuera más denso que el agua líquida, se hundiría y haría que todo el estanque o lago se congelara.

La densidad del agua líquida también varía con la temperatura. En términos generales, cuanto más caliente está el agua, menos densa o más ligera es. Eso significa que el agua a 80 °F «flotará» sobre el agua a 55 °F. Sin embargo, a unos 39 °F o 4 °C, el agua se vuelve menos densa hasta que alcanza el punto de congelación y se convierte en sólido. Este cambio clave en la densidad es fundamental, ya que garantiza que haya agua caliente en el fondo del estanque durante los meses de invierno y un lugar donde los peces puedan encontrar temperaturas más constantes.

Evolución estacional del agua

Comenzaremos nuestro recorrido estacional por el invierno. La temperatura del agua es bastante uniforme a lo largo de toda la columna de agua. Como se ha mencionado anteriormente, el agua más cálida es menos densa que el agua fría y flota hacia la superficie. Sin embargo, a medida que el agua se enfría y se vuelve gradualmente más pesada, este proceso se invierte a unos 4 grados Celsius y continúa hasta que el agua se congela (por eso flota el hielo). Si te encuentras en un clima septentrional en el que se forma hielo, habrá agua más cálida cerca del fondo del estanque, calentada por la Tierra, que no flotará hacia la superficie porque el agua superficial bajo el hielo es lo suficientemente fría como para ser más ligera.

A medida que el hielo se derrite a finales del invierno o principios de la primavera, esa agua, que a 4 grados centígrados es menos densa, se calienta hasta superar los 4 grados. Cuando esto ocurre, resulta más densa o pesada que el agua cálida del fondo. Lo que ocurre entonces se denomina «renovación». El agua más pesada se encuentra en la superficie, pero cuando se elimina la barrera de densidad, toda la columna de agua adquiere una densidad uniforme. Esto provoca la mezcla de toda la columna de agua y, por lo general, el estanque adquiere un aspecto turbio debido a los residuos en suspensión. La inversión primaveral es mucho menos intensa que la otoñal, ya que en primavera no hay tantos problemas de oxígeno como a finales del verano.

A medida que la primavera da paso al verano, la capa superior, o epilimnio, se calienta por la acción del sol y el aumento de la temperatura del aire. Cuanto más cálido es el tiempo y más intenso el sol, más marcada es la estratificación térmica y mayor la diferencia de densidad entre la superficie y el fondo del estanque. El volumen del epilimnio puede variar de un estanque a otro y de un año a otro, pero suele ser muy reducido en comparación con el agua más fría del fondo.

Con la llegada del otoño bajan las temperaturas. El agua del estanque empezará a enfriarse a lo largo del otoño. Las temperaturas más bajas seguirán enfriando el agua superficial hasta que el agua situada por encima de la termoclina tenga la misma temperatura y densidad que el agua del fondo. Ahora nos encontramos ante una situación en la que podría producirse una inversión térmica. Cuanto más rápida sea la inversión, más graves serán los efectos. Una lluvia fresca de otoño o un frente frío con mucho viento pueden enfriar rápidamente el agua superficial y provocar una inversión rápida. Una vez que el agua superficial más fría alcance la misma densidad que la del fondo, el volumen del estanque se mezclará y desplazará los volúmenes de agua. De nuevo, la columna de agua se mezclará y tendrá un aspecto turbio debido a los residuos en suspensión.

La inversión térmica de otoño es mucho más severa que la de primavera. Durante la inversión térmica, cuanto más cerca esté la termoclina de la superficie, peores serán los efectos en el estanque. Si hay un gran volumen de agua por debajo de la termoclina que contiene muy poco oxígeno o ninguno en el momento en que se produce la inversión, el agua con bajo contenido en oxígeno se mezcla con el resto del estanque, lo que reduce el oxígeno disuelto en toda la columna de agua. Además, las probabilidades de que se produzca una inversión son mayores en otoño debido a las lluvias habituales de esta estación y a los frentes fríos. Esta disminución del oxígeno disuelto puede ser lo suficientemente drástica como para provocar una mortandad masiva de peces. La inversión también mezclará los residuos del fondo con la columna de agua y puede estimular una mayor actividad bacteriana, lo que reducirá aún más los niveles de oxígeno disuelto.

Una vez que la columna de agua vuelva a ser homogénea, el agua seguirá enfriándose en la superficie a medida que el otoño dé paso al invierno. Cuando el agua superficial alcance los 39 °F o 4 °C, flotará sobre el agua más cálida y densa hasta que se enfríe lo suficiente como para solidificarse. En ese momento, tu estanque se congelará y permanecerá así hasta que el sol de la primavera y las temperaturas más cálidas derritan el hielo y el proceso vuelva a comenzar.