Disco Secchi

El disco de Secchi (o disco de Secchi ), creado en 1865 por Angelo Secchi , es un disco circular blanco liso de 30 cm (12 pulgadas) de diámetro que se utiliza para medir la transparencia o turbidez del agua en masas de agua. El disco se monta en un poste o cuerda y se baja lentamente hacia el agua. La profundidad a la que el disco ya no es visible se toma como una medida de la transparencia del agua. Esta medida se conoce como profundidad de Secchi y está relacionada con la turbidez del agua . Desde su invención, el disco también se ha utilizado en un diseño modificado, más pequeño, de 20 cm (8 pulgadas) de diámetro, en blanco y negro para medir la transparencia del agua dulce.

Discos similares, con un patrón negro y amarillo, se utilizan como marcadores fiduciales en vehículos en pruebas de choque , maniquíes de pruebas de choque y otros experimentos cinéticos.

El disco Secchi original era un disco blanco liso y se utilizó en el mar Mediterráneo . ^{[1] [2]} Un disco Secchi blanco liso de 30 cm (12 pulgadas) de diámetro sigue siendo el diseño estándar utilizado en estudios marinos. En 1899, George C. Whipple modificó el disco Secchi original completamente blanco a "... un disco de aproximadamente 8 pulgadas de diámetro, dividido en cuadrantes pintados alternativamente de negro y blanco como el objetivo de una varilla de nivel...". ^{[3] [4]} Este disco Secchi modificado en blanco y negro es el disco estándar utilizado en investigaciones limnológicas (de agua dulce). ^{[5] [6]}

La profundidad de Secchi se alcanza cuando la reflectancia es igual a la intensidad de la luz retrodispersada desde el agua. 1,7 dividido por esta profundidad en metros produce un coeficiente de atenuación (también llamado coeficiente de extinción ), para la luz disponible promediada sobre la profundidad del disco de Secchi. Si bien se utiliza como una variable, el coeficiente de extinción también se utiliza como una variable para la turbidez. El coeficiente de atenuación de la luz, k , se puede utilizar en una forma de la ley de Beer-Lambert , para estimar I _z , la intensidad de la luz a la profundidad z a partir de I ₀ , la intensidad de la luz en la superficie del océano. ^[7]$${\displaystyle {I_{z} \sobre I_{0}}=e^{-kz},}$$

Las lecturas del disco Secchi no proporcionan una medida exacta de la transparencia, ya que puede haber errores debido al reflejo del sol sobre el agua, o una persona puede ver el disco a una profundidad, pero otra persona con mejor vista puede verlo a una profundidad mayor. Sin embargo, es un método económico y sencillo para medir la claridad del agua. Debido a la posibilidad de variación entre usuarios, los métodos deben estandarizarse tanto como sea posible.

La medición del disco Secchi siempre debe realizarse en el lado sombreado de un barco o muelle entre las 9:00 y las 15:00 horas. ^[8] El período para obtener los mejores resultados es entre las 10:00 y las 14:00 horas. El mismo observador debe tomar las mediciones de profundidad de Secchi, de la misma manera, cada vez. Se puede realizar la medición bajando el disco más allá de un punto de desaparición, luego levantándolo y bajándolo ligeramente para establecer la profundidad de Secchi. Otro método es registrar la profundidad a la que desaparece el disco, bajarlo unos pocos pies más y luego registrar la profundidad a la que reaparece el disco a medida que se lo sube lentamente. La profundidad de Secchi se toma como el promedio de los dos valores. ^[9]

Las mediciones del disco de Secchi no indican cómo cambia la atenuación con la profundidad o con determinadas longitudes de onda de la luz. Los fotómetros submarinos pueden funcionar a profundidades de 150 m (492 pies) y pueden registrar las partes visible, ultravioleta e infrarroja del espectro. Los turbidímetros y transmisómetros tienen sus propias fuentes de luz y pueden medir la transparencia con precisión científica. ^[10]

Las mediciones con discos Secchi han sido un componente integral de los programas de evaluación de la calidad del agua de los lagos de Minnesota y Wisconsin durante algún tiempo; los residentes de los lagos realizan mediciones periódicas y envían sus lecturas a las agencias estatales y locales. Los datos longitudinales agregados se utilizan para revelar tendencias generales en la calidad del agua. De manera similar, el Programa de Lagos Limpios de Indiana capacita y confía en voluntarios para monitorear la turbidez en más de 80 lagos de Indiana utilizando discos Secchi, y utiliza los datos enviados por voluntarios para monitorear la calidad de los lagos en el estado. ^[11]

En 2013, un equipo de científicos marinos estableció el programa global de ciencia ciudadana Secchi Disk para que los marineros estudiaran el fitoplancton marino. ^[12] Este estudio de ciencia ciudadana en curso con Secchi Disk combina el tradicional disco Secchi blanco de 30 cm de diámetro con tecnología móvil para cargar datos de profundidad Secchi recopilados del mar en una base de datos central. Los primeros resultados científicos del estudio se publicaron en 2017. ^[13] El estudio Secchi Disk comenzó en respuesta a un controvertido informe científico que sugería que el fitoplancton que influye en la transparencia del agua había disminuido un 40% en los océanos entre los años 1950 y 2008. ^{[14] [15]}

• Escala Forel-Ule
• Estrella Siemens
• Índice de estado trófico
• Calidad del agua

• Brewin, Robert JW; Pitarch, Jaime; Dall'Olmo, Giorgio; van der Woerd, Hendrik J.; Lin, Junfang; Sun, Xuerong; Tilstone, Gavin H. (7 de marzo de 2023). "Evaluación de técnicas ópticas históricas y modernas para monitorear la biomasa de fitoplancton en el océano Atlántico". Frontiers in Marine Science . 10 . Frontiers Media SA. doi : 10.3389/fmars.2023.1111416 . hdl : 10871/132642 . ISSN  2296-7745.
• Hou, Weilin; Lee, Zhongping; Weidemann, Alan D. (2007). "¿Por qué desaparece el disco de Secchi? Una perspectiva de imagen". Optics Express . 15 (6). The Optical Society: 2791–3502. doi : 10.1364/oe.15.002791 . ISSN  1094-4087. PMID  19532517.
• Lee, ZhongPing; Shang, Shaoling; Hu, Chuanmin; Du, Keping; Weidemann, Alan; Hou, Weilin; Lin, Junfang; Lin, Gong (2015). "Profundidad del disco de Secchi: una nueva teoría y modelo mecanicista para la visibilidad submarina". Teledetección del medio ambiente . 169 . Elsevier BV: 139–149. doi : 10.1016/j.rse.2015.08.002 . ISSN  0034-4257. OCLC  5867529207.
• Preisendorfer, Rudolph W. (1986). "Ciencia del disco de Secchi: Óptica visual de aguas naturales1". Limnología y Oceanografía . 31 (5). Wiley: 909–926. doi : 10.4319/lo.1986.31.5.0909 . ISSN  0024-3590. OCLC  5718371060.
• Wernand, MR (27 de abril de 2010). "Sobre la historia del disco de Secchi". Revista de la Sociedad Óptica Europea: Rapid Publications . 5 . Sociedad Óptica Europea. doi : 10.2971/jeos.2010.10013s . ISSN  1990-2573.

• Disco de Secchi en la Enciclopedia de la Tierra
• Transparencia del disco Secchi
• EPA ¡Ay!
• Simulador de disco Secchi
• El disco Secchi en The Secchi Dip-In
• Secchi App: el experimento científico global realizado por marinos para estudiar el fitoplancton marino