Concepto de medio ambiente
Enfoque tradicional: espacio en el que se desarrolla nuestra existencia pero del que no formamos parte.
Visión económica o productiva: fuente de recursos naturales, soporte de actividades productivas y receptor de desechos y productos.
Visión administrativa-operativa: constituido por el ser humano, la flora y la fauna, el suelo, el aire, el agua, el clima, el paisaje, los bienes materiales, el patrimonio cultural y las interacciones entre sí
.Definición aceptada: es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas.
¿Qué es un sistema?
Es un conjunto de partes o acontecimientos que son interdependientes e interaccionan, por lo que puede ser considerado como un todo sencillo.
Sistemas abiertos
Recibe entradas del ambiente exterior y las modifica creando salidas.
Sistemas cibernéticos
Se caracteriza porque presenta un cierto grado de autorregulación. La salida puede influir sobre la entrada mediante un mecanismo llamado retroalimentación.
Retroalimentación positiva: tiende a separarlos cada vez más del punto de partida
Retroalimentación negativa: determina el reajuste continuo del punto de partida, de modo que si el sistema se separa del punto de partida demasiado, el mecanismo de retroalimentación lo devuelve a su estado inicial.
Sistemas biológicos
La tierra en el sistema solar
Las semejanzas con el resto de los planetas son:
Movimiento alrededor del Sol.
Ubicación de las órbitas en un mismo plano.
La composición de algunos de ellos
Las características propias de la Tierra son el resultado de una evolución planetaria única que dependió de factores exclusivos, como su posición en el sistema solar.
La atmósfera y la hidrosfera
La atmósfera, envoltura gaseosa de la Tierra, se originó como consecuencia de la desgasificación de las rocas durante la fusión del planeta primitivo. Su composición original muy diferente a al actual: sin oxígeno, con gran cantidad de nitrógeno y CO2 y enormes cantidades de vapor de agua. Este último se condensó y precipitó, dando lugar a los océanos. La acción del Sol inició el ciclo del agua. Gran parte del CO2 se disolvería en las gotas de lluvia y pasaría a los océanos, donde podría reaccionas y dar lugar a rocas sedimentarias carbonatadas. Como consecuencia de la actividad fotosintética de los seres vivos, apareció el oxígeno en la atmósfera y se redujo aún más el CO2.
La atmósfera modula la energía procedente del Sol y regula la temperatura del planeta.. Los fenómenos climáticos, las olas, las corrientes marinas y la distribución de las precipitaciones son consecuencia de la dinámica atmosférica. Ejerce una acción directa sobre las rocas mediante meteorización, y los fenómenos meteorológicos son responsables del relieve. Respecto a la biosfera, filtra las radiaciones nocivas, modera la temperatura terrestre y la presencia de agua líquida es posible.
La hidrosfera tiene un papel esencial en la regulación térmica junto con la atmósfera, gracias al elevado calor específico del agua, las corrientes marinas y la reflexión de radiaciones solares por las masas de hielo. El agua que circula por la superficie modela el relieve. Es fundamental para la biosfera, puesto que forma parte de los seres vivos en una alta proporción, les aporta hábitats y mantiene la temperatura global.
La geosfera
Formada por un núcleo denso y metálico, un manto rocoso y un manto de rocas más ligeras. Es una esfera dinámica, movida por la energía interna que permanece desde sus orígenes.
La dinámica interna repercute en la superficie terrestre y tiene efectos sobre los otros subsistemas. Las erupciones volcánicas liberan gases que modifican localmente la composición atmosférica y calientan el agua subterránea próxima a las cámaras magmáticas. Es fundamental en la formación de los suelos, donde se asienta la vida, y en el aporte de sales minerales necesarios en el desarrollo vegetal.
La biosfera
Apareció después de que se formaran definitivamente la hidrosfera y la atmósfera. Ha condicionado la composición, la estructura y la dinámica de capas fluidas, así como de al superficie de la geosfera. James Lovelock, hipótesis deGaia. La biosfera es una entidad autorregulada con capacidad para mantener a nuestro planeta sano mediante el control del ambiente físico-químico.
Recursos
Recursos naturales: cantidades totales de los materiales existentes en la Tierra que pueden llegar a tener un valor económico.
Reservas: recursos que pueden ser explotados mediante el uso de la tecnología actual, obteniendo un beneficio ecónomico.
Los recursos naturales
Pueden clasificarse en:
Renovables: pueden reemplazarse al mismo ritmo que se consumen. Pueden dejar de serlo. P.e.: las especies animales o vegetales.
No renovables: una vez agotados por completo, desaparecen. P.e.: petróleo.
Impactos
Es un efecto, positivo o negativo, que produce una cierta actividad humana sobre el entorno.
Varios tipos de efectos:
Sociales
Económicos
Tecnológico-culturales
Ecológicos
Riesgos
Riesgo natural: probabilidad, grande o pequeña, de que se produzca un daño o catástrofe sobre la población en una zona, debido a la actuación de un proceso natural y sus factores son:
Peligrosidad: se refiere al proceso natural. Valora su potencialidad como responsable de transformaciones en el medio ambiente.
Interferencia: se refiere al mayor o menor grado de adecuación entre el proceso natural y el proceso social.
Daño: se refiere al proceso social, valorando el tipo de transformaciones sufridas o potenciales.
Catástrofe social: se refiere a la transformación de un riesgo en un daño. La magnitud de la catástrofe dependerá de los costes económicos que origine.
Evaluación de los riesgos
Se deben tener en cuenta tres parámetros fundamentales:
Las características del proceso natural.
La superficie afectada por el proceso natural.
La repercusión en las actividades de la población.
Se establecen escalas de riesgo, como la siguiente:
Zona libre de riesgo (natural y/o inducido)
Zona con riesgo muy bajo, netamente asumible
Zona de riesgo bajo asumible
Zona de riesgo medio
Zona de riesgo alto
Zona de riesgo muy alto
Formación de nubes y precipitaciones
El aire caliente tiende a subir. A medida que sube, éste se va enfriando y expandiendo, lo que implica que no puede contener tanta cantidad de vapor de agua. Por lo tanto, éste condensa, creando nubes, que es cuando se alcanza el punto de rocío. Cuando la concentración de las gotas de agua que forman la nube es tan grande que el aire es incapaz de elevarlas (están en continuo movimiento), se produce la precipitación.
Tipos de precipitaciones
Precipitación frontal: el aire frío de los polos choca con el aire cálido de los trópicos. El aire frío y cálido no se mezclan, por lo que el cálido se eleva por encima del frío. Esto origina el enfriamiento del aire cálido, la condensación del vapor de agua y su precipitación. La tendencia del aire frío a bajar al ecuador y la del aire caliente a subir a los polos, hacen que el frente se ondule y que el aire frío forme una cuña por debajo del cálido, creando una borrasca.
Precipitación orográfica: si el viento sopla constante desde un punto de evaporación continuo., llega a una montaña, asciende por la ladera y se enfría, forma nubes y precipita.
Precipitación por convección: el aire se calienta en contacto con el suelo, asciende verticalmente, baja el punto de saturación, condensa el vapor, forma nubes y precipita.
Lluvias de convergencia: el aire asciende por el choque de dos masas de aire similares procedentes de zonas cercanas de ambos hemisferios. Provoca lluvias muy intensas.
Riesgos atmosféricos
Vendavales: rachas de viento a velocidades grandes. Si alcanzan los 80-90km/h pueden tirar árboles. En el norte de España son frecuentes las galernas.
Huracanes: no son propios de latitudes medias. Se originan a partir del calentamiento de masas de aire en zonas de aguas muy calientes cercanas al ecuador. Son muy destructicos. Pueden llegar a los 800km/h.
Las variaciones climáticas en la historia de la Tierra
La temperatura media de la Tierra ha variado de forma natural a lo largo de la historia. Posibles causas:
Variaciones en la cantidad de gases de efecto invernadero: la atmósfera primitiva era mucho más cálida que la actual debido al CO2. Al ir perdiendo CO2, se fue enfriando y, por lo tanto, disminuyendo la temperatura media global. Al principio causó un enfriamiento que provocó la primera era glacial.
Desigual distribución de tierras y mares debido a la dinámica de placas: la apertura de los grandes océanos al fracturarse la Pangea produjo cambios en las corrientes oceánicas que aumentaron el transporte de calor.
Erupciones volcánicas: durante las épocas de intensa actividad volcánica, se liberó gran cantidad de CO2, aumentando la temperatura media terrestre. Debió ser unos 7ºC más cálida que la actual.
Variaciones de la intensidad de la radiación: la glaciaciones parece que tienen relación con cambios en la radiación sola, debidos a la excentricidad de la órbita terrestre y a la posición de la Tierra en el perihelio.
La contaminación atmosférica
Se define como cualquier condición atmosférica en la que ciertas sustancias o formas de energía alcanzan concentraciones elevadas sobre su nivel normal como para producir un efecto nocivo. Las sustancias pueden ser elementos o compuestos químicos naturales o artificiales, capaces de incorporarse a la dinámica atmosférica. Pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas.
Causas de la contaminación
Puede ser por causas naturales o actividades humanas.
Causas naturales
Actividad volcánica
Incendios naturales
Actividad de algunos seres vivos…
Actividades humanas
Procesos industriales
Quema de combustibles fósiles
Quema de otras sustancias (residuos o tabaco)…
Emisión e inmisión
Emisión es la medida de contaminación que una fuente contaminante vierte por unidad de tiempo.
Inmisión es el límite máximo tolerable de contaminantes.
Estudio de la contaminación
Tres aspectos fundamentales:
Conocer las fuentes de emisión de contaminantes. Los contaminantes atmosféricos son de tres grandes tipos: sustancias, ondas electromagnéticas y ruido.
Analizar el comportamiento de estos contaminantes en la atmósfera.
Estudiar los efectos de los contaminantes sobre el medio ambiente.
Las sustancias contaminantes del aire
Dos grandes tipos:
Primarios: proceden directamente de las fuentes de emisión.
Secundarios: se forman en la atmósfera por la reacción o interacción de los primarios entre ellos o con los componentes atmosféricos.
Principales sustancias contaminantes
Dos grandes grupos:
Gases contaminantes: formados sobre todo por compuestos de S, N, compuestos de los halógenos y O3, CO, CO2 y otros compuestos carbonados.
Partículas: sustancias en estado sólido o líquido, excepto las gotas de agua. Se clasifican en :
Polvo: partículas solidas procedentes de la trituración de rocas, cenizas volcánicas o arrastres eólicos.
Humos: pequeñas partículas originadas en una combustión.
Nieblas: suspensiones de líquidos en forma de gotas de tamaño muy pequeño, por la condensación de un gas. Tamaño mayor al de las partículas de humos.
Aerosoles: nubes de partículas líquidas suspendidas en el aire.
Dinámica de las sustancias contaminantes del aire
Las sustancias contaminantes pasan a formas parte de la dinámica normal atmosférica. Algunos ejemplos muy conocidos de ciclos de gases en la atmósfera son los del azufre y los óxidos de nitrógeno. El azufre se elimina mediante la lluvia.
El monóxido de carbono
Es el contaminante más abundante después del CO2. Se produce por combustiones incompletas. Se elimina de la troposfera al transformarse en CO2, al pasar a la estratosfera o al incorporarse al suelo.
Los compuestos de azufre
Las fuentes principales de estos compuestos son la combustión de carburantes fósiles, la descomposición y combustión de materia orgánica, los aerosoles procedentes de la sal marina y las emanaciones volcánicas. Se eliminan por el agua de lluvia, por difusión en el suelo o en la vegetación, o por sedimentación de partículas secas de sulfatos.
Los compuestos de nitrógeno
Procede de fuentes naturales o de la combustión de carburantes a altas temperaturas. Se convierten en nitratos en la atmósfera, quedan retenidos en las nubes, son arrastrados por la lluvia y se sedimentan en forma seca.
Los hidrocarburos
Se producen en diversas circunstancias: en pantanos y arrozales, combustión de la madera, incineración de sustancias orgánicas, utilización de disolventes, refinerías, como producto de la combustión de los coches…
El ozono troposférico
Produce importantes daños en el medio ambiente. Se deposita sobre las plantas causando un deterioro sobre los tejidos.
De origen natural: procede de intrusiones estratosféricas. Se forma por las descargas eléctricas de las tormentas, que alteran el oxígeno atmosférico, o a partir de emisiones naturales, como la vegetación o los volcanes.
Por actividades humanas: se origina en las combustiones en las regiones industrializadas, que producen óxido de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles, a partir de los gases de los automóviles o de las calefacciones…
Efecto de las sustancias contaminantes
Efectos directos
Efectos en la atmósfera
Reducción de la visibilidad por los gases y partículas. Absorben parte de la luz visible o dispersan la luz del sol.
Formación de nieblas debido a la presencia de altas concentraciones de SO2.
Reducción de la radiación solar debido a los fenómenos anteriores de dispersión y absorción de la radiación solar visible e infrarroja. Provoca un enfriamiento importante de la capa de aire contaminado durante la noche.
Efectos sobre los minerales
Fachas y monumentos sucios, pinturas, barnices y materiales eléctricos corroídos, etc. debido a las altas concentraciones de humos.
El ozono ataca a los objetos de caucho, como los neumáticos.
Los óxidos de azufre producen ácido sulfúrico, que cae con la lluvia deteriorando edificios.
Efectos sobre los seres vivos
Algunas partículas no pueden ser retenidas en las vías respiratorias mediante pelos o mucosidades y penetran al interior de los pulmones, llegando incluso hasta las paredes de los bronquios.
Los gases penetran más, alcanzando los alveolos más profundos.
El SO2 se absorbe rápidamente hinchando las vías respiratorias y estimulando la secreción de mucosa.
El CO, NO2 y el O3 son más insolubles y llegan hasta los alveolos. Los dos últimos provocan edema pulmonar, que impide el intercambio gaseoso.
El CO y el NO2 penetra en la sangre impidiendo el transporte de oxígeno por la hemoglobina.
La destrucción de la capa de ozono
Es una capa de O3 situada en la estratosfera. Nos protege de las radiaciones nocivas. Se forma por la acción de la luz ultravioleta sobre la molécula de oxígeno.
Sustancias contaminantes que destruyen el ozono
Destacan los CFC, los halones (agentes de extinción de incendios), los HFC, el bromuro de metilo, el MCF y el tetracloruro de carbono. Se encuentran en los frigoríficos, aerosoles, espumas plásticas y sistemas de prevención de incendios.
Los CFC y los halones son muy estables (vida mayor a 100 años), por lo tanto no son degradados al ser liberados y llegan a la estratosfera. Aproximadamente, un átomo de Cl puede destruir 100000 moléculas de ozono.
Efectos de la destrucción de la capa de ozono
Su disminución hace que toda la población se encuentre hoy más expuesta a la radiación UV-B. Conlleva la posibilidad de contraer enfermedades (cáncer de piel, cataratas en los ojos y debilitamiento del sistema inmunológico), especialmente quienes trabajan al aire libre. La altitud lo intensifica. Afecta a la vida del planeta, cambiando la producción y diversidad de los ecosistemas. Afecta principalmente a los organismos en la base de la cadena alimenticia
La lluvia ácida
Es una lluvia que corroe los metales, destiñe la ropa e incluso hace enfermar a las personas y daña gravemente los vegetales.
Causas
Se forma cuando las emisiones de ciertas sustancias forman ácidos. Estos ácidos pasan a formar parte de las gotas de lluvia, y éstas precipitan con grande cantidades de ácidos disueltas o forman nieblas con las nubes contaminadas
Causas naturales
Erupciones volcánicas y descomposición de materia orgánica, acción bacteriana en el suelo y las reacciones químicas en la atmósfera superior.
Actividades humanas que producen lluvia ácida
La quema de carbón a gran escala, el refino de aceites y algunos pozos de gas natural. (automóviles, plantas generadoras termoeléctricas y procesos de combustión industrial).
Efectos de la lluvia ácida
Principalmente sobre el suelo y las plantas. Disuelven los nutrientes y los minerales útiles del suelo. Las nieblas ácidas dañan la capa cerosa cuticular de las hojas, produciendo manchas oscuras en las mismas y disminuyendo su fotosíntesis (desarrollo vegetal).
El cambio climático por efecto invernadero
El efecto invernadero
Acción del CO2 y otros gases de la atmósfera que impide la salida de parte de la radiación solar reflejada por la Tierra en forma de calor. Gracias al efecto invernadero la vida es posible en la Tierra.
El cambio climático
Las emisiones de origen humano parecen la principal causa de un cambio climático. Es debido al aporte masivo de gases de efecto invernadero (CO2, CH4, N2O y CFC) por actividades humanas. Según informes, la temperatura media global se elevará entre 1 y 3,5 grados de aquí a 100 años. Es el aumento más rápido registrado. El nivel medio del mar subirá entre 15 y 95cm. Variará el régimen de lluvias. Los climas de latitudes medias se desplazarán hacia el norte. No obstante, para otros científicos, no es tan grave, ya que consideran que la misma atmósfera puede regular la cantidad de gases de efecto invernadero. Hay sumideros para disminuir la concentración de los mismos, e incluso la contaminación hace el efecto contrario al reducir la penetración de los rayos solares.
La dinámica oceánica
Las olas
Producidas por el movimiento ondulatorio de las partículas de agua en la capa superficial de los océanos y mares. El más importante es el provocado por el viento, aunque también pueden provocarlo movimientos sísmicos, erupciones volcánicas, etc
Las mareas
Son ascensos y descensos del nivel del mar que se producen periódicamente. Son debidos a la acción gravitatoria de la Luna y, en menor medida, del Sol.). Se suceden cada 6h aproximadamente
Las corrientes oceánicas
Flujo persistente de agua, principalmente horizontal, cuyo principal efecto es la redistribución del calor recibido por la Tierra. Se distinguen:
Corrientes superficiales: se deben a los vientos superficiales permanentes.
Corrientes profundas: se forman por las diferencias de densidad de las aguas debido a los cambios de temperatura y salinidad, por lo que también se llaman corrientes termohalinas.
Corrientes litorales: corrientes de deriva en las zonas costeras, importantes en el proceso de modelado litoral.
Consecuencias de las corrientes oceánicas
La redistribución del calor, el afloramiento, según el cual el agua profunda rica en nutrientes inorgánicos y casi carentes de organismos vivos, asciende para reemplazar las masas de agua superficiales, y el transporte y redistribución de sedimentos.
El agua continental
Las aguas subterráneas
Una pequeña parte del agua procedente de la lluvia queda atrapada por la vegetación mediante la interceptación o empapando las partículas minerales de los suelos. Otra parte mucho mayor se infiltra en el terreno y ocupa los poros y las fisuras de las rocas. Va descendiendo por la gravedad hasta llegar a una capa impermeable. La zona subterránea empapada se llama zona de saturación, y el agua que lo empapa, agua subterránea. Cuando el nivel freático es muy bajo, el agua puede emerger a la superficie formando manantiales, pantanos o marismas.
Tipos de acuíferos
Acuíferos libres: nivel freático sometido a la presión atmosférica y pueden recargar agua por cualquier parte.
Acuíferos confinados: encerrados entre dos capas impermeables y sus aguas están a mayor presión que la atmosférica. Sólo pueden recibir agua en las áreas de recarga.
Acuíferos colgados: están desconectados del nivel freático regional.
Los ríos
El conjunto de cursos de agua que circulan sobre la superficie terrestre vertiente abajo se llama red de drenaje. Las corrientes por donde el agua se desplaza se sitúan en depresiones del terreno. Las zonas que las separan se llaman interfluvios. El cauce es una depresión más o menos estrecha y alargada configurada por la corriente fluvial en su desplazamiento progresivo y delimitada por márgenes. El fondo del cauce se llama lecho.
Los lagos
Son diferentes tipos de masas de agua que pueden tener diferentes orígenes geológicos, tamaños muy diversos y concentraciones variables de sal, pero con características comunes, como que todos tienen una superficie de agua expuesta a la atmósfera o que están destinados a desparecer por drenaje y por colmatación de sedimentos, salvo aquellos situados en áreas en las que el terreno se está hundiendo (grandes lagos de África). La mayor parte son resultado de sucesos geológicos recientes. Algunos son:
Lagos de cráter: relleno por agua procedente de una caldera volcánica explosiva.
Ibones, lagos de valle y lagos de barrera: permanencia del agua de deshielo de un glaciar en la cubeta, en antiguos valles glaciares para los segundos o detrás de las morrenas acumuladas por el hielo glaciar en el caso de los últimos.
Ocupación del fondo de una fosa tectónica originada en bordes constructivos de placas litosféricas.
Los glaciares
Gran parte del agua se encuentra en estado sólido, formando el hielo de los glaciares. Se llaman casquetes glaciales. Influye en el equilibrio de radiación y calor del globo y constituye una gran reserva de agua. Otras masas de hielo más pequeñas ocupan los valles de las regiones montañosas elevadas, llamadas glaciares alpinos o valle.
Los humedales
Son terrenos con un mayor contenido hídrico que los espacios adyacentes. Su tamaño y cantidad de agua son suficientemente importantes en el espacio y tiempo como para tener comunidades biológicas diferentes de las de su entorno, y no son ni ríos ni lagos. Se clasifican en:
Criptohumedales: humedecimientos de la zona de raíces de la vegetación donde el agua líquida no se manifiesta en la superficie del terreno
Formaciones palustres: zonas que mantienen una lámina de agua de escasa profundidad durante el tiempo suficiente para desarrollar comunidades de organismos acuáticos. Constituyen las marismas, lagunas, charcas…
La diferencia entre sistemas palustres y lacustres (lagos), consiste en que los primeros dependen en gran medida del medio donde se encuentran, y los segundos son independientes en su funcionamiento.
Importancia y función de los humedales
Son el ecosistema que ha sufrido mayores transformaciones (el 75% aprox. han sido destruidos), ya que durante décadas se han considerado tierras improductivas. No obstante, son muy importantes por diversas razones:
Son los dispositivos naturales más eficaces de control de inundaciones y de filtración de agua
Constituyen ecosistemas muy productivos, gracias a que retienen agua y nutrientes y no presentan sequías.
Contribuyen al aumento de la biodiversidad, con flora y fauna que contrasta con la de las regiones adyacentes más secas.
Conforman un microclima más húmedo y menos cálido que el de las zonas que lo rodean.
Representan importantes contrastes paisajísticos, visualmente valiosos.
Riesgos asociados con la dinámica hidrosférica. Las inundaciones
Se produce cuando el agua cubre un terreno que habitualmente no está sumergido. En el caso de los ríos, las avenidas suceden porque el río recibe aportes de agua que superan la cantidad de almacenamiento, desagüe e infiltración de la cuenca.
Causas ejemplos
Condiciones meteorológicas
Deshielo
Inundaciones costeras
Otras causas naturales:
Causas derivadas de actividades humanas:
Medidas de prevención
Medidas estructurales
Construcción de embalses de laminación
Construcción de diques.
Corrección y regulación de cauces
El uso del agua
Definición de conceptos fundamentales
Extracción: tomar agua de una fuente superficial o subterránea y transportarla a su lugar de uso.
Demanda: cantidad de agua que se necesita para un uso determinado.
Consumo: cantidad de agua que se pierde en esa utilización, es decir, aquélla que no regresa al lugar de su extracción o cuya calidad se reduce, dificultando su reutilización.
Usos consuntivos del agua
Cuanto más avanzada es una sociedad, mayor es su demanda consuntiva de agua.
Usos urbanos y domésticos
Higiene i to eso
Usos industriales
Supone un 23% del total. Se usa, por ejemplo, como disolvente en la producción de sustancias químicas y en el afinado de metales, como agente de limpieza para eliminar grasas o polvo de productos industriales como el vidrio, es parte integrante de productos terminados y un agente humidificante esencial en el tratamiento y teñido de tejidos. También se usa para refrigeración en la metalurgia, en el refinado de petróleo o en las centrales térmicas y nucleares.
Usos agropecuarios
Supone una demanda del 72%. Dos tercios de las superficies de regadío del mundo emplean sistemas intensivos de explotación de la tierra, con gran consumo de agua. En la ganadería, tampoco es despreciable el consumo de agua de los animales.
Usos no consuntivos del agua
El agua como medio de transporte
No consume, pero las embarcaciones de motor pueden contaminarla hasta deteriorar tanto la calidad del agua que sea inservible.
La energía hidroeléctrica
En España representa el 40% de la energía eléctrica producida. A escala mundial, representa el 18%.
Usos recreativos del agua
Tampoco consume el recurso, aunque puede deteriorarlo. Los deportes náuticos de motor o los bañistas con la piel cubierta de crema reducen la calidad del agua para abastecimiento doméstico, por lo que estas actividades no se permiten en embalses que suministren agua potable,
El agua como hábitat
Almacenan gran cantidad de especies vivas.
Canales y trasvases
Consisten en la conducción de agua desde su lugar de almacenamiento hasta el lugar de su uso. Los canales son conducciones construidas a cielo abierto, con sección rectangular, circular, trapecial o parabólica. Pueden incluir tuberías o canalizaciones subterráneas y sistemas de sifones o vasos comunicantes para salvar desniveles. Los trasvases son transportes de agua para abastecer de agua una zona.
Rectificado de ríos y manipulación de cauces
Para hacerlos más cortos, sin curvas y más profundos. Así son usados como vía de transporte o como almacenes de agua, y pueden regularse sus crecidas, aunque no siempre es posible.
Desalación de agua marina
Más del 97% del agua en la Tierra es salada, lo que la hace inservible. Se han desarrollado varios procedimientos para desalar agua del mar y convertirla en potable, como:
El proceso de ósmosis inversa: consiste en invertir el proceso de ósmosis natural, sometiendo a una gran presión el agua salada contra una membrana semipermeable. Así, pasa agua desmineralizada al otro lado de la membrana.
Los procedimientos térmicos: son variados, pero se basan en evaporar el agua pura de la disolución salina para su posterior condensación y recuperación. Otra variante utiliza la congelación.
Intervenciones en la fase de agua subterránea
Las diversas labores de captación y bombeo de agua subterránea pueden considerarse equivalentes a las labores de regulación de los recursos superficiales mediante presas. No obstante, para explotar un acuífero, no se debe exceder su ritmo de recarga, de modo que sólo se debe extraer el agua que se renueva cíclicamente, ya que son el principal contribuyente al flujo base de los ríos.
Otras intervenciones
Por ejemplo, la manipulación de agua atmosférica y de los glaciares. El agua atmosférica se intenta recuperar mediante rampas de recogida de rocío, que acaban en canales con depósitos bajo tierra. Otras ideas sugieren el transporte de icebergs a zonas más áridas para después fundirlos, ya que son grandes cantidades de agua dulce.
El balance hídrico y la gestión del agua
El balance hídrico se realiza mediante el cálculo entre los recursos disponibles y sus demandas totales. Si es positivo, el estado es excedentario, mientras que si es negativo, es deficitario.
La gestión del agua es administrar este recurso, almacenarla y controlar su ciclo para luego suministrarla con la calidad precisa. También es controlar las demandas, establecer medidas de ahorro, reciclaje y utilización eficiente, y controlar la contaminación.
La gestión de la demanda
Se basa en el estudio de los diferentes usos consuntivos y en la aplicación de objetivos de ahorro. Algunos ejemplos de medidas son:
Mejoras en las redes y canales
Reforestaciones en las cabeceras para evitar la erosión
Aplicación de una política de tarifas que prime el ahorro
En el sector agrícola, cultivar los productos más idóneos en cada zona, clima y necesidades con sistemas de riego más eficientes.
En el sector industrial, reutilizar el agua empleado en refrigeración y evitar la contaminación.
En el sector urbano, el empleo de instalaciones y electrodomésticos de bajo consumo de agua, reutilización del agua depurada para riegos, sustitución de césped por plantas autóctonas y adopción de hábitos de ahorro.
Fomento de la educación ambiental
Impactos sobre las aguas continentales: La contaminación
Causas de la contaminación
Los vertidos de aguas residuales urbanas
Pueden diferenciarse:
Las aguas domiciliarias, con productos de limpieza, jabones, materias grasas, otros restos de cocina, arenas y papel del lavado de locales.
Las aguas negras, procedentes de la defecación de las personas.
Las aguas de la limpieza viaria y riego.
Las aguas de lluvia, de características variables según contaminación atmosférica.
Los vertidos industriales
Hay algunas industrias que son especialmente contaminantes, como las refinerías de petróleo, la industria metalúrgica o las industrias de papel.
Otras causas
Los vertidos de las explotaciones ganaderas.
Los vertidos de aguas residuales agrícolas.
El uso de embarcaciones a motor.
La construcción de presas.
Las explotaciones mineras.
Los contaminantes del agua y sus efectos
Los organismos patógenos
Son microorganismos que provocan enfermedades, sobre todo virus, bacterias, protozoos y gusanos helmintos. Muchas epidemias están relacionadas con el agua.
Contaminación orgánica
Incluye excrementos, papeles, restos de comida y residuos vegetales. Pueden descomponerse mediante la acción de baterías aerobias, que los usan como alimento y consumen oxígeno durante el proceso. Si la contaminación orgánica es muy alta, la acción de las bacterias aumentará, aumentando también el consumo de oxígeno disuelto. Así, las bacterias aerobias mueren y aparecen los microorganismos anaerobios, que producen gases malolientes al descomponer los productos orgánicos.
Nutrientes
Los compuestos de nitrógeno y de fósforo son nutrientes poco abundantes en la naturaleza que controlan el crecimiento de la vegetación. Un exceso produce el fenómeno llamado eutrofización. Por otro lado, la ingestión de agua con altas concentraciones de nitratos es tóxica y puede causar la muerte.
Sustancias inorgánicas
Las sustancias minerales más abundantes son la sal común, que produce la salinización del agua, y los carbonatos de calcio y magnesio, que causan la dureza del agua. No son perjudiciales para la salud.
Sustancias químicas especiales
Sólidos en suspensión y sedimentos
Su presencia produce turbidez. Esto dificulta la fotosíntesis de la vegetación acuática, perjudicando a toda la cadena alimentaria. También dificulta la visión de los peces y puede dañar sus branquias. Cuando estos sólidos en suspensión coagulas, sedimentan en el fondo perjudicando a los organismos que viven allí. También pueden proceder de movimientos de laderas próximas. Una acumulación excesiva en los embalses incide negativamente en su utilidad.
Otros contaminantes
El calor: el aumento de temperatura provoca alteraciones en la vida acuática. Disminuye el oxígeno disuelto y es responsable de la desaparición de especies poco tolerantes a la temperatura (salmón).
La radiactividad: es generalmente muy localizado y controlado. Puede causar cáncer y daños genéticos.
Ácidos y álcalis: influye en los peces, plantas y microorganismos. Si se altera el nivel de acidez del agua, puede hacer desaparecer por completo la vida de algunos ecosistemas.
La eutrofización
Es la secuencia de cambios que ocurren en un ecosistema acuático a causa del incremento de suministro de nutrientes al agua.
Flora béntica: plantas acuáticas enraizadas en el fondo. Sus raíces absorben los nutrientes minerales de los sedimentos acumulados.
Fitoplancton: algas microscópicas y cianobacterias que flotan y se multiplican cerca de la superficie, absorbiendo los nutrientes directamente del agua. Un contenido escaso de nutrientes limita su crecimiento.
El equilibrio entre ambos se altera cuando aumenta el aporte de nutrientes, con graves consecuencias para todo el ecosistema.
Posibilidades de recuperación
Si se reduce drásticamente el aporte de nutrientes, habrá un período de liberación de nutrientes de los detritos en descomposición que mantendrá el estado eutrófico. Más adelante, se van retirando del ciclo los nutrientes de modo que va disminuyendo el fitoplancton y se restablece el estado inicial.
Contaminación de aguas subterráneas
Por fuentes puntuales: principalmente por actividades urbanas e industriales.
Por fuentes dispersas: principalmente por actividades agropecuarias, especialmente, por los fertilizantes químicos. Los purines también pueden ser una fuente dispersa de contaminación cuando se expanden por el campo como abono.
El problema de su contaminación es serio por tres razones:
No puede autodepurarse.
Se desplaza con gran lentitud, luego la expulsión de contaminantes tarda años.
Su evaluación y control es muy difícil y costosa.
Sobreexplotación y salinización de acuíferos
Un acuífero está sobreexplotado si se extrae agua del subsuelo a un ritmo superior al de infiltración o recarga natural. Esto supone el agotamiento progresivo del agua almacenada. Tiene diversos efectos negativos, como el encarecimiento de su extracción
Las presas
Frente a sus ventajas, existen una serie de inconvenientes:
Se altera el territorio de modo irreversible.
Los canales de riego generados a partir de los embalses conllevan problemas de eutrofización y salinización de las aguas.
Se produce el desplazamiento masivo de la población donde se va a situar el embalse.
Dificulta o impide la migración de peces y el desplazamiento de elementos nutritivos, es decir, disminuye la biodiversidad.
Se altera el nivel de las capas freáticas y modifica el microclima de la región.
Impide la navegación fluvial.
Retiene sedimentos.
Provoca un considerable impacto visual.
Pueden acarrear graves conflictos sociopolíticos.
El encauzamiento y rectificado de cursos fluviales
Los principales impactos derivados son:
La destrucción de valiosos ecosistemas.
La alteración drástica del hábitat.
El incremento de la erosión.
Los trasvases
Suponen graves desequilibrios ecológicos y conflictos sociales. El “agua excedentaria” en realidad no lo es tanto si se tiene en cuenta las necesidades biológicas del río.
Impactos sobre mares y océanos
Causas de la contaminación marina
Las principales causas son:
El agua contaminada de algunos ríos.
Los vertidos intencionados.
Los accidentes marítimos.
Los procesos industriales.
La circulación global de las corrientes oceánicas contribuyen a que la contaminación se extienda por todo el océano. El efecto es más grave aún en mares cerrados, que tardan cientos de años en renovarse.
La contaminación con petróleo
Las mareas negras impiden la entrada de luz y oxígeno al agua, imposibilitando la actividad fotosintética del plancton, que es la base de la cadena trófica. Así mueren los animales por falta de alimento y oxígeno. También cubre las plumas de las aves marinas y la piel y pelo de los mamíferos marinos, destruyendo la capacidad aislante que protege a los animales a bajas temperaturas. Por otra parte, cuando se hunde hacia al fondo, puede provocar la muerte de los organismos que allí habitan.
Eliminación de las mareas negras
Procesos de eliminación natural: pueden eliminarse mediante procesos físico-químicos y biológicos, aunque muy lentamente y con repercusiones negativas
Procesos artificiales: el método más ventajoso es la biorremediación, que consiste en la inoculación de microorganismos capaces de degradar petróleo. Se puede mejorar añadiendo nutrientes inorgánicos de fósforo y nitrógeno para las bacterias y disperanso la mancha con detergentes. También existe la recogida mecánica, la combustión in situ (contaminación atmosférica) y el aislamiento de la mancha con flotadores para su hundimiento artificial o su quema.
Prevención y control de los impactos sobre la hidrosfera
Las principales líneas de acción que se proponen son:
La reducción progresiva de la contaminación.
El control de la calidad de las aguas.
El tratamiento adecuado de las aguas residuales y de los lodos.
El uso adecuado del suelo y del dominio público hidráulico.
La utilización más eficiente del recurso hidráulico.
La recuperación ambiental.
La obligación de realizar evaluaciones de impacto ambiental.
Calidad del agua
Para que sea útil, debe reunir una serie de características físico-químicas y biológicas que depende del uso que queramos darle. En estado natural, hablamos de la calidad natural. En su circulación, se carga de distintas sustancias de forma natural y las actividades humanas vierten diversos contaminantes, por lo que necesita ser depurada.
Criterios de calidad
Varían dependiendo del uso que se le quiera dar al agua y se cambian y revisan a menudo que se descubren nuevas sustancias perjudiciales. Los parámetros de calidad se pueden agrupar en: parámetros organolépticos, parámetros físico-químicos, sustancias no deseables, sustancias tóxicas y microorganismos.
Calidad ecológica del agua
Se refiere, además, a la comunidad biológica y a la estética del medio acuático. Son de buena calidad si cumplen los requisitos necesarios para ser destinadas tanto al consumo humano como al mantenimiento de la biodiversidad.
Sistemas de tratamiento y depuración de aguas
Autodepuración de corrientes fluviales
Se pueden distinguir zonas en la corriente fluvial:
Zona de degradación: inmediatamente aguas abajo del vertido. Se ven peces y aves alimentándose de desechos y comienza la descomposición bacteriana de la materia orgánica.
Zona de descomposición activa (zona séptica): aspecto más oscuro y putrefacto, el nivel de oxígeno disuelto es muy bajo e incluso nulo. Los organismos que habitan en esta zona se llaman polisaprobios.
Zona de recuperación: va recuperando su aspecto natural. Aumenta paulatinamente la cantidad de organismos verdes como cianobacterias o algas, que reponen el oxígeno disuelto. Las bacterias aerobias terminan de descomponer la materia orgánica. Algunos animales empiezan a aparecer.
Zona limpia: la captación de elementos nutritivos por el propio cauce y la oxigenación natural acaban por retornar al río a unas condiciones normales, con agua limpia, flora y fauna.
Esto sólo funciona si no hay una sobrecarga de contaminantes y si estos no son no biodegradables.
Tratamiento de aguas residuales urbanas
El tratamiento de las aguas residuales en las EDAR (estaciones depuradoras de aguas residuales) es el siguiente:
Pretratamiento: desengrasado, desarenado y desbaste.
Tratamiento primario: eliminación de partículas en suspensión con decantadores primarios por sedimentación primaria, flotación con aire, coagulación y floculación o neutralización.
Tratamiento biológico: eliminación de sustancias orgánicas en decantadores secundarios por lodos activados, lechos bacterianos o desinfección.
Tratamiento terciario: eliminación de metales pesados, fósforo, nitrógeno, isótopos radiactivos y sustancias inorgánicas por adsorción, cambio iónico o ultrafiltración.
Tratamiento de lodos: se hace por concentración en espesadores, eliminación en digestores de la materia orgánica con producción de biogás, secado, incineración o evaluación. Sirve para fabricar abonos u obtener combust