Conceptos Fundamentales en Geología Ambiental

El principal problema ambiental es el aumento de la población humana.

La Tierra es esencialmente un sistema cerrado y dinámico.

La Tierra es sólo un lugar adecuado para habitar y sus recursos son limitados.

Los procesos físicos funcionales están modificando nuestro paisaje y han actuado a lo largo de los tiempos geológicos.

Siempre han existido procesos que acarrean riesgo para las personas.

La planificación en el uso del agua y el territorio debe tratar de conseguir un balance entre consideraciones económicas y variables estéticas.

Los efectos del uso del territorio son acumulativos y debamos, por tanto, pensar en las generaciones venideras.

El componente ambiental fundamental de todas las personas es el factor geológico.

Riesgos Geológicos

Riesgos Naturales: aquellos que han operado en La Tierra durante miles de millones de años (vulcanismo, terremotos, inundaciones, erosión costera, deslizamientos…).

Riesgos Antrópicos: son aquellos en los que la actividad humana interacciona con los sistemas geológicos naturales, constituyendo un riesgo (alteración de procesos costeros, contaminación de aguas subterráneas…).

Riesgo Inducido: cuando la actividad humana puede accionar un riesgo geológico que en condiciones naturales no se produciría (Ej. deslizamientos inducidos por acción sobre laderas estables, terremotos por presas…).

Riesgos Endógenos: son los que tienen su origen en el interior de la Tierra, aunque su expresión superficial es la que va a determinar el riesgo geológico.

Riesgos Exógenos: son los que están provocados por procesos geológicos superficiales.

Tipos de Ondas Sísmicas

Ondas P: Compresión-expansión en la misma dirección de propagación de la onda. Las más rápidas y viajan a través de todos los materiales.

Ondas S: Movimiento arriba-abajo y lado-a-lado perpendiculares a la dirección de propagación. Más lentas y viajan sólo a través de materiales sólidos.

Ondas superficiales: Interacción de diversos tipos de ondas (Rayleigh, Love) Movimiento complejo horizontal y vertical de la superficie.

Intensidad y Magnitud de Terremotos

Intensidad:

• Se mide mediante la Escala de Intensidad de Mercalli.
• Representa la intensidad de los terremotos en función de sus efectos sobre estructuras hechas por el hombre.
• La escala de Mercalli (modificada en 1931), se expresa en números romanos desde I (difícilmente perceptible) a XII (destrucción masiva, con ondas visibles en la superficie del terreno).

Magnitud:

• Se mide mediante la Escala de Magnitud de Richter.
• Expresa el cálculo de energía que libera un terremoto.
• Cada grado entero de la escala representa un incremento de unas treinta veces el grado anterior.
• Una magnitud 1 representa la energía liberada en una detonación de alrededor de 170 gramos de TNT, mientras que una magnitud 8 equivaldría a una explosión de unos 6 millones de toneladas de TNT.

Actividad Volcánica

La actividad volcánica se denomina a la salida a la superficie del planeta, desde su interior, del magma, o roca fundida, junto con gases (vapor de agua y dióxido de carbono), siendo acompañado o no fenómenos explosivos.

Peligrosidad volcánica: Capacidad destructora de determinados aspectos del fenómeno volcánico.

Riesgo volcánico. Posibilidad de que los peligros volcánicos afecten en mayor o menor grado a un determinado número de personas.

Inundaciones y Avenidas

CAUSAS:

• ocupación de zonas inundables
• falsa sensación de seguridad
• cambios en el uso del territorio
• cambio climático

TIPOS DE INUNDACIONES: Costeras y ribereñas

FACTORES CONDICIONANTES DE LA ESCORRENTÍA:

• Meteorológicos
• Características de la cuenca

DELIMITACIÓN DE ZONAS INUNDABLES:

Llanura de inundación, canal de estiaje, lecho aparente, lecho mayor, bankfull, overbank

MEDIDAS DE DEFENSA Y PREVENCIÓN:

Embalses de laminación, disminución de rugosidad, cortas, dragados, refuerzo de márgenes, encauzamientos, cauces alternativos o de emergencia, drenaje adecuado de vías de infraestructura, mitigación de la vulnerabilidad.

MEDIDAS DE GESTIÓN:

Planes de conservación de suelos, medidas de ordenación del territorio, instalación de sistemas de alerta, sistemas de seguros, desbordamientos controlados.

Movimientos de Ladera

Desprendimientos (caídas): Movimientos de suelos o rocas en forma de bloques aislados o masivos que descienden fundamentalmente en caída libre, con saltos, rebotes y rodaduras al llegar al suelo. Extremadamente rápido.

• Desprendimientos por gelifracción. Interviene fundamentalmente la acción de cuña del agua al helarse.
• Desprendimientos por reblandecimiento del pie. Propiciado por el debilitamiento de la base, como consecuencia de la meteorización preferencial en estas zonas (mayor acumulación de humedad).
• Desprendimientos por descalce. Por erosión de materiales blandos sobre los que descansan otros más competentes o por socavamiento lateral.

Vuelcos: Movimientos de rotación hacia el exterior de una unidad o de un conjunto de bloques alrededor de un eje situado por debajo del centro gravedad de la masa movida. Tanto en rocas como en sedimentos con cierta consistencia.

Deslizamientos: Movimientos relativamente rápidos de una masa de suelo o roca, a lo largo de una o varias superficies definidas. La masa deslizada se desplaza rígidamente (bloques). Rotacionales, traslacionales, laterales.

Movimientos de flujo: Movimientos continuos en los que todas las partículas no se desplazan a la misma velocidad ni siguiendo la misma trayectoria. La masa movida no conserva su forma durante el movimiento, adquiriendo a menudo morfologías lobuladas.

Común en sedimentos, aunque también se puede dar en macizos rocosos con una fracturación densa.

Tipos de movimiento de flujo: reptación, solifluxión, flujos de lodos, flujos de derrubios y avalanchas de rocas

Reptación: Movimiento lento (mm/año), fundamentalmente estacional y confinado a las capas superficiales del terreno. Está en relación a los cambios de volúmenes provocados por hielo-deshielo fundamentalmente.

Solifluxión: Parecido al anterior, pero interviene en mayor medida la presión intersticial del agua intersticial y la plasticidad de los materiales.

Factores condicionantes: – congelación-descongelación, aumento de peso, aumento y disminución de fluido — da movimiento de ladera.

Geoquímica Ambiental

Dentro de este sistema, se distinguen cuatro subsistemas denominados reservorios geoquímicos: la atmósfera, la hidrosfera, la litosfera o geosfera y la biosfera. Todos ellos se encuentran en equilibrio dinámico (evolucionan interaccionando entre si).

Flujo: cantidad de sustancia que se mueve de un reservorio a otro.

Tiempo de residencia: tiempo medio que un sustancia permanece en un reservorio.

Patrón de flujo: modo que sigue una sustancia para pasar de un reservorio a otro (ciclo geoquímico). Dentro de un ciclo, existen puntos en los reservorios donde se producen (fuentes) o se consumen (sumideros) sustancias.

La geoquímica ambiental se ocupa de la interacción de las sustancias entre los distintos reservorios. Las interacciones de una sustancia se valoran en función del efecto que provoca en la vida, diferenciando las fuentes y los sumideros naturales de aquellos causados por la acción del hombre, y determinando en qué medida éstos modifican los ciclos naturales.

Ciclos Geoquímicos

Ciclo del azufre:

1. Los reservorios más importantes son la litosfera (sulfuros y sulfatos) y la hidrosfera (sulfatos disueltos).
2. El azufre de la hidrosfera retorna a la litosfera como sulfato por evaporación o sulfuros metálicos.
3. En la atmósfera, el azufre entra tanto por fuentes naturales como por fuentes antropogénicas.
4. En la biosfera, el azufre es un elemento esencial para la síntesis de proteínas.

Ciclo del carbono:

1. Fuentes: atmósfera (CO2, CH4), biosfera (organismos), hidrosfera (CO2(aq)) y litosfera (M.O. y carbonatos).
2. ATMÓSFERA: Fuentes ⇒ seres vivos, compuestos orgánicos y océanos. Sumideros ⇒ fotosíntesis y lluvia.
3. HIDROSFERA: Fuentes ⇒ difusión de CO2 atmosférico, viento y hidrólisis de carbonatos.
4. Cuando los organismos mueren, el carbono retorna a la litosfera (compuestos inorgánicos y combustibles).

Contaminación

CILCOS GEOQUIMICOS: Contaminación natural y antropogénica.

POLUCIÓN ÁCIDA:

• desintegración de materia orgánica
• gases nitrogenados producidos por relámpagos
• reacción con partículas del polvo alcalinas en el aerosol atmosférico
• drenaje de minas, lluvia ácida.

HAY CAMBIO GLOBAL A CORTO Y A LARGO PLAZO.

Recursos Minerales

Recurso, en términos económicos, incluye cualquier bien capaz de suministrar a su poseedor alguna utilidad o beneficio. La mayoría, por no decir la totalidad, de los bienes materiales que necesitamos para el desarrollo social provienen de la tierra.

RECURSO MINERAL: concentración de materiales (sólidos, líquidos o gaseosos) que existen de forma natural en la corteza terrestre y que pueden ser explotados para su uso. Incluye depósitos localizados y depósitos que previsiblemente existen y que aún no han sido descubiertos, independientemente de que sean o no extraíbles y/o rentables.

Clasificación de Recursos Minerales

PRIMERA CLASIFICACIÓN:

1. Recursos renovables: se pueden regenerar en un corto periodo de tiempo (escala temporal humana). El uso racional implica la planificación sobre el ritmo de consumo.
2. Recursos no renovables: están contenidos en la Tierra en cantidades “fijas” y no se pueden regenerar en periodos cortos de tiempo por procesos naturales (escala temporal humana). El uso racional implica el conocimiento del volumen de reservas y la planificación sobre el ritmo de consumo.

SEGUNDA CLASIFICACIÓN:

1. Recursos Metálicos (abundantes o escasos): elementos químicos que solos o en combinación poseen una serie de características comunes que permiten su uso en infinidad de aplicaciones técnicas.
2. Recursos Energéticos: sustancias de las que podemos obtener energía, ya sea en la actualidad o potencialmente en el futuro.
3. Recursos Industriales: materiales y sustancias utilizadas por nuestra sociedad por razones que no sean sus propiedades metálicas o su contenido energético.

Tipos de Yacimientos Explotables

1.- Por su forma

2.- Por el relieve del terreno original

3.- Por su proximidad a la superficie

4.- Por su inclinación

5.- Por la complejidad o número de mineralizaciones

6.- Por la distribución de la calidad de mineral en el yacimiento

7.- Por el tipo de roca dominante

Evacuación de los Estériles

Funciones básicas:

• Almacenamiento del residuo en las cantidades y a los ritmos de producción de la planta.
• Retención de los efluentes contaminantes.
• Garantizar en la balsa el tiempo de retención y la profundidad necesaria para que el lodo sedimente y el agua se clarifique.
• Retener el agua y permitir su recuperación cuando así se necesite para la planta.
• Garantizar el drenaje de la balsa cuando vaya a ser utilizada tras el abandono de la estructura.

Planificación de Proyectos Mineros

La planificación de un proyecto minero engloba desde la búsqueda del yacimiento mineral hasta la concentración de las fases minerales para su venta.

Evaluación de Impacto Ambiental (EIA)

La Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) es un procedimiento jurídico-administrativo de recogida de información, análisis y predicción destinado a anticipar, corregir y prevenir los posibles efectos directos e indirectos que la ejecución de una determinada obra o proyecto causa sobre el medio ambiente.

Actividades Asociadas con una EIA

1. Recopilar y analizar la información previa
2. Análisis del proyecto, alternativas, objetivos y problemática
3. Identificar las acciones del proyecto susceptibles de producir impactos
4. Identificar los factores del medio susceptibles de recibir impactos
5. Conocimiento de las interacciones ecológicas
6. Predicción de impactos y magnitud
7. Valoración del impacto ambiental
8. Adopción de medidas correctoras
9. Redacción del informe final
10. Plan de vigilancia y control

Restauración y Usos de los Terrenos Recuperados

Agropecuario, forestal, reserva natural, recreativo, industrial y urbanístico, vertederos controlados.

Principios Generales para la Integración Paisajística

1. Diseño de una topografía lo más parecida posible a la existente originalmente
2. Intentar reproducir las formas características del paisaje natural del área donde se ubica la explotación
3. Respetar la escala del paisaje
4. Minimizar en lo posible el impacto visual en todos los sentidos: ocultar o alejar los elementos impactantes; evitar que éstos no sobrepasen la línea del horizonte ni supongan discontinuidad en el terreno, no limitar las perspectivas originales

Criterios de Restauración de Escombreras

1. Localización geográfica y disposición espacial de las escombreras y estériles
2. Situación topográfica y unidades fisiográficas sobre las que se asientan
3. Características geométricas referentes al tamaño y forma
4. Materiales que configuran los residuos
5. Estado actual de los residuos; grado de meteorización
6. Criterios de restauración paisajísticos
7. Red de drenaje existente y obras necesarias para evitar la contaminación química

Control de los Drenajes Ácidos

• Control del proceso de generación del ácido.
• Control del movimiento del agua ácida.
• Recogida y tratamiento del drenaje ácido.

OBJETIVO DE CONTROL – MEDIDA DE CONTROL

Eliminación o aislamiento de los sulfuros – Acondicionamiento del estéril.

Exclusión del agua – Recubrimiento y sellado.

Exclusión del oxígeno – Depósitos subacuáticos. Recubrimiento y sellado.

Control del pH – Segregación de los estériles y mezcla. Enmiendas básicas.

Control de la acción bacteriana – Bactericidas.