Problemas Ambientales

Explosión Demográfica

La población humana altera el entorno de manera muy significativa y sobretodo progresiva. Tenemos unos grandes momentos: cuando apareció la agricultura, episodio bastante difuso que no fue instantáneo en todos los sitios. Se debe modificar el entorno para poderla ejercer (quemar y sacar árboles de en medio). La agricultura permitió comer más, por tanto... más gente y un crecimiento demográfico muy grande (a parte del gran aporte de nuevas proteínas y aminoácidos que antes no estaban en la dieta y que permitieron al hombre desarrollar su musculatura y cerebro). El otro gran episodio es la Revolución Industrial, que provoca un aumento considerable de la población y hace un aumento muy grande -por acumulación- de residuos, y se dispara el consumo de energía exosomática (superando la endosomática de mucho). Y el tercer episodio, consecuencia de la Revolución Industrial, es el progreso tecnológico, que provoca una revolución médica en la que baja la tasa de mortalidad. Si la natalidad se mantiene y la mortalidad baja, y la población crece. A consecuencia de esto se llega a una explosión demográfica. La población humana de la tierra pasa el límite K (concepto que significa el nº de individuos máximo en una especie), pero la población la ha ido modificando (o sea, que el límite nunca está claro... la ONU cree que la tierra sólo soportará 10.000 Millones de personas, cosa que a este ritmo, será en el 2050 cuando nos quedemos sin recursos de forma agónica).

La Energía Exosomática

Gastamos mucha energía y casi toda es exosomática, o sea, la que no sirve para alimentarnos (para mover coches, máquinas, burros que tiran de un carro, etc). En las sociedades primitivas estaban equilibradas la endo y la exo, o desplazada a favor de la endo (la que quemamos como energía metabólica).

Cuando empieza la agricultura aparece la exosomática, en más cantidad que la endo. En principio, en los comienzos, no impactaba en el ecosistema. A partir del crecimiento de la población y la Revolución Industrial, sí lo hace.

A partir de la Revolución Industrial se necesita para mover cosas, esto afecta al medio y hace aumentar la necesidad de la energía exosomática. Y también la necesidad de tener energías alternativas.

El uso de combustibles fósiles aumenta. Primero carbón, 100 años después petróleo y gas natural. O sea que estaríamos en la era petrolera.

Humanidad problemática.

El uso continuado implica problemas de residuos, que afecta a la humanidad y al medio. Los residuos son el problema de los basureros y vertederos, de la contaminación de las aguas, del suelo, y de la atmósfera (con los gases).

La ocupación de territorios elimina los ecosistemas naturales (a causa de urbanizaciones y cosas más básicas que las casas). En Europa casi no hay ecosistemas grandes. Si se eliminan, provoca la extinción de especies. Se ha dicho que la tasa de extinción de especies es parecida o comparable a las grandes extinciones de la historia de la Tierra (glaciaciones, meteoritos,...). El problema este es que se pierden genes del ecosistema, o sea, cada vez menos variación genética, eso comporta más simplicidad de la vida y la eliminación de ecosistemas (a causa del desequilibrio por la extinción de un eslabón de la cadena alimenticia).

Efecto Invernadero

Consiste en el hecho que la Tierra tiene una temperatura mediana superior a la que tendría que tener, por culpa de la retención de radiaciones infrarrojas que provocan algunos gases en la atmósfera.

Al calentarse la superficie por los rayos del sol (energía que se degrada con el uso) de día, por la noche salen las radiaciones en forma de rayos infrarrojos (de longitud de onda más larga) que se van al espacio. Y parte de esta energía es absorbida por la atmósfera.

Ahora la mediana es de 15º (aunque las ultimas noticias dicen que está subiendo muy rápido).

Los gases responsables son H2O (en forma de vapor), CO2, CH4, Óxidos Nitrosos y CFCs.

Uno de los gases que provoca un incremento considerable es el CO2 en la atmósfera, a causa de las emisiones de gas de las industrias, transportes, fuegos (no sólo de incendios hablamos, sino de mecheros, estufas y cualesquier fuego, centrales térmicas y quemadores de basura).

La concentración de CO2 en la atmósfera pre-industrial era de 280 partes por millón (ppm -> o sea 0,028%). Al principio del siglo XX era de 290 ppm. Y ahora es de 341 ppm. El ritmo de crecimiento es de 1ppm/año.

Cada vez hay más CO2 por que aumentan las combustiones (si hacemos una gráfica concentración / años transcurridos, vemos unos picos que representan el invierno del hemisferio norte, o sea, más calefactores y los árboles respiran más y no hacen tanta fotosíntesis -o sea, máxima producción con menos absorción de CO2-).

El hombre lanza más CO2 y las plantas no pueden absorberlo todo.

Las consecuencias son: cambio rápido del clima con efectos imprevisibles sobre ecosistemas (destrucción o alteración de ellos) y sembrados, extinción masiva de especies (a causa de los ecosistemas dañados), aumento del cinturón de aridez (más desiertos y más grandes, proceso irreversible), cambio de corrientes oceánicas, ampliación de temporada de los huracanes, deshielos de el hielo polar (aumento del nivel del mar en cantidad de metros).

Se le considera el primer peligro ambiental a nivel mundial.

Soluciones:

a) Reducir las emisiones de CO2 y hacer que estas combustiones sean más eficientes energéticamente, o sea, reducir la emisión de gases contaminantes (a causa de que el aire tiene ese 72% en Nitrógeno que forma sus respectivos óxidos).

b) No comer hamburguesas (no es broma, a veces se ha culpado a las vacas y su gran cantidad a nivel mundial, a causa de sus emanaciones de metano).

Fallecimiento de la Concentración del Ozono (Agujero de la capa de Ozono)

Es la capa que tiene más ozono (O3) de la atmósfera (estratosfera), en otros sitios es minoritario. En la capa de ozono también hay otras moléculas.

El ozono es una molécula formada por tres átomos de oxígeno y se forma a partir de moléculas de O2 más radicales sueltos de oxígeno... O2+O=O3

Estos reactivos se encuentran porqué las moléculas de O2 se rompen por la absorción de radiación Ultravioleta. El ozono, a su vez, tiende a romperse (reacción inversa) por otra onda de rayos Ultravioletas (espectro de onda más largo que el anterior comentado). O sea, la corta rompe el O2 y la larga el O3.

La cantidad de ozono en la atmósfera es un proceso dinámico de formación y destrucción, y como consecuencia se absorben la mayoría de radiaciones UV que nos llegan del Sol, las cuales tienen mucha Energía y pueden provocar mutaciones (las ondas gamma o rayos X tienen muchísima más energía y por eso son muchísimo más peligrosas), las mutaciones son causadas porqué la energía puede variara la composición inicial de una molécula (como el ADN), y así provocar cambios radicales que pueden provocar el mal funcionamiento de la célula (cáncer). Sin duda, sin la capa de ozono, siempre mutaríamos y provocaría cánceres, cataratas y destruiría la vida tal como es hoy.

El Agujero de la capa de ozono (a nivel global): Desde los años 70 se ha detectado un agujero en la capa de ozono en los polos de la tierra. Un agujero es una bajada de concentración de O3 en la capa. Tiene carácter estacional (o sea, se hace más grande y luego más pequeño, dependiendo de la estación del año), se hace cada vez más grande al paso de los años a fin de cuentas. En el Ártico ha crecido lentamente pero fue descubierto antes el antártico (que se hace muy ancho, pudiendo llegar a las antípodas y a la patagonia).

Causantes: Clorofluorocarburos (CFCs o friones), son inertes, no contaminan y se pueden inhalar. Se utilizaban para la refrigeración y como propalentes de líquidos en botes (lacas, espumas y sprays). El consumo masivo fue a partir de la 2a Guerra Mundial. Estos gases pasan a la estratosfera y se rompen con el contacto de rayos UV. Entonces los cloros sueltos catalizan el ozono y lo destruyen ellos (y no los rayos UV). Eso provoca que por cada destrucción pase sin obstaculización un rayo UV y así sucesivamente. Los óxidos de nitrógeno también perjudican el problema.

Los CFCs tardan una década aproximadamente en subir a causa de su densidad (eso hace que sintamos los efectos de los CFCs durante 10 años después de su prohibición).

Lluvia ácida

Normalmente la lluvia normal ya es ácida (pH < 7). La causa son los SO2 y óxidos de nitrógeno a parte de los distintos sulfatos. Pueden reaccionar y producir Ácido Sulfúrico y Ácido Nítrico.

Las fuentes de emisión son el carbón, petróleo y gas natural para los azufres y las combustiones para los nitrógenos.

Acostumbran a tener efectos a mucha distancia de la fuente (en Kilómetros). La acidificación del suelo y de las aguas es lo que realmente contamina porque cuando el medio es ácido se liberan metales pesados y provocan la muerte de la mayoría de los organismos y bosques y lagos.

Solución: Filtros disminuidores de gases, mejores catalizadores y energías alternativas.

Polución

Es cuando hay presencia anormal de sustancias anormales en un determinado medio. Pueden ser sustancias que no se encuentren en ese medio (o están en poca cantidad), o sustancias en exceso.

Tipo de contaminación por polución -> Atmosférica, de las aguas y de los suelos.

Atmosférica

La tratamos de localizada; los principios contaminantes como CO, partículas diversas, O3, SO22-, los famosos óxidos nitrosos... producidos por industrias focos emisores de contaminación. Pueden afectar directamente a las personas con una toda una serie de efectos perjudiciales (cáncer de pulmón o insuficiencia cardiaca o respiratoria y líquido en los pulmones), que en los casos agudos provocan la muerte, en personas y... ecosistemas, por ejemplo: la mayoría de líquenes mueren y las plantas y faunas quedan afectados. Algunos como los mejillones se les llama bioindicadores (por su análisis se puede saber el grado de tolerabilidad de las aguas o la atmósfera).

Los gases se dispersan; la polución es peligrosa cuando se producen episodio contaminantes como las inversiones térmicas (poca circulación del aire a causa de una especie de termoclina aérea pero a causa de presiones y no de eutrofia, pasa mucho en ciudades, por eso hay tanto Smog y el aire no se purifica al no correr).

El SMOG fotoquímico. Se da en Londres, Los Ángeles principalmente y forma nieblas, neblinas de gotitas de agua con sustancias muy contaminantes en forma de aerosoles, están en suspensión, y es fotoquímico porqué interactúan la luz con reacciones químicas contaminantes. Ej.: NO3 = NO2 + O --> O2 + O = O3 (el ozono en la superficie de la tierra es un contaminante grave).

Aguas (Tratamiento esquemático de lo que es un Termoclina)

Cuando las plantas de un lago experimentan un Boom demográfico es cuando hay vertidos de materia orgánica. La materia orgánica se descompone y libera nutrientes (por descomposición) para las plantas, nitrófilas preferentemente, que son las que hay en mayoría en los lagos. Sin descomponedores no hay plantas.

Se da la eutrofia al haber mucha materia orgánica (o sea mucha vida) y oligotrofia (poca vida).

Los nutrientes estos se pueden conseguir por las industrias, detergentes, o lavado de suelos fertilizados.

Si es en exceso, hay mucha producción primaria (lagos de color verde), la producción de fitoplancton aumenta (juntamente con peces y zooplancton). Si hay mucha producción de algas, habrá mucho por descomponer a causa de la mortalidad y bajará por sedimentación materia orgánica hacia el fondo. Mientras arriba habrá producción de O2 y abajo se consume el O2 por descomponedores que comen materia orgánica (la de los organismos muertos de arriba). Ahí se creará una zona anóxica (sin oxígeno) que irá subiendo por la continua descomposición. En la zona anóxica sólo habrá organismos anaeróbicos. Sólo se resuelve el problema de la termoclina creada si se remueven las aguas (viento y otros movimientos). Habrá un momento en que se acabe el oxígeno de arriba también (me refiero al disuelto en el agua), los peces morirán y se formará SH2 y CH4 (mal olor) Reducción de especies, sólo las habrá arriba del todo. Esto provoca la destrucción de ecosistemas de aguas cerradas continentales (lagos). Los ríos resuelven el problema si es que los hay en ese lago.

A parte de eso, la termoclina afecta la temperatura (caliente arriba, fría abajo) y eso es lo que hace que el oxígeno no circule.

Pero por suerte los lagos se autodepuran (pero depende de que no se lance más materia al lago).