4. La exosfera

El ecosistema: componentes bióticos y abióticos e interacciones Ecosistema es un sistema natural integrado por componentes vivos (bióticos) y no vivos (abióticos) que interaccionan entre sí, intercambiando materia y energía. Componente abiótico Es el medio físico o biotopo, biotopo constituido por los factores físicos (temperatura, luminosidad, humedad, densidad, pH,…) y por las sustancias orgánicas e inorgánicas (agua, oxígeno, dióxido de carbono, sales de nitrógeno y fósforo, aminoácidos, tipos de suelo,…). Interacciona con el componente biótico, condicionando o limitando su existencia. Todas las interacciones están impulsadas por la energía solar. Componente biótico Recibe el nombre de biocenosis y es el conjunto de seres vivos que habitan en un ecosistema y que se relacionan entre ellos.

Relaciones tróficas entre los organismos de los ecosistemas Las relaciones tróficas representan el mecanismo de transferencia energética de unos organismos a otros en forma de alimento (trofos en griego significa comer). Se representan mediante cadenas tróficas , que unen mediante flechas los diferentes eslabones o niveles tr óficos (productores, consumidores y descomponedores) que las constituye. Productores Constituyen el primer nivel trófico y son los organismos autótrofos. Los organismos autótrofos pueden ser fotosintéticos o quimiosintéticos (bacterias). Los principales organismos fotosintéticos son las plantas superiores en los ecosistemas terrestres y el fitoplancton (constituido por algas microscópicas y cianobacterias) en los medios acuáticos. El único ecosistema cuyos organismos autótrofos son sólo quimiosintéticos son las dorsales oceánicas.

Parte de la materia orgánica sintetizada por los productores es utilizada por los propios organismos para el proceso de la respiración, lo que supone una degradación de la energía que, tras ser utilizada en los procesos vitales, se transforma en calor. El resto de la materia orgánica producida se almacena constituyendo los tejidos vegetales, pudiendo ser transferida en forma de alimento al resto de los niveles tróficos, constituidos por los consumidores. Consumidores Son los organismos heterótrofos. Podemos distinguir: Ø Consumidores primarios o herbívoros Se alimentan de los productores y constituyen el segundo nivel trófico. En el medio acuático es el zooplancton. Ø Consumidores secundarios o carnívoros Se alimentan de los herbívoros y constituyen el tercer nivel trófico. Ø Consumidores terciarios Muchos de los consumidores secundarios al capturar a otros consumidores secundarios se comportan como consumidores terciarios y constituyen el cuatro nivel trófico.

Descomponedores Constituyen un tipo especial de organismos detritívoros que se encargan de transformar la materia orgánica en las sales minerales que la constituían, con lo que cierran el ciclo de materia. Son bacterias y hongos.

Aunque hasta ahora se ha hablado de niveles tróficos, sería más conveniente hablar de redes tróficas, ficas pues de cada nivel trófico suelen partir ramificaciones, como: - los omnívoros, que se alimentan de más de un nivel trófico (lo que garantiza su supervivencia) - los necrófagos o carroñeros, que se alimentan de cadáveres (por ejemplo, buitres, chacales,…) - los saprófitos o detritívoros, que consumen todo tipo de detritos como restos orgánicos, ramas, hojas, desechos vegetales, heces, restos de animales,…

El conocimiento de la red trófica de un ecosistema puede ser de gran utilidad para apreciar su estado de conservación: si se encuentra en fase de recuperación o en fase de regresión.

Ciclo de materia La materia orgánica que cae al suelo o fondo del medio acuático procedente de cada uno de los niveles tróficos, se transforma en sales minerales, por los organismos descomponedores, que pueden volver a ser utilizadas por los productores en la fotosíntesis. Así, la materia se recicla, por lo que el ciclo de la materia tiende a ser cerrado. Con cierta frecuencia, los nutrientes escapan de la biosfera por: - gasificación, hacia la atmósfera - lixiviado, los materiales del suelo que se disuelven en el agua y son arrastrados por ella - enterramiento en condiciones anaerobias durante millones de años, transformándose en combustibles fósiles que se almacenan en la litosfera.

El flujo de ener gía La energía solar que entra en la cadena trófica mediante la fotosíntesis, es transformada en energía química contenida en la materia orgánica, forma en la que pasa de unos a otros eslabones mediante el alimento. Al contrario de lo que ocurre con la materia, la energía pasa de unos a otros niveles no constituyendo un ciclo cerrado, sino que se trata de un flujo abierto y su sentido de transferencia es unidireccional. El flujo de energía es abierto. El flujo de energía va disminuyendo desde los productores hasta los últimos niveles porque parte de ella se degrada en la respiración y se desprende como calor (tras ser utilizada por cada uno de los niveles para el mantenimiento de las funciones vitales). Como resultado de esta disminución del flujo de energía, el número de eslabones de la cadena trófica se limita a cinco como máximo.

“El flujo de materia es cíclico, cerrado”, gracias a la actividad de los descomponedores, que transforman la materia orgánica de los cadáveres y los restos orgánicos en sustancias inorgánicas sencillas asimilables nuevamente por el ecosistema a través de los productores. “El flujo de energía es unidireccional, acíclico y abierto” debido a las pérdidas que se producen a lo largo del ecosistema (en forma de calor). Para que el ecosistema se mantenga estable es necesario un aporte exterior de energía, principalmente la energía solar.

Representación gráfica e interpretaci ón de las relaciones tróficas del ecosistema Redes tróficas El conocimiento de la red trófica de un ecosistema es de gran utilidad para apreciar su estado de conservación: si se encuentra en fase de recuperación y evoluciona hacia un estado de mayor estabilidad o, por el contrario, está en fase de regresión o degradación.

Pirámides ecol ógicas Son otra forma de expresar las relaciones tróficas entre la comunidad de organismos de un ecosistema, en la que cada nivel trófico ocupa un escalón, cuya base está ocupada por los productores. Un inconveniente de las pirámides tróficas es que no se sitúan los descomponedores. Las pirámides tróficas pueden ser de 3 tipos: Ø Pirámides de números La dimensión de cada uno de los escalones es proporcional al número total de individuos de las diferentes especies que constituyen cada nivel trófico. La forma de la pirámide varía, de modo que si son más grandes que los herbívoros que se alimentan de ellos (árboles en el ecosistema terrestre) se producirá una pirámide invertida. No son útiles para comparar ecosistemas, ya que un árbol y un insecto tienen el mismo valor ecológico.

Ø Pirámide de biomasa En los escalones se representa la cantidad de masa biológica, expresada como peso seco total por unidad de superficie o por unidad de volumen en el caso de los ecosistemas acuáticos. Cuando el tamaño de los productores sea muy pequeño en relación con el de los consumidores que se alimentan de ellos, la masa total de estos últimos será mayor y, por tanto, la pirámide de biomasa resultará invertida. También la forma de la pirámide podrá variar a lo largo del año.

Ø Pirámide de energía En cada uno de los escalones se representa la cantidad de energía producida por unidad de tiempo. Nos dan una idea muy precisa de las relaciones tróficas en un ecosistema, ya que establecen la cantidad de energía que se transfiere de un nivel trófico al siguiente en una unidad de tiempo. Confirman el principio de la disminución progresiva de la energía en los diferentes niveles tróficos. Los ecosistemas acuáticos son más eficientes que los terrestres, presentando más niveles tróficos. Esto es debido a que en el agua no se necesitan estructuras rígidas de soporte leñoso, que son difíciles de digerir y asimilar por los herbívoros, por lo que los herbívoros terrestres deben ingerir una mayor cantidad de biomasa vegetal y producir más desechos. Además, algunos carnívoros del ecosistema acuático son inactivos y de movimientos lentos y otros como los corales y las anémonas viven fijos al sustrato evitando así invertir una gran cantidad de energía en la locomoción para capturar a sus presas.

Los biomas Los biomas son los diferentes ecosistemas que hay en la Tierra. El término bioma se refiere a las comunidades clímax que conforman la geografía terrestre. Los desiertos y los océanos son mucho menos productivos que las zonas de interfase, tales como la plataforma continental y los arrecifes de coral. Dado que los océanos constituyen el 75% de la superficie terrestre, y los desiertos, el 33% de los continentes, aproximadamente el 83% de la superficie del planeta está ocupada por los ecosistemas menos productivos. La baja productividad en los océanos se debe a la escasez de nutrientes; en el desierto, el factor limitante (factor ambiental que regula un determinado proceso biológico

Los biomas terrestres Su clasificación se basa en el tipo de vegetación dominante dependiente del clima:

La tundra En este bioma el factor limitante son las bajas temperaturas, que solo permiten un breve período vegetativo de dos meses al año. ü La tundra ártica Hay escasez de precipitaciones y el suelo está permanentemente helado (permafrost), excepto una delgada capa superficial de varios centímetros. La vegetación está constituida por líquenes (el más característico es Cladonia, el liquen del reno), musgos, pequeñas plantas herbáceas y plantas leñosas enanas (sauces, brezos y enebros). La mayoría de la producción primaria está en forma de raíces constituyendo la turba. En cuanto a la fauna destacan el caribú y el reno, la liebre ártica, el zorro ártico y el lemming. Las aves migratorias y los insectos son especialmente numerosos durante el verano.

ü La tundra alpina Se da en las zonas de alta montaña, en la que son menos abundantes los líquenes y los musgos y en cambio, son más frecuentes las plantas con flores

La taiga o bosque de con íferas Son bosques de coníferas siempre verdes y de hojas aciculares, como los pinos, abetos y alerces. Se trata de zonas frías en las que las precipitaciones se suelen producir en verano. Se extienden entre los 45º y los 60º de latitud norte, y tienen también un marcado carácter altitudinal (en España debe destacarse por su carácter casi endémico los pinsapares). En cuanto a la fauna, se encuentran algunos de los vertebrados herbívoros de mayor tamaño, como el alce, el oso, el lobo, el zorro,…junto con otras especies animales.

El bosque caduci folio templado A menor latitud, caracterizado por un clima más moderado con inviernos fríos, de frecuentes nevadas, y con precipitaciones abundantes distribuidas regularmente a lo largo del año. Los árboles dominantes son el haya, el roble, el arce, el castaño y el nogal. La caída de la hoja es una adaptación al frío. Los estratos inferiores de arbustos y plantas herbáceas suelen estar bien desarrollados y han adaptado su floración a los primeros días de la estación primaveral, antes de la salida de la hoja. En España destacan los hayedos y los robledales. La fauna asociada es muy numerosa: oso pardo, lobo, corzo, mustélidos, marta, garduña, urogallo, aves,…

El bosque escler ófilo o chaparral En las regiones templadas del planeta (entre 30º y 40º de latitud norte y sur) predomina un clima caracterizado por dos períodos estacionales muy distintos: uno, invernal, de temperaturas suaves y precipitaciones moderadas, y otro, estival, con altas temperaturas y escasez de lluvias. Este tipo de clima recibe el nombre de “clima mediterráneo”. Se trata del bosque mediterráneo, un bosque perennifolio esclerófilo (mecanismo desarrollado frente a la larga sequía estival consistente en el desarrollo de hojas esclerófilas con gruesa cutícula y estomas recubiertos por una densa pilosidad blanquecina cuya función es proteger las hojas frente a la des hidratación). Los árboles dominantes son la encina y el alcornoque, con un estrato arbustivo muy denso, impenetrable y muy rico en especies: madroño, coscoja, lentisco, retama, jara,… La fauna vertebrada es muy diversa, compuesta por roedores, grandes mamíferos (ciervo, gamo, jabalí), aves,… La prolongada influencia que la acción humana ha ejercido sobre el bosque mediterráneo ha dado lugar a una paisaje particular: la dehesa

La estepa Son inmensas llanuras cubiertas de plantas herbáceas situadas en el interior de los continentes como transición entre los biomas de bosque de zonas templadas o tropicales y los desiertos. El factor climático determinante es la duración de la temporada de lluvias durante la corta primavera y el principio del verano. Otra característica es la continentalidad que determina una variación anual de la temperatura muy marcada, con veranos muy calurosos en contraste con los gélidos meses invernales. Las estepas herbáceas alcanzan con frecuencia más de 1 m de altura y constituyen una alfombra continua y tupida en la que predominan las gramíneas (que suponen hasta un 90% de la biomasa vegetal). Los suelos esteparios reciben el nombre de chernozem o tierra negra, debido a la acumulación de materia orgánica. Ej: la pampa de América del Sur y las praderas de América del Norte.

El desierto Son regiones donde las precipitaciones son inferiores a 200 mm anuales. Los factores que contribuyen son: - las altas presiones subtropicales permanentes que existen en torno a los 30º de latitud, como Sahara y Australia - el efecto de pantalla orográfica, como los del occidente de Norteamerica - la altitud, como Gobi. Conviene distinguir los desiertos cálidos de las zonas subtropicales, de los desiertos fríos, como los de la meseta del Tíbet donde la acusada continentalidad del clima determina temperaturas mínimas inferiores a 25ºC.

Las especies arbustivas tienen una disposición espacial en la que cada pie de planta está separada del resto por suelo desnudo, reduciendo así la competencia por los escasos nutrientes disponible. Son frecuentes las plantas herbáceas anuales (terófitas) que adaptan su ciclo biológico al corto período de poca humedad. Las plantas suculentas presentan las hojas transformadas en espinas para reducir la transpiración y que almacenan agua en sus tejidos; son habituales en los desiertos cálidos, pero suelen escasear en los desiertos fríos.

La fauna está adaptada a la falta de agua: - insectos y reptiles cubren su cuerpo con estructuras impermeables y sus excreciones son semisólidas - algunos mamíferos tienen la capacidad de obtener agua a partir del metabolismo de las grasas y glúcidos - adoptan hábitos nocturnos y permanecen durante el día en madrigueras.

La sabana Son formaciones herbáceas tropicales dominadas por las gramíneas, entre las que se encuentran de forma diseminada algunos árboles y arbustos. El clima se caracteriza por una temperatura elevada durante todo el año, con alternancia de una época seca y otra de lluvias habitual (en las zonas próximas al ecuador llueve durante 8 o 9 meses al año, es decir, son más húmedas; mientras en las zonas alejadas del ecuador abarcan sólo un período de tres meses). Esto condiciona: ü Sabana arbolada: Se pueden encontrar, aunque de forma dispersa, grandes árboles (boabad, euforbias, palmeras, acacias)

ü Sabana seca: El arbolado queda reducido a arbustos achaparrados y espinosos rodeados de grandes zonas de suelo desnudo.

En ella viven grandes manadas de herbívoros (búfalos, antílopes, gacelas, cebras, jirafas,…) y sus depredadores (leones, panteras, leopardos,…)

El bosque tropical, sel va tropical o plurisilva Se desarrolla entre los trópicos de Cáncer y de Capricornio. El clima se caracteriza por una temperatura constante y por la abundancia de precipitaciones distribuidas regularmente a lo largo del año. Es un bosque que se halla estratificado: - Estrato superior: Tapiz continuo siempre verde de 25-30 m de altura. - Estrato inferior, el sotobosque Es poco denso al estar formado por pequeños árboles de menos de 10 m de altura, aunque a causa de la alta competencia por la luz abundan además las plantas trepadoras (higueras estranguladoras) y epifitas (helechos, orquídeas).

Como variantes del bosque tropical cabe citar: El mangla r Se han adaptado al agua salada por lo que se desarrollan en la desembocadura de los ríos o sobre los litorales marinos.

La laurisilv a En ella conviven especies vegetales tropicales con otras procedentes de zonas templadas.

Los biomas ac uáticos Se pueden reconocer dos tipos: - Las aguas continentales, que incluye los medios de aguas estancadas (ecosistemas lénticos) y los de aguas corrientes (ecosistemas lóticos). - El marino, que engloba a los océanos y los mares.

Ecosistemas de aguas continentales A pesar de cubrir sólo el 5% del planeta, su importancia es enorme, ya que tanto el suministro de agua, como el tratamiento y el reciclaje de residuos de las actividades humanas están estrechamente ligados a ellos. Los factores abióticos que con más frecuencia condicionan la vida de los organismos de agua du lce son: la temperatura, la luz, la presencia de gases disueltos (O2 , CO 2 ), la concentración salina (generalmente inferior a 0,5 g/l), el pH y la velocidad del agua.

Ecosistemas lénticos En función de su permanencia y profundidad se denominan charcas, humedales, estanques, lagunas, pantanos o lagos. El agua se mezcla verticalmente en unas épocas del año, mientras que en otras, dependiendo de la temperatura, se estratifica por densidad.

Presentan una zonación muy característica: Ø Zona litoral Es la zona pelágica, de aguas y fondos siempre iluminados y formado por la masa de agua habitada por los organismos flotantes y nadadores. Se caracteriza por la presencia de vegetales enraizados que constituyen bandas concéntricas de diferentes especies a medida que aumenta la profundidad del agua. También presenta organismos fitoplanctónicos y zooplanctónicos. Asimismo aparecen organismos del necton (que nadan libremente) y del bentos (que viven fijos sobre el cieno del fondo) como: peces, insectos, crustáceos, moluscos, celentereos, moluscos y gusanos.

Ø Zona limnética o epilimnion Es una zona de aguas abiertas que se extiende hasta la penetración eficaz de la luz (profundidad a la cual la fotosíntesis es compensada por la respiración de los organismos de la comunidad). Una característica es la marcada variación estacional de sus poblaciones, con máximos en primavera y otoño. Las comunidades están constituidas por plancton y necton similares a los de la zona litoral pero con menor diversidad de especies y mayor densidad. Ø Zona profunda o hipolimnion Sólo presente en lagos y embalses. Es la zona del fondo, delimitada por la falta de luz, que impide la existencia de fitoplancton. Posee escasez de especies pues sus comunidades dependen de la zona limnética para alimentarse. Los principales organismos son bacterias y hongos descomponedores, capaces de sobrevivir a bajas concentraciones de oxígeno e incluso en anaerobiosis. Posee un bentos similar al de la zona litoral pero con poblaciones mucho más numerosas.

Ecosistemas lóticos Los factores abióticos que condicionan la forma de vida son: • La velocidad de la corriente, mostrando los organismos adaptaciones para mantenerse en su hábitat: sistemas de fijación, cuerpos aplanados y cun comportamiento que les hace orientarse contracorriente o les impulsa a adherirse firmemente al sustrato. • La mayor facilidad de intercambio agua-tierra, que determina que predominen los organismos consumidores de metabolismo heterótrofo (bentónicos y nectónicos) y dependientes para su alimentación de restos orgánicos arrastrados por el agua o que caen a ella procedentes de los ecosistemas terrestres ribereños. • La concentración de oxígeno, que se mantiene elevada en el seno del agua (que no presenta estratificación térmica). El plancton es escaso en los tramos superiores y se concentra en los inferiores. En el bentos son comunes las algas, los musgos y los ranúnculos; asi como los insectos, moluscos, gasterópodos y anélidos.

Ecosistemas marinos El medio marino es un medio continuo y mucho más homogéneo, pero el desplazamiento de los organismos en su seno están condicionados por factores abióticos como la temperatura, la salinidad, la luz y la profundidad. En las aguas marinas los productores son menos variados que los consumidores, y los descomponedores (exclusivamente bacterias) desempeñan un papel destacado.

Presenta una zonación en horizontal: ü Zona litoral Es la región de la costa, con gran importancia ecológica y económica. ü Zona nerítica Aguas superficiales de la plataforma continental próxima a la costa. Presenta aguas muy movidas por las olas y las mareas. Presentan productividad alta debido a su riqueza en nutrientes que llegan del continente. Es la zona más rica en especies entre las que se incluyen las de interés industrial y alimenticio. ü Zona oceánica o pelágica Abarca desde la plataforma continental hasta el mar abierto o alta mar. Sólo son removidas por las corrientes. Sus aguas son pobres en nutrientes por lo que tienen baja productividad. ü Zona batial Presenta una elevada pendiente equivalente al talud continental, pues conecta el lecho marino de la plataforma continental con los fondos oceánicos. ü Zona abisal Son las grandes profundidades marinas.

La zonación vertical viene determinada por la capacidad de penetración de la luz en la masa de agua: Zona eufótica Franja iluminada por la luz solar, que llega hasta los 200 m en la zona oceánica, en cambio, las aguas cercanas a la costa son más turbias debido a la mayor cantidad de plancton y ser más ricas en nutrientes por lo que la luz no suele pasar de los 30 m. Los organismos son pelágicos, de vida libre que nadan activamente (necton) o que flotan en el mar abierto (plancton). Zona afótica No llega la luz solar por lo que carecen de organismos fotosintéticos y los organismos dominantes son bentónicos, que viven en el fondo. Las formas abisales de peces, cefalópodos y crustáceos presentan órganos luminosos y grandes bocas, tentáculos y apéndices.

Biomasa y producción biológica Biomasa Es la cantidad en peso de materia orgánica viva (fitomasa vegetal o zoomasa animal) o muerta (necromasa) de cualquier nivel trófico producida a un área (ecosistema terrestre) o volumen (ecosistema acuático). Se expresa en t/Km 2 , Kg/ha, g/m 2 ,.. La biomasa primaria es fabricada por los productores y la biomasa secundaria la elaborada por los consumidores. Producción Es la cantidad de biomasa fabricada por unidad de tiempo. Se expresa en t/Km 2 /año, Kg/ha/año, g/m 2 /año,.. La producción primaria es la energía fijada por los organismos autótrofos y la producción secundaria la correspondiente al resto de los niveles tróficos. La biomasa del fitoplancton es mucho menor a la del zooplancton porque su producción resulta muy elevada gracias a que posee una alta tasa de renovación.

Hay que diferenciar: § Producción bruta (Pb) es la cantidad de energía fijada por unidad de tiempo. § Producción neta (Pn) es la energía almacenada en cada nivel por cada unidad de tiempo. Representa el aumento de la biomasa por unidad de tiempo. Se obtiene restando de la producción bruta la energía consumida en el proceso respiratorio. Pn = Pb – R En una herbácea, Pn = B, mientras que en el caso de un árbol Pn muchisimo menor que B.

“La energía que pasa de un eslabón a otro es aproximadamente el 10% de la acumulada en él” = Regla del 10%.

A medida que ascendemos en el ecosistema, la cantidad de energía consumida en la actividad metabólica propia de cada nivel trófico a través de la respiración celular es cada vez mayor. En los consumidores secundarios supone el 60% de su producción bruta a causa de una mayor actividad locomotriz para buscar alimento.

ACTIVIDADES 1. Explica algún mecanismo mediante el cual los nutrientes inorgánicos del fondo del lago, generados por la actividad metabólica de los descomponedores, afloran hacia las capas superficiales, quedando así a disposición de los organismos autótrofos. 2. Compara una planta de trigo con un árbol ¿cuál de los dos posee mayor producción neta? 3. La producción diaria bruta de una pradera es de 4 g C/m 2 .día su biomasa total de 2 Kg C/m 2 . Sabemos que su gasto diario de mantenimiento es de 2 g C/m 2 .día. En un bosque tropical la producción bruta es de 6,5 g C/m 2 .día , el gasto respiratorio de 6 g C/m 2 .día y la biomasa 18 g C/m 2 .día y la biomasa de 18 g C/m 2 . Calcula y compara las producciones netas. 4. Los requerimientos calóricos de los humanos se estiman en unas 2500 Kcal/día. Imaginemos un área en la que la producción primaria sea de 20 . 106 Kcal/día. a. ¿Qué número de personas podría mantener esta zona si todos fueran vegetarianos? b. Si por el contrario se alimentaran de cabras cuya producción total diaria, entre leche y carne, fuera de 150000 Kcal, ¿qué población humana podría subsistir?

5.

En los siguientes ecosistemas, ¿en qué eslabón se acumula mayor cantidad de biomasa? a. Un cultivo b. Un bosque c. El océano 6. Compara las dos pirámides de biomasa de la figura a. ¿Cuál de ellas está invertida? b. Deduce la condición necesaria para que un nivel de menor biomasa pueda mantener a otro mayor, teniendo en cuenta alguno de los parámetros tróficos estudiados.

7.

En la pradera tenemos: 2000000 de plantas, 220000 herbívoros, 100000 carnívoros y 100 supercarnívoros. En un bosque templado tenemos: 250 plantas, 100000 herbívoros, 9000 carnívoros y 20 supercarnívoros. a. Dibuja las pirámides correspondientes a los dos ecosistemas, especificando de qué tipo son. b. ¿Por qué una de ellas está invertida y la otra no? c. ¿Por qué hay tan pocos consumidores terciarios?

8.

“En la bahía japonesa de Minamata, durante los años cincuenta, una misteriosa epidemia afectó a familias enteras, sobre todo de pescadores. En numerosísimos enfermos sufrían graves trastornos del sistema nervioso que se manifiestan por daños en la vista y el oído, problemas de locomoción o de articulación de palabras y pérdidas de la razón, contándose casi un centenar de muertos. La citada enfermedad afectaba también a los gatos. Tanto personas como animales se nutrían sobre todo de pescado. Tras largas investigaciones se dedujo que el origen de tal enfermedad era el mercurio vertido al mar por una fábrica local”.

a. b.

Elabora la cadena trófica de transmisión del mercurio. Enumera todas las razones que contribuyen a que los niveles tróficos superiores sean los más afectados por tener un mayor poder de bioacumulación.

Recursos deriv ados: bosques Su importancia como recurso natural se puede concentrar en cuatro funciones: Función reguladora - Regula el clima a escala local y mundial al actuar como amortiguadores de las oscilaciones térmicas (por modificar la radiación solar y frenar la velocidad del viento) e influir en la formación de nubes y precipitaciones debido a la alta evapotranspiración que provocan. Además las copas de los árboles frenan las precipitaciones de carácter torrencial. - Constituye uno de los principales sumideros de CO 2 de la Tierra, pues fijan gran cantidad de este compuesto al realizar la fotosíntesis, de forma que compensan las emisiones y reducen la contaminación atmosférica además de fijar los contaminantes. Además contribuye a rebajar el efecto invernadero. Función recreativa - Desempeñan un papel notable en la conservación del medio ambiente conformando paisajes muy valorados por la mayoría de la sociedad. - Brinda zonas para el ocio y el turismo.

Función protectora - Contiene más del 60% de la biodiversidad del planeta, albergando la mayor parte de las especies vivientes de la Tierra. - Mantienen el ciclo hidrológico, por lo que protegen los recursos hídricos, ya que favorecen la infiltración del agua en el suelo, previniendo la sequía. - Forman y protegen los suelos, evitando así los efectos erosivos y destructivos sobre ellos: en los suelos agrícolas es del 30% y en los suelos forestales es del 1%. - Controlan las inundaciones. En los bosques de las márgenes fluviales evitando que sea arrastrado el suelo por las grandes inundaciones y reduciendo el volumen de sedimentos transportados por los ríos (lo que impide la colmatación de presas y la asfixia de los arrecifes coralinos). - Amortiguan los ruidos. Función productora - Proporcionan materias primas: madera, pasta de papel, resinas, corcho, aceites, colorantes, gomas, ceras, productos alimenticios (miel, frutos, caza), medicinas, forraje y productos textiles. - Es fuente de rentas y puestos de trabajo. Si son sometidos a una explotación sostenible, los bosques constituyen un recurso natural renovable.

Uso sostenible de los bosques Consiste en: - Aumentar la eficiencia de las industrias madereras, mejorar las redes de transporte y eliminar el desperdicio de madera. - Disminuir el uso de papel y aumentar el reciclado. - Reducir el consumo de leña sustituyendo los fogones tradicionales (rendimiento del 10%) por otros más eficientes fabricados con materiales disponibles localmente y baratos. - Aumentar la plantación de bosques de alto rendimiento, destinado a producir para el consumo humano, en tierras marginales o excesivamente explotadas. - Buscar alternativas de empleo de los bosques: en vez de talar, propiciar la recolección de otros productos.

pastizales Un pastizal es cualquier zona que presenta una cubierta vegetal abierta en la que dominan las especies herbáceas y cuy producción primaria (forraje) es aprovechada por los herbívoros domésticos o silvestres. Pueden ser: Naturales Ocupan zonas donde la presencia de vegetación leñosa está limitada por: - Factores climáticos: escasez de precipitaciones, bajas temperaturas,… - Factores edáficos: suelos congelados o salinos. A este grupo pertenecen las estepas, las tundras y las praderas de latitud media o pastizales alpinos.

De origen antrópico Se sitúan en zonas destinadas al pastoreo. Para ello se elimina la vegetación leñosa periódicamente mediante desbroce, roturación, siega, etc… De este tipo son muchas sabanas africanas y pastizales de Europa, Norteamérica, Japón y amplias zonas de Australia y Asia. Es el caso también de las dehesas españolas. En este tipo de pastizales es compatible la explotación con la conservación del recurso, siendo el pastoreo necesario para el uso sostenible de estos ecosistemas. Pueden degradarse tanto por exceso de uso (sobrepastoreo) como por abandono de esta actividad (ya que son colonizados rápidamente por especies sin interés forrajero).

recursos ganaderos La ganadería proporciona el 80% de las proteínas que consumimos a través de alimentos como la leche, la carne o los huevos. En los últimos 50 años la demanda de proteína animal se ha disparados. Una cuarta parte de las tierras emergidas está formada por pastizales permanentes para alimentar al ganado. Así, la ganadería es una actividad cara desde el punto de vista nutricional: de cada cien calorías de una planta consumida por una vaca, el animal quema al menos el 90% en su metabolismo, y apenas un 10% permanece en él apto para su consumo por el ser humano.

Los animales domésticos se pueden clasificar en función de los recursos vegetales de los que se alimentan en: ü De grado bajo: pacen en libertado y transforman recursos vegetales que no se utilizaría por ningún otro animal doméstico. Ej: ovejas, cabras, camello, dromedario, cebú, búfalo africano, caballo, gallina y pato. ü De grado intermedio: se alimentan de materia vegetal procedente de los residuos de cosechas o de los rastrojos y se estabulan solamente en las épocas frías. Ej: cerdo, vaca frisona y oveja. ü De grado alto: se crían intensivamente en establos, desde su nacimiento hasta su muerte, utilizando piensos. Ej: oveja, cerdo, vaca de carne, conejo, gallina, pato y pavo.

En la actualidad, conviven formas de ganadería tradicional, como: - el pastoreo nómada de los pueblos centroafricanos, del oriente próximo, del centro de Asia y en las zonas limítrofes al Círculo Polar Ártico, que cambian de territorio según el régimen estacional.

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la ganadería extensiva o tradicional, en la que el ganado se cría suelto por el campo en extensiones de pasto variable. No precisa aporte energético artificial y es poco productiva. Es un sistema cerrado y de una eficacia energética alta.

Se practica sobre todo en los países en vías de desarrollo. La transformación de los bosques en pastos para la cría de ganado destinado a la producción de carne con la que surtir a los mercados de los países del norte, ha sido la causa de la “deforestación” de más de 20 millones de ha de bosque en América Latina. Sin embargo, el consumo de carne en los países en vías de desarrollo es escaso. La superación de la capacidad de carga ganadera , “sobrepastoreo”, conduce a la compactación de los suelos y a la pérdida de la potencialidad biológica de los mismos ( se eliminan los vegetales menos resistentes o más sabrosos).

con la nueva ganadería intensiva o estabulada, que es llevada a cabo en granjas industrializadas, capaces de abastecer el enorme consumo de carne de los consumidores de los países desarrollados. Los animales permanecen estabulados, viviendo encerrados en un espacio reducido, sobrealimentados con piensos y forrajes producidos fuera de la granja.

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En dichas granjas: se consumen grandes cantidades de energía fósil (para calentar y limpiar las instalaciones), se generan cuantiosos excrementos (purines) y orines que contaminan los suelos y las aguas sin que puedan ser aprovechados, por estar contaminados de antibióticos y otros productos farmacéuticos de uso animal (productos veterinarios, insecticidas, desinfectantes y otros). La práctica habitual de verter el estiércol y las aguas de la limpieza de los establos es un foco de contaminación de las aguas superficiales y de los alimentos cultivados con residuos de origen animal generando enfermedades como la brucelosis, la tuberculosis, la leptospirosis, la salmonelosis o las fiebres Q

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para el cebo de estos animales se emplea grano que serviría para la alimentación humana (se destina a este fin casi el 40% de la producción mundial), conocidas como hectáreas fantasmas los estercoleros incontrolados producen gases tóxicos, malos olores (debido a compuestos como amoniaco y ácido sulfhídrico) y pueden convertirse en un foco de infección debido a la proliferación en ellos de microorganismos patógenos. Es un sistema muy mecanizado, con altas producciones pero con baja eficacia energética. Se practica en los países desarrollados con carácter de explotación industrial.

recursos pes queros El 20% de la proteína animal que consumimos procede del pescado, pero sólo se pescan mayoritariamente una cuarentena de especies, de las cuales: - el 72% son peces de aguas profundas (bacalao, raya, lenguado, merluza y platija) y superficiales (sardina, anchoa, atún, salmón y caballa) - el 2,5% son moluscos (calamar, pulpo, almeja, mejillón) - el 4% son crustáceos (camarón, langosta, gamba, krill, cangrejo) - el resto son mamíferos (ballena). Existen áreas especialmente ricas en pesca, llamadas caladeros pesqueros, que se encuentran en el mar del Norte, en la costa de Islandia, en las del este de Canadá, la sudoccidental de EEUU y las de Perú, Alaska y Japón.

Existen dos tipos de pesca: ü Pesca artesanal o de bajura Es la modalidad más tradicional, utilizando embarcaciones que no se alejan mucho de la costa. Generan muchos puestos de trabajo y escasa contaminación y es bastante productiva.

ü Pesca de altura Utiliza grandes embarcaciones, equipadas con cámaras frigoríficas, congeladores y factorías conserveras que pueden procesar, conservar y almacenar sus capturas. Emplean técnicas muy sofisticadas para detectar los bancos de peces: radares, sonares, avionetas que ayudan a localizar las grandes acumulaciones de peces. En ocasiones utilizan la información que proporcionan los satélites.

Existen varias técnicas de pesca: - Palangre Constituido por un largo cordel de hasta varios kilómetros de longitud, del que cuelgan numerosos anzuelos de hierro - Nasa Cesto cilíndrico de juncos o mimbre provisto de varias entradas para capturar peces y mariscos. - Redes Pueden ser: • De cerco: que se sitúan en la zona por donde se espera que pase el banco de peces, que son dirigidos hacia la red. • De Arrastre o de fondo: Son unas redes en forma de saco que se arrastran por la profundidad. Es una pesca poco selectiva y que destruye los fondos marinos, junto con los seres vivos que allí habitan. • De deriva: se desplazan en las corrientes y se mantienen cerca de la superficie con la ayuda de flotadores. Es poco selectiva y su impacto es similar al que produce la pesca por arrastre

La legislación española limita el tamaño mínimo de la malla de las redes, con el fin de evitar los descartes, la longitud de los palangres, el número de anzuelos y la profundidad del faenado. Además, prohíbe el uso de redes de arrastre pelágico y de deriva; así como la comercialización de productos pesqueros que hayan sido capturados con artes de pesca prohibidas en nuestro país.

Problemas ambientales derivados de la pesca La explotación de los recursos pesqueros puede ocasionar los siguientes impactos: Ø Sobreexplotación Amenaza con el agotamiento de las reservas, al realizarse la pesca a ritmo superior a la tasa de renovación de las especies. Han tenido lugar en los países más desarrollados, bien, como sucede en Japón, porque se ha duplicado la demanda de proteínas de alta calidad destinadas al consumo humano; bien, como ocurre en Norteamérica y en Europa occidental, porque ha aumentado progresivamente el volumen de capturas destinadas a la fabricación de harinas de pescado, base de los piensos con que se alimenta a la ganadería. La explotación excesiva reduce el número de individuos de la especie capturada (que puede llegar a extinguirse) y de otras relacionadas con la cadena trófica en la que interviene. Por ello, algunas pesquerías han desaparecido (Atlántico Norte, Mediterráneo) y algunos caladeros han desaparecido. La respuesta fue aumentando el esfuerzo pesquero (incrementando el tamaño, número y tonelaje de los barcos) a la par que la pesca ha disminuido.

Los pescadores han tenido que ir dirigiendo sus capturas hacia especies que ocupan un nivel trófico inferior, lo que priva de su sustento a otros peces, mamíferos y aves piscívoras. En la Convención de las Naciones Unidas de 1982, se firmó la Ley del Mar, un tratado por el que: - cada nación tiene derecho legal a gestionar su propia pesca y la de los extranjeros en su Zona de Exclusión Económica (ZEE), cuyo límite se fijaba a 200 millas de su costa. Veintidós países no la firmaron, entre ellos, EEUU, URSS, Gran Bretaña y Alemania alegando que los recursos del mar deben ser patrimonio de la humanidad - se fijaron las técnicas pesqueras permitidas, suprimiéndose las de arrastre - se establecen, más allá de las 200 millas, es decir, en alta mar : - cuotas de pesca - una serie de vedas que impiden pescar durante los períodos de producción de las especies - paradas biológicas temporales en los bancos de pesca que se encuentran en peligro de agotamiento, con el fin de permitir la recuperación de las poblaciones afectadas. Este acuerdo no regula la pesca de altura.

Ø Pesca de alevines La captura de peces inmaduros puede esquilmar la población de los mismos. Ø Los desc artes Las nuevas técnicas han incrementado los descartes o capturas involuntarias, es decir, accidentalmente se pescan otros seres vivos sin valor económico, que se devuelven muertos a las agua o que no logran sobrevivir debido a las heridas y traumatismos provocados por la captura; es lo denominado también “pesca sucia” Engloba a todos aquellos ejemplares que se rechazan por diferentes razones: - está prohibida su pesca o comercialización - no tenga el tamaño mínimo de desembarque autorizado - se hayan superado las cuotas de pesca - se trate de especies sin valor comercial Las tortugas y los delfines son los más afectados por este problema. Se calcula que por cada tonelada de valor comercial se eliminan tres de fauna marina herida o muerta, excepto en la pesca de arrastre que puede llegar al 90%.

Ø Contaminación de las aguas La mayor parte de la actividad pesquera se localiza en la plataforma continental, por lo que el vertido al océano de residuos urbanos y sustancias tóxicas industriales, así como las fugas de petróleo, acaban con la mayor parte de la flora y fauna marina contaminando a los seres vivos y transmitiéndose el contaminante a todos los eslabones de la cadena trófica. “La enfermedad de Minamata”: entre los años 50 y 60 del siglo XX se produjo un envenenamiento masivo en la población de dicha bahía, debido al consumo de pescados y moluscos de la zona contaminados con metilmercurio. Esta sustancia era vertida por una empresa química que la utilizaba para producir PVC. El envenenamiento causó centenares de muertes, millares de enfermos y malformaciones en los recién nacidos.

Medidas para no agotar los recursos pesqueros -

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Crear comisiones pesqueras que establezcan, en cada caladero, las cuotas anuales de captura de las distintas especies. Regular las zonas de pesca para evitar la sobreexplotación de los caladeros. Buscar alternativas a nuevos caladeros en regiones poco atractivas, por su lejanía o por sus condiciones climáticas, como el hemisferio austral. Establecer épocas de prohibición de pesca, respetando los ciclos biológicos en que se reproducen las distintas especies, conocidos como períodos de parada biológica. Ampliar las especies de animales que se aprovechan para la alimentación. Ej: krill Reducir la contaminación marina, evitando los vertidos industriales, de petróleo, residuos urbanos, … Aplicar multas más severas a los pesqueros que quebranten las leyes establecidas.

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Desarrollar la acuicultura, o cría de especies acuáticas en cautividad, con más piscifactorías, y utilizar nuevas especies susceptibles de ser criadas en cautividad. Requiere espacio y además, puede causar daños ambientales como: • pérdida de la biodiversidad marina porque: ü se pescan masivamente para utilizarlo como alimento de las especies criadas ya que los piensos empleados en el engorde están compuestos por harinas de carne y pescado, además de aceites obtenidos a partir de peces ü las especies de acuicultura sustituyen a las autóctonas • contaminación de las aguas por residuos orgánicos, antibióticos y otros productos químicos • empleo de energía • deforestación como en el caso de los manglares Sin embargo, es un sistema altamente eficiente, que puede llegar a mantener un tercio del mercado de pescado y marisco.

ACTIVIDADES 9. Observa las siguientes tabla y figura, en la que se representan las cantidades de madera utilizadas para dos fines determinados, y contesta las cuestiones: a) Compara los países que producen madera con los que la consumen. a) ¿Qué tendencias observas en los diferentes países respecto a los usos de la madera? ¿A qué conclusiones llegas?

La biomasa como recurso energ ético La biomasa es renovable (siempre que replantemos tantos árboles y plantas como utilicemos), barata, conlleva una reducción del volumen de residuos y requiere tecnologías poco complejas. Debido a su alto contenido en residuos inutilizables (15-90%) es necesario realizar la transformación energética en el mismo punto en e l que se obtiene la biomasa. Esta energía es proporcionada por una gran diversidad de productos: ü forestales (leña, madera o desechos madereros) ü agrícolas (paja, orujo de aceituna, lino) ü animales (excrementos procedentes de granjas) ü basura (papel, cartón, restos de alimentos) y lodos de depuradora; el incremento en las basuras de la presencia de componentes combustibles y el alto coste de los métodos de incineración de basuras ha inducido a la reutilización de la energía generada en la combustión, bien directamente para conseguir calor o vapor de agua, o bien mediante su transformación en energía eléctrica. Para la minimización de sus impactos se ha de realizar un filtrado de las partículas sólidas presentes en los gases emitidos.

Los residuos orgánicos pueden transformarse, mediante la acción de bacterias y otros procesos químicos, en biocombustibles como: Ø Biogas (60% metano y 40% dióxido de carbono), obtenido mediante la inserción de tuberías en el terreno donde se hayan enterrado los residuos. Ø Biodieseles: § Etanol, obtenido de cultivos ricos en azúcares (mediante la fermentación y posterior destilación de cereales, remolacha, caña de azúcar y maíz) y de especies de alta producción de biomasa (cardos, chopos, algas). § Metanol, que se puede obtener a partir de madera, restos agrarios, basuras y carbón. § Bioaceites, producidos a partir de semillas oleaginosas, como la colza, el girasol y la soja; se pueden utilizar: • sin refinar en motores diésel modificados • Mezclado con combustibles fósiles en cualquier motor diésel. El biodiesel es un combustible de alto valor ecológico, a que su quema emite el 55% m enos de contaminantes que la del gasóleo convencional, reduciéndose así las emisiones de CO 2 , CO, hidrocarburos, azufre, partículas,…

Algunos problemas que plantean estos biofueles son: - cambios que hay que hay que realizar en los automóviles - lo altamente corrosivos de los alcoholes - las emisiones de NO x y gas formaldehído, potencialmente cancerígeno - la dificultad de arrancar los coches en climas fríos, lo que disminuye su autonomía 30-40%

Ventajas del aprovechamiento energético de la biomasa Es un combustible biodegradable. Aunque provenga de biocultivos, tiene escaso impacto ambiental. Representa un beneficio ecológico y económico para muchas comunidades rurales. Su uso conlleva un considerable ahorro de combustibles fósiles (más caros y contaminantes). Muy útil en la eliminación de residuos. Inconvenientes del aprovechamiento energético de la biomasa Produce sustancias contaminantes tanto durante la quema de biomasa como durante la elaboración y la combustión de los biocombustibles. Es un recurso con bajo rendimiento energético, comparado con el de los combustibles fósiles. Elevado coste y alta ocupación del territorio que suponen las instalaciones necesarias para la recolección, su preparación y su almacenamiento.

Los ciclos biogeoqu ímicos: del oxígeno A parece como oxígeno molecular (O2 ), formando parte del agua (H2 O) y en compuestos inorgánicos. En la atmósfera, el oxígeno es uno de los gases más abundantes (21% del volumen). Su solubilidad en agua es muy limitada y, por eso, el intercambio por difusión entre la atmósfera y los océanos y masas acuáticas es muy pobre. La producción fotosintética del oxígeno tiene lugar, casi exclusivamente, donde llega la luz por los productores: en los ecosistemas terrestres y en las capas superficiales de los acuáticos. La materia orgánica no utilizada se acumula en el suelo o en los sedimentos, donde los descomponedores la degradan empleando el oxígeno presente en el suelo (un 15% m enos que en la atmósfera) o el disuelto en el agua.

del carbono Es de suma importancia para la regulación del clima de la Tierra. Se encuentra dividido en dos fases: Ø Ciclo biológico Controla los intercambios de este elemento con la atmósfera. Mediante la fotosíntesis el carbono es retenido (moviliza cada año el 5% del CO 2 atmosférico, lo que significa que en veinte años se renueva totalmente) y mediante la respiración es devuelto. Ø Ciclo biogeoquímico Controla las transferencias de CO 2 entre la biosfera y los demás subsistemas. § En la atmósfera Forma tres tipos de compuestos: ü CO 2 (367 ppm)(incrementado por los incendios y quema de bosques) ü CO (0,1 ppm) ü CH 4 (1,6 ppm)(debido los suelos inundados, por ejemplo cultivos de arroz; ganadería intensiva y escapes producidos en los yacimientos petrolíferos y vertederos de basura).

ü Intercambio de CO2 con la hidrosfera Es por difusión directa. ü Paso del CO 2 de la atmósfera a la litosfera El CO 2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua para formar el ácido carbónico, que ataca a los carbonatos y silicatos con la producción de iones (bicarbonato y calcio) y sílice disuelta según la reacción: • En rocas carbonatadas: CO 2 + H2O + CaCO 3 à Ca 2+ + 2HCO 3 Uno de los bicarbonatos y los iones de calcio formarán parte del esqueleto cálcico de organismos marinos, que acabará en los sedimentos tras su muerte. 2HCO3 + Ca2+ à CO 2 + H2O + CaCO 3 El otro bicarbonato se transformará en CO 2 que escapará hacia la atmósfera. Dicha reacción no presenta pérdida neta de CO 2 atmosférico. • En rocas silicatadas: 2CO 2 + H2O + CaSiO3 à Ca2+ + 2HCO 3 + SiO2 Han requerido dos moléculas de CO 2 y sólo pueden devolver a la atmósfera una, lo que supone pérdida neta actuando como sumidero de CO 2 .

ü Retorno de CO 2 a la atmósfera El enterramiento de algunas rocas carbonatadas acaba produciendo una fusión parcial de dichas rocas. La conclusión final es la liberación del CO 2 durante las erupciones volcánicas: CaCO 3 + SiO2 à CaSiO3 + CO 2 § En la litosfera Lo podemos encontrar de tres maneras diferentes: ü formando rocas carbonatas ü formando silicatos cálcicos ü en forma de combustibles fósiles: la materia orgánica de la biosfera puede quedar sepultada fuera del contacto con el oxígeno sufriendo un proceso de fermentación que la transformará en carbón y petróleo que se acumulan en la geosfera. Este almacenaje supone una rebaja neta de sus niveles atmosféricos.

del nitrógeno Es el componente mayoritario de la atmósfera (78% del aire) actuando como reserva del mismo. Se encuentra en forma de: – N2 que es inerte – NH 3 que procede de las emanaciones volcánicas y de la putrefacción de los organismos vivos – NO x (NO, N 2 O y NO 2 ) que se forman espontáneamente a partir del N2 durante las tormentas eléctricas (fijación atmosférica) rica o que son enviados hacia la atmósfera en las erupciones volcánicas. Los NO x atmosféricos reaccionan con el agua formando ácido nítrico que cae con la lluvia; al llegar al suelo reaccionan con sus componentes formando los nitratos (NO 3 - ) que las plantas asimilan.

En la biosfera es necesario para los seres vivos ya que es un elemento constituyente de las proteínas, ácidos nucleicos y urea. § Es un factor limitante de la producción primaria, después del fósforo, pero a diferencia de éste último existen microorganismos capaces de captarlo directamente de la atmósfera, denominado fijación biológica . Las bacterias y los hongos transforman la forma inerte N 2 en otra aprovechable por las plantas: – Azotobacter es un género de bacterias de vida libre que vive en el suelo – Cianobacterias forman parte del fitoplancton de las aguas – Rhizobium son bacterias que viven en simbiosis en las raíces de las leguminosas – Frankia es un hongo que forma nódulos radiculares en ciertos árboles (aliso y árbol del paraíso) § Además en el suelo se dan procesos de nitrificación llevados a cabo por bacterias nitrificantes, que transforman el NH3 resultante de los procesos de putrefacción de los seres vivos en nitratos asimilables por las plantas. Es un proceso de oxidación que sufre dos pasos: - las bacterias Nitrosomonas transforman el amoniaco en nitritos - las bacterias Nitrosobacter transforman los nitritos en nitratos. NH 3 à NO 2- à NO 3-

También existen bacterias desnitrificantes que empobrecen el suelo en nitrógeno al transformar los nitratos en N2 que se pierden hacia la atmósfera. Además, hay intervenciones humanas que alteran el ciclo del nitrógeno: ü Los procesos de combustión a altas temperaturas en los motores liberan a la atmósfera NO 2 que al unirse al vapor de agua se forma ácido nítrico dando lugar a la “lluvia ácida” ü La fijación industrial del nitrógeno atmosférico para convertirlo en amoniaco y fertilizantes ü El abonado excesivo de los cultivos provoca una liberación de N 2O hacia la atmósfera, que: - contribuye el “incremento del efecto invernadero” - Incrementa el crecimiento de las plantas lo que provoca: § que escaseen otros nutrientes como calcio, magnesio, … originando un grave deterioro de la composición química del suelo lo que disminuye su fertilidad § que las aguas arrastran una gran cantidad de nitratos sobrantes • con lo que se eutrofizan disminuyendo su calidad • en el agua potable produce enfermedades en humanos (diarreas, gastroenteritis y falta de O 2 en la piel de los bebés)

del fósforo Se encuentra mayoritariamente inmovilizado en los sedimentos oceánicos, formando parte de la litosfera. Su proceso de liberación es muy lento, por depender del ciclo geológico (106 – 10 8 años), razón por la que se considera un recurso no renovable. Los PO 43+ son liberados de las rocas fosfatadas y cenizas volcánicas y transportados por la litosfera hasta el mar, donde se precipitan para formar almacenes sedimentarios. Es el constituyente principal de las biomoléculas de la biosfera formando parte de estructuras rígidas como caparazones y huesos, de los ácidos nucleicos, de los fosfolípidos y del ATP. Es transferido como fosfato orgánico a lo largo de la red trófica y la acción mineralizadora de los descomponedores la hace accesible de nuevo para los productores en forma de ión fosfato.

Es un factor limitante de los ecosistemas, debido a que la proporción de fósforo presente en los tejidos de los organismos suele ser mucho mayor que la que existe en el medio. El depósito de fosfato en esqueletos y caparazones producen pérdidas considerables de fósforo para los ecosistemas durante largos períodos de tiempo. Los depósitos de guano (excrementos de aves marinas) sobre los acantilados de islas a lo largo de la costa oeste de América del Sur, se utilizan en la actualidad como fertilizantes para la agricultura. Las actividades humanas interfieren el ciclo al incorporar grandes cantidades en las explotaciones agroganaderas en forma de abonos y fertilizantes. El arrastre por el agua del exceso de fósforo no integrado por los ecosistemas agrícolas provoca la eutrofización de los medios acuáticos.

del azufre Se encuentra mayoritariamente almacenado en la hidrosfera en forma de sulfato (SO42- ). ü Durante la evaporación el azufre se deposita formando yesos. ü En los océanos profundos y lugares pantanosos, en ausencia de O 2 , el sulfato es reducido a H2 S por la acción de bacterias sulforreductoras, que puede seguir dos caminos: • se combina con el hierro y precipita en forma de pirita, que luego son liberados hacia la atmósfera por los volcanes, mediante la quema de combustibles fósiles o descomposición de las rocas con minerales que lo tienen • en presencia de oxígeno se oxida de nuevo en SO 42En zonas anaerobias (sedimentos del fondo) de los ecosistemas acuáticos, en aguas residuales con una elevada proporción de materia orgánica o en suelos inundados ricos en materia orgánica, el azufre inorgánico se transforma en H 2S por la acción de bacterias sulfatoreductoras. El sulfuro de hidrógeno es nocivo para la mayoría de los organismos.

El paso del océano a la atmósfera ,que sirve para compensar las pérdidas de sulfato hacia el mar, es llevado a cabo por unas algas unicelulares denominadas DMS. Estas algas, con ayuda de la luz, convierten el sulfato inorgánico de las sales del mar en azufre orgánico. Al morir, el gas dimetil sulfuro sale hacia la atmósfera, es el responsable del característico olor a mar que acompaña a la brisa marina. En la atmósfera reacciona formando ácido sulfúrico, que al precipitar en forma de lluvia devuelve el azufre al mar o al continente. El azufre puede pasar a la atmósfera en forma de SO 2 debido a la combustión del carbón y el petróleo, siendo una de las principales fuentes de contaminación del aire. En la biosfera las plantas, bacterias y hongos son capaces de incorporarlos directamente en forma de SO 42- reduciéndolas en primer lugar a SO 3 y posteriormente a H 2S utilizable en la biosíntesis vegetal para formar aminoácidos y puentes disulfuro de las proteínas. Los seres vivos al morir liberan H 2S a la atmósfera y a los sistemas terrestres.

El ecosistema en el tiempo: sucesi ón, autorregulac ión y regresión Sucesión ecológica son “los cambios producidos en los ecosistemas a lo largo del tiempo”. Es un proceso dinámico resultante de las interacciones entre los factores bióticos y abióticos en el tiempo que da lugar a la formación de un ecosistema complejo y estable. Dicho proceso comienza en unos estados iniciales y poco maduros, en los que una comunidad sencilla y poco exigente coloniza un territorio sin explotar y llega hasta los estadios más avanzados y maduros de biocenosis más organizadas. El último nivel de complejidad recibe el nombre de comunidad cl ímax, que representa el grado de máxima madurez de equilibrio con el clima dominante en la región, al que tienden todos los ecosistemas naturales.

TIPOS DE SUCESIONES Las sucesiones que parten de un terreno virgen, como rocas, dunas o islas volcánicas, se denominan sucesion es primarias.

Las sucesiones que tienen su comienzo en los lugares que han sufrido una perturbación anterior que ha sido la causa de una regresión, por ejemplo un campo de cultivo abandonado, o un bosque talado o arrasado por el fuego, pero que conservan parcial o totalmente el suelo, reciben el nombre de sucesion es secundarias. Suelen ser más cortas que las primarias.

Que un ecosistema alcance su etapa de máxima madurez (clímax) significa que todos sus parámetros globales se han hecho constantes a través del tiempo. Ello se debe al desarrollo de una serie de mecanismos de autorregulación u homeostasis. Así, se comprueba que en el bosque las fluctuaciones del biotopo (temperatura, humedad) quedan muy amortiguadas, y la concentración de nutrientes en el medio es muy regular y baja; en estas condiciones se hace improbable la extinción de especies o la incorporación de otras nuevas a la biocenosis.

Los ecosistemas pueden sufrir un proceso inverso a la sucesión por causas naturales (una erupción volcánica, un pasto sometido a sobrepastoreo o un cambio climático) o provocadas por el hombre (acción negativa y duradera). Se produce la sustitución de una vegetación clímax por otra que es capaz de perpetuarse, natural o artificialmente, durante un tiempo. Van en sentido contrario a la clímax, es decir, se desarrollan hacia etapas inmaduras del ecosistema. Este proceso de rejuvenecimiento o involución de un ecosistema se conoce con el nombre de regresión.

Reglas generales en las sucesiones A medida que transcurren, se pueden apreciar una serie de cambios en los ecosistemas: La diversidad aumenta, así, la comunidad clímax presenta una elevada diversidad que implica un gran número de especies. La estabilidad aument a. Las relaciones entre las especies de la biocenosis establecen múltiples circuitos y retroalimentaciones que contribuyen a la estabilidad del sistema. Cambio de una s especies por otras. De las especies pioneras, r estrategas, generalistas u oportunistas, adaptadas a cualquier ambiente, se pasa de forma gradual a las especies k estrategas, más exigentes y especialistas. Aumento en el número de nichos debido a que cuando se establece competencia, las especies r son expulsadas por las k y el resultado final es una especie para cada nicho y por lo tanto un aumento en el número total de ellos. Evolución de los pa rámetros tróficos: la productividad decrece con la madurez, ya que la comunidad clímax es el estado de máxima biomasa y mínima tasa de renovación.

ALGUNAS REGRESIONES PROVOCADAS POR LA HUMANIDAD Los más significativos son: Deforestación Es el daño causado por la tala y la quema de árboles. • En los bosques templados, al existir mucha materia orgánica en el suelo, éste conserva su fertilidad durante algunos años tras la deforestación. • En los bosques tropicales al no existir apenas materia orgánica en el suelo debido al rápido reciclaje de la misma, la deforestación masiva conduce a un empobrecimiento total, con formación de costras rojizas (lateritas).

La deforestación con fines agrarios ha ido aumentando. A diferencia de la agricultura mecanizada de hoy en día, la tradicional tenía por costumbre plantar árboles frutales o dejar setos de vegetación autóctona en las lindes de separación entre los campos. Además, el abandono de tierras conlleva una relativamente fácil consecución de las comunidades clímax.

Incendios forestales El rejuvenecimiento provocado por los incendios naturales es un factor ambiental en los ecosistemas templados: sólo los pinos viejos, más ricos en resina eran exterminados por lo que los incendios controlaban el crecimiento de la vegetación e impedían la existencia de otro mayores y más devastadores. Tradicionalmente la humanidad ha usado ésta técnica para favorecer el pastoreo, pero esta actividad tiene una doble consecuencia: - destruye el humus, dejando al suelo expuesto al devastador efecto erosivo. - favorece el crecimiento de las especies pirófitas (que viven sobre suelos quemados)

Introducción de nuevas especies El más conocido es la introducción de conejos en Australia: los conejos están aumentando sin cesar y su voracidad acabó con la hierba, actualmente el problema no tiene solución porque los conejos sobreviven a las plagas y a la caza. Otros ejemplos en nuestro país son: el visón americano, el mejillón cebra, el lucio, el cangrejo americano,…

ACTIVIDADES 10. Observa la figura que representa las diferentes fases en la colmatación de un lago, y contesta a las siguientes cuestiones: a. ¿Se trata de una sucesión o de una regresión? Razona la respuesta b. ¿Cómo contribuye el hombre a la aceleración de dicho proceso?

11.

En la figura se observan los resultados de la tala total (suelo arrasado) o parcial (quema de áreas reducidas con fines agrarios) de la selva tropical. a. ¿Cuál de los dos impactos origina una mayor regresión? ¿Por qué resulta tan difícil la recuperación en el primer caso? b. Teniendo en cuenta que el reciclado de nutrientes es llevado a cabo por los descomponedores, que proliferan cuando la humedad y la temperatura son elevadas, ¿dónde sería más rápido el reciclado, en la selva tropical o en un bosque templado? c. ¿Dónde duraría más tiempo un árbol caído? ¿En cuál de los dos se acumulará mayor cantidad de necromasa? d. ¿Dónde se encuentran mayoritariamente los nutrientes en los dos casos: en el suelo o en los árboles? ¿Dónde será mayor el riesgo de erosión por deforestación?

12.

¿Cuáles son los problemas ambientales generados al introducir los conejos en Australia?

Los ecosistemas como recur sos: servicios que prestan y su falta de rec onocimiento Los servicios que prestan los ecosistemas se reparten en cuatro ámbitos: Servicios de provisión Son los productos que se obtienen de los ecosistemas, como: alimentos, agua, madera, fibras o recursos energéticos. La sostenibilidad de estos servicios varía según las zonas, y el uso de algunos de ellos es insostenible a escala mundial como: • el ritmo actual de pesca ha llevado al colapso de muchas pesquerías y una cuarta parte de las reservas marinas de peces se encuentra sobreexplotada • el empleo de agua dulce a escala local excede los recursos renovables disponibles, lo que hace necesaria la transferencia de agua mediante obras de ingeniería o la sobreexplotación de las aguas subterráneas • las prácticas agrícolas conllevan un uso excesivo de fertilizantes o pesticidas o desencadenan una severa degradación del suelo.

Servicios de apoyo Se refieren a procesos naturales básicos que se llevan a cabo en la biosfera, como es el caso de la formación del suelo, de la polinización y la dispersión de semillas, y del reciclado de los nutrientes. Servicios de regulación Es el resultado del funcionamiento de los procesos de los ecosistemas e incluyen, la regulación del clima, de las inundaciones, de la calidad del agua, de las enfermedades o de la eliminación de residuos. El ser humano ha modificado sustancialmente estos servicios originando: ü modificación de la regulación climática, debida a la alteración de los niveles de dióxido de carbono ü alteración de los patrones de enfermedades debida a la modificación de los hábitats ü aumento significativo del número de inundaciones y grandes incendios en todos los continentes ü incremento de la capacidad de los ecosistemas para eliminar toxinas y excesos de nutrientes.

Servicios culturales Son los beneficios no materiales que las personas obtienen de los ecosistemas, tales como los aspectos recreativos, estéticos y espirituales. Mientras el uso de estos servicios ha seguido aumentando, la capacidad de los ecosistemas para proporcionarlos ha disminuido. Así, la pérdida acelerada de ecosistemas y paisajes con valor cultural puede contribuir al surgimiento de trastornos sociales.

Ecosistemas urbanos El ecosistema urbano se aborda considerando los flujos de materia y energía que entran en este sistema. Su interés se incrementó tras la Cumbre de Río (1992) y la publicación de la Agenda 21. Estos sistemas extraen continuamente energía del medio y la disipan en formas no aprovechables, como calor, gases, etc.; esta entrada continua de energía es lo que les permite aumentar su orden interno. Las ciudades ofrecen a sus habitantes un ambiente completamente nuevo y enteramente diferente de cualquier otro de los que se encuentran en la Tierra, constituyendo un ecosistema tan distinto como un bioma totalmente nuevo.

La biocenosis está compuesta por una población dominante, la especie humana, a la que acompañan: - mamíferos (ratas, ratones, gatos, perros) - aves (palomas, urracas, gorriones, gaviotas, aves exóticas invasoras,…) - invertebrados (artrópodos r estrategas como cucarachas, moscas, pulgas, chinches, piojos, ácaros, arañas,…) La dinámica demográfica de las poblaciones (tasas de natalidad y mortalidad, inmigración y emigración) y la composición por edades son factores que están influidos por condicionantes sociales, económicos, culturales y políticos y que, actuando sobre otros, repercuten en el sistema ecológico urbano determinando su demanda y consumo de energía y materiales, su estructura, su crecimiento, su evolución en el tiempo,…

El biotopo se corresponden con los factores del ámbito geográfico donde se ubica la ciudad (geomorfología, sustrato geológico, hidrografía, clima y suelo). Los factores abióticos que más limitan el ecosistema urbano son: • el clima, podemos hablar de un microclima urbano caracterizado por: - la temperatura, siendo uno dos grados superior en invierno y la mayor sensación de calor en verano debido a las construcciones y los aires acondicionados - El viento, que se reducen a nivel del suelo por las construcciones o provocan un efecto cañón y las refuerzan - Las nubes y las nieblas que se incrementan pues el vapor se condesa sobre las partículas de polvo - La intensidad luminosa - La composición de la atmósfera, con concentraciones de gases y partículas superiores a las normales • el suelo desaparece prácticamente, queda ndo restringido su papel de soporte para la vida sólo a los espacios abiertos de la ciudad, como jardines, zonas verdes, …

En el ecosistema urbano hay que tener en cuenta: Ø Entradas § Materia: incluyen desde los aportes de: ü agua ü Alimentos ü productos manufacturados ü Metales ü materiales de construcción ü gases y partículas traídas por el viento,… § Energía: pueden ser: ü espontáneos como es el caso de la energía solar o eólica ü aportados por el ser humano, como el gas natural, los gases licuados, la electricidad, el petróleo (gasolina, gasóleo,…), el carbón, la leña,…

Ø Salidas § Materia: salen, como resultado de su actividad: ü residuos urbanos e industriales, que pueden ser líquidos o sólidos e incluso residuos tóxicos o peligrosos ü productos manufacturados ü gases y partículas contaminantes § Energía ü calor ü otras formas de energía Las ciudades causan impactos ambientales tanto en su entorno como en los territorios (lejanos o cercanos) donde se lleva a cabo la producción de materiales y energía que importan, por ejemplo: -

el impacto que produce la construcción de los embalses que abastecen de agua a las ciudades, situados habitualmente en zonas muy alejadas

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La red viaria y las infraestructuras que se utilizan para abastecer la ciudad (carreteras, autopistas, líneas de ferrocarril, aeropuertos,…causan la fragmentación o incluso la destrucción del territorio y generan un alto nivel de contaminación.

Hacia la ciudad sostenible Algunas de las medidas que nos acercan para alcanzar un modelo de ciudad sostenible son: • Diseñar viviendas más eficientes y saludables utilizando técnicas de arquitectura bioclimática y considerando como objetivo prioritario la eficiencia energética (empleo de energías renovables, buen aislamiento técnico,…) • Empleo de materiales alternativos y reciclados en las construcciones • Utilización en los edificios instalaciones de fontanería eficiente, como grifos con pulsador de cierre temporizado, redes propias y separadas para las aguas residuales negras (inodoros) y grises (cocinas, baños, duchas) y flujos reguladores en cisternas. • Utilización de una iluminación pública de bajo consumo. • Fomentar la reducción del tráfico incrementando las aceras y creando bulevares y carriles para bicicletas. • Construir más zonas verdes urbanas. • Reducir el nivel de ruido, respetando los niveles de emisión, estableciendo sistemas y barreras aislantes, planificando la ubicación de las actividades ruidosas, como la de las sensibles al ruido (hospitales, escuelas,…) • Gestión adecuada de los residuos sólidos urbanos.

Residuos sólidos urbanos “Son los generados por las actividades desarrolladas en los núcleos urbanos o en sus zonas de influencia, es decir, en los domicilios particulares, comercios, oficinas y servicios”. Son: ü Residuos domiciliarios, resultado de las actividades domésticas; se incluyen residuos de gran tamaño (muebles, electrodomésticos, coches), comida, papel, vidrio, restos texiles, metales, restos de pinturas y medicamentos, pilas, disolventes y aceites. ü Residuos comerciales y de servicios, generados en oficinas y en centros de enseñanza; como cartuchos de impresora, tóner de fotocopiadoras, ordenadores, electrodomésticos. ü Residuos producidos por la limpieza de calles, zonas verdes y mercados. ü Residuos de construcciones, demoliciones y obras de reparación en viviendas (denominados escombros).

De las características de los RSU son de gran importancia: - Grado de humedad, que d etermina la capacidad calórica y fermentación de los mismos; valor medio 40-60% - Poder calórico, útil para determinar la aptitud para su incineración; su valor oscila 800-1600 Kcal/Kg Su composición es muy heterogénea, que se agrupan en: • Inertes (vidrio, escoria,…) • Fermentables (materia orgánica procedente de restos de alimentos) • Combustibles (papel, cartón, plásticos) • Voluminosos (muebles, lámparas) • Electrodomésticos (frigoríficos, radios, televisores,…) • Teléfonos móviles • Baterías • Neumáticos • Pilas • Aceites

La cantidad de residuos varía según el país (los más desarrollados generan más residuos por habitante y día) y dentro de una misma nación varía dependiendo de las características de la zona (urbana o rural), del nivel de vida de la población, del clima, de la estación del año y de los movimientos de la población en vacaciones o fines de semana. Los efectos que provocan son: Olores desagradables, provocados por la descomposición de la materia orgánica presente. Riesgos para la salud ya que su acumulo favorece la proliferación de ratas, moscas,…, que son posibles portadoras de enfermedades. Contaminación del suelo y de aguas superficiales o subterráneas (por lixiviado), cuando el agua de lluvia arrastra sustancias. Contaminación del aire por combustiones, controladas o incontroladas. Degradación del paisaje. Todos los productos de desecho son gestionados por los municipios que son recogidos, transportados, almacenados o eliminados.

Residuos industriales “Son materiales inertes o asimilables a residuos urbanos y sustancias tóxicas, peligrosas o radiactivas, generados en la actividad industrial”. Los residuos inertes carecen de actividad física, química y biológica. Proceden de la construcción y derribo de edificios, obras civiles, desmontes y excavaciones. Su composición es variable: arena, arcilla, cemento, asfalto. Se pueden reciclar con facilidad y tienen una gran importancia económica: - la chatarra se puede usar en la industria siderúrgica - los escombros se emplean para firme de las carreteras Debido al volumen que generan producen un gran impacto paisajístico. Los residuos asimilados a residuos urbanos están constituidos por restos orgánicos, papel, cartón, plásticos, restos textiles y envases desechables. Presentan características y tratamientos similares a los domésticos.

Los residuos tóxicos y peligrosos (RTP) son aquellos que contienen determinadas sustancias o materias (arsénico, cadmio, biocidas,…) en cantidades que suponen un riesgo tanto para la salud humana como para los recursos naturales y el medio ambiente. Casi la totalidad de ellos se generan en la industria, sobre todo en la química. Su tratamiento es: ü En los residuos tóxicos mediante varios métodos: • Químicos, la detoxificación los convierte en otras menos peligrosas. • Fisicoquímicos, que aíslan los productos peligrosos del resto. • Térmicos, por combustión, gasificación y cristalización que rompen las moléculas tóxicas generando compuestos gaseosos no peligrosos y menos voluminosos. • Aislamiento en depósitos de seguridad, es decir, en vertederos localizados en terrenos geológicos seguros y sometidos a control sanitario. ü En los residuos peligrosos mediante una gestión diferente según sus características, de lo que se encargan empresas especiales.

El reciclado El reciclaje consiste en extraer materiales de los residuos y aprovecharlos como materia prima para elaborar productos similares o diferentes de los productos que originaron los residuos. Con este tratamiento se: - reduce el volumen de basura - disminuye la cantidad de materia prima utilizada - ahorran energía y recursos naturales. Para reciclar es necesario realizar una recogida selectiva de residuos , que implica la separación en origen de los residuos que generamos y su depósito en los distintos cubos domésticos, contenedores urbanos y puntos limpios (que sólo admiten residuos generados por particulares): El vidrio Es fácilmente recuperable ya que es 100% reciclable.

Los plásticos Es un proceso muy costoso económicamente, pues antes de proceder a él, es preciso hacer la clasificación y la separación de los distintos tipos de plásticos (polietileno, poliestireno, polipropano o cloruro de polivinilo), ya que cada uno necesita un tratamiento diferente. Por otra parte, los plásticos sufren alteraciones en su estructura química durante los tratamientos, por lo que no es posible su reciclaje indefinido. Los plásticos reciclados se utilizan para fabricar capas aislantes, constituyentes de tuberías, señales de tráfico, suelas de zapatos, uso en los invernaderos agrícolas. La ley no permite que estén en contacto con alimentos por lo que no pueden utilizarse para fabricar envases. Tetra pak Compuestos por un 75% de cartón, un 20% de plástico y un 5% de aluminio, por lo que precisan un reciclaje especial, en el que se obtiene un papel de tipo “krat” para hacer bolsas y sacos, o un aglomerado semejante a la madera que es muy resistente y no produce llama al arder, y que se puede utilizar para construir postes o muebles.

Otros productos Se están fabricando cementos a partir de subproductos de otros procesos industriales (escorias de alto horno o cenizas de centrales térmicas) e incorporando neumáticos reciclados a los asfaltos de carreteras y autopistas.

“La regla de la s tres erres”: hay que cambiar la política despilfarradora del usar y tirar por el comportamiento sostenible de reducir, reutilizar y reciclar, comúnmente conocido como la regla de las tres erres. En esta línea, ya hay países y comunidades de los cinco continentes que se han puesto como meta llegar a la “basura cero”.

La gestión de los residuos “Residuo es todo producto de desecho sólido, líquido o gaseoso, generado en actividades de producción y consumo, que ya no posee valor económico por la falta de tecnología adecuada que permita su aprovechamiento o por la inexistencia de un mercada para los posibles productos a recuperar”.

“Se denomina gestión de residuos al conjunto de operaciones que hay que realizar desde que se generan los desechos hasta su eliminación de forma controlada”. Estas operaciones incluyen: Ø Disminución de los residuos Se llaman técnicas de minimización a las medidas enfocadas a disminuir o evitar la formación de productos de desecho: § Reducción de origen A través de tecnologías limpias que modifican los procesos de fabricación industrial para conseguir un uso más racional de materias y energías y que se integran en el ciclo de producción y consumo de forma que se ocasiona un menor impacto ambiental. Una tecnología limpia ha de conseguir: - ahorrar materias primas aprovechando los residuos generados - mayor eficiencia de la energía evitando pérdida de la misma - reducir la producción de residuos y reutilizar los que generan.

§ Reducción de volumen Consiste en: - separación de los residuos en origen con el fin de disminuir su volumen y el coste de su eliminación, ya que algunos se pueden recuperar y reutilizar de nuevo - reducción física de su volumen aplicando distintos tratamientos como compactación, secado por calor,… § Recuperación y reciclaje La recuperación consiste en el empleo de los residuos en procesos de fabricación distintos a los de su formación. El reciclaje consiste en su empleo para los mismos procesos en los que los residuos se han producido.

Ø Transformación de residuos Es la transformación de los componentes de los residuos con el fin de obtener energía de productos con otras aplicaciones. Un ejemplo es el compostaje, compostaje o degradación bioquímica de la materia orgánica de los residuos por la acción de microorganismos presentes en los mismos (bacterias, hongos) hasta formar compost. El compost, también conocido como humus, aumenta la capacidad del suelo para retener agua e incrementa los procesos de nitrificación. Ø Eliminación de los residuos Se aplican en el tratamiento de aquellos residuos que no son reciclados ni transformados en otros productos. Los más importantes son: § Vertederos incontrolados Se depositan los residuos en lugares diversos no alejados de las poblaciones (orillas de ríos, bosques, arcenes, excavaciones antiguas, canteras abandonadas,…). Es un método barato pero ocasiona graves problemas ambientales (alteración del paisaje, olores, contaminación del agua, suelo y aire) y de salud ( enfermedades transmitidas por ratas o insectos).

§ Vertederos controlados Son instalaciones de eliminación, donde se depositan de forma ordenada los residuos y bajo condiciones seguras y supervisadas, que evitan los problemas de contaminación de agua, aire y suelo. Las características que se tienen en cuenta para la instalación son: - Condiciones geológicas y geomorfológicas del terreno: • ser impermeable o impermeabilizado artificialmente para evitar contaminación de aguas subterráneos por lixiviado • estar en pendiente para recoger los lixiviados y transportarlos a balsas de recogida. - Condiciones climatológicas: zonas con tasas de precipitación bajas y elevada evapotranspiración para reducir la producción de lixiviados. - Instalar puntos de salida de los gases producidos por los procesos de descomposición. - Recubrimiento con capas de tierra para posibilitar el crecimiento de vegetación y así disminuir el impacto paisajístico. - Accesos para el paso de vehículos y vallado que impida el paso de personas y animales.

Finalizadas las actividades en el vertedero al alcanzar el máximo de su capacidad se procede a su clausura y sellado, acondicionando la superficie mediante revegetación, reforestación y restauración del paisaje de manera que se puede dedicar a otros usos como parques. Presenta el inconveniente de lixiviados, aun después de su clausura.

§ Incineración Es un proceso de combustión térmica que produce cenizas, CO 2 y H2O. Si en las basuras existen plásticos que contengan PVC, se producen además “dioxinas” y “furanos” que son contaminantes atmosféricos altamente tóxicos. Los materiales incombustibles y los no quemados, junto con las cenizas se recogen y analizan y según los resultados del mismo se pueden emplear como relleno en construcción, o solidificarlos y enviarlos a vertederos inertes o depósitos de seguridad. Durante el proceso de incineración se libera energía que puede generar energía eléctrica. Sin embargo, el rendimiento es tan bajo que apenas proporciona electricidad para abastecer la propia planta. § Almacenamiento de residuos radiactivos Se almacenan en lugares especiales el tiempo suficiente para que desaparezca la radiactividad que contienen: - los de baja y media actividad se inmovilizan en depósitos de hormigón - Los de alta actividad sufren un emplazamiento temporal en las piscinas de las centrales o vitrificación e introducción en rocas sintéticas y uno definitivo en formaciones geológicas profundas.

La biosfera como patrimonio y como recurso frágil y limitado

La biosfera nos ofrece recursos que debemos conservar y gestionar de forma adecuada. La humanidad siempre ha visto limitado su crecimiento por la cantidad de alimento disponible. Cuando la especie humana aprendió a cultivar plantas y a domesticar animales, comenzó a modificar y a manipular la biosfera para sus propios fines, causando los siguientes impactos: ü la desaparición de los bosques para dar paso a la ganadería, la agricultura y la industria ü la formación de los desiertos a causa del uso incorrecto de suelos fértiles modificados.

El crecimiento incontrolado de la población del planeta es el principal problema ambiental y está relacionado con la utilización de los recursos de la biosfera. Así: - más población, más agricultura y más ganadería = menos bosques - más población y más superficie urbanizada = menos superficie forestal y agrícola - más población y más utilización de recursos = más cantidad de residuos y mayor riesgo de contaminación. Según la sociedad industrializada, los perjuicios que causa la sociedad a la naturaleza se consideran como “daños colaterales”. Los indicadores económicos clásicos de creación de riqueza, como el crecimiento y el producto interior bruto no miden el agotamiento de los recursos ni toman en consideración las tasas de acumulación de residuos. En los precios que pagamos por los bienes y los servicios no se tienen en cuenta los costes ambientales producto de su generación y de su uso. El estado de deterioro progresivo del planeta hace preciso integrar la economía en los límites del medio ambiente y dejar de considerar a la naturaleza como una fuente inagotable de crecimiento económico.

Las crecientes demandas de alimentos, agua potable, maderas, fibras y combustibles ha provocado el mayor cambio de la historia en los ecosistemas, originando niveles:

impactos que pueden clasificarse en tres

Degradación de muchos servicios de los ecosistemas Aproximadamente el 60% de los servicios de los ecosistemas están siendo degradados o se están usando de manera insostenible, como: la pesca de altura, el suministro de agua dulce, el tratamiento de desechos y la eliminación de su toxicidad, la purificación del agua, la protección contra los riesgos naturales, la regulación de la calidad del aire, la regulación regional y local del clima, la regulación de la erosión y los beneficios recreativos, estéticos y culturales. Aumento del cambio de los cambios no lineales Los cambios no lineales son bruscos, de gran magnitud, caros o imposibles de revertir, como: la aparición de enfermedades, la eutrofización e hipoxia de los ecosistemas acuáticos, colapsos de las pesquerías, la introducción y la desaparición de especies y los cambios climáticos regionales.

Acentuación de la pobreza de algunos grupos humanos A pesar de los avances conseguidos en el aumento de la producción y el uso de algunos servicios de los ecosistemas, los niveles de pobreza siguen siendo altos, las desigualdades crecen y muchas personas todavía no tienen suficientes suministros o acceso a dichos servicios.

Biodiversidad El uso de este término se generalizó en la Conferencia de Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y Desarrollo, celebrada en 1992 en Río de Janeiro, en la que más de 150 países firmaron el Convenio sobre biodiversidad. Los tres niveles de organización de la diversidad biológica en orden de complejidad creciente son: § Diversidad gen ética referida a la variabilidad de genes y de cromosomas que constituyen cada una de las especies. § Diversidad de especies dentro de las biocenosis. § Diversidad de ecosistemas con diferentes biotopos y biocenosis. A lo largo de la historia geológica ha habido épocas de extinción masiva en las que ha desaparecido un gran número de especies. Sin embargo, la biodiversidad ha seguido aumentando lentamente y en la actualidad ha alcanzado valores superiores a los de cualquier otro período pasado, pero la acción antrópica puede estar invirtiendo esta tendencia.

La biodiversidad aumenta desde los polos hacia los trópicos, según disminuye la latitud. La mayor parte de las especies conocidas vive en los bosques tropicales. Otros lugares de alta biodiversidad son las llanuras abisales, el reino floral de El Cabo (Sudáfrica) y los arrecifes de coral. Necesidad de preservar la biodiversidad Se justifica esta necesidad por: ü La estabilidad y el dinamismo de los ecosistemas terrestres: - contribuyen a la formación del suelo y protección del litoral al luchar contra la erosión - son responsable del origen del oxígeno atmosférico y de la regulación del clima - han participado en la génesis del carbón y el petróleo. ü Alimentación. Se han catalogado unas 75000 especies vegetales con partes comestibles, sin embargo en la actualidad apenas se utilizan como alimento una veintena de especies de plantas, entre las que se encuentran el trigo, el centeno y el arroz, que en su mayoría se cultivaban desde el inicio de la agricultura en el Neolítico.

Algo parecido ocurre con las especies animales, aunque, en este caso, la explotación a que han sido sometidas ha llevado a un gran número de ellas al borde de la extinción. Es muy importante para el ser humano la aplicación de diversas especies de microorganismos (bacterias y hongos) en la fabricación industrial de alimentos, como el pan, yogur, queso, derivados lácteos, vino, cerveza,… ü Obtención de fármacos Con la ayuda de la biotecnología se ha conseguido producir antibióticos, vacunas, hormonas, enzimas, factores de coagulación de la sangre, interferón,.. Los microorganismos más empleados en este campo son las bacterias Escherichia coli (forma parte de la flora microbiana intestinal de la especie humana) y las del género Streptomyces (muy abundante en el suelo y productora de más de la mitad de los antibióticos naturales conocidos). - El ácido acetilsalicílico se obtuvo a partir de la corteza del sauce. - La cardiotonina, sustancia reguladora del ritmo cardíaco, se extrae de la digital. - el taxol, una droga anticancerosa, se extrae de la corteza del tejo americano.

ü Conservación del patrimonio genético - Mediante la transferencia de genes de bacterias nitrificantes a especies vegetales cultivadas se pretende crear plantas fijadoras de nitrógeno, capaces de crecer en medios pobres sin necesidad de fertilizantes. - Los experimentos con animales transgénicos son de gran utilidad en la mejora de animales de granja, manipulando los genes que afectan al crecimiento o a la resistencia a enfermedades.

Impactos sobr e la biosfera: deforestaci ón La deforestación es el resultado de la interacción de fuerzas sociales, culturales, económicas y políticas con el medio ambiente. Las principales causas de la deforestación son: § La presión para aumentar las zonas de cultivo y pastoreo. § La obtención de madera y leña en países en vías de desarrollo, además de para la producción de papel. § Los incendios forestales, sobre todo si son recurrentes. Conlleva la desaparición de los bosques y la perdida de suelos. § Las plagas, enfermedades y sequías. § La lluvia ácida. § El desarrollo urbano, la industria y las obras públicas (carreteras, pantanos,…). § Las talas a matarrasa, sin posterior repoblación. § La excesiva repoblación con especies no autóctonas de crecimiento rápido (que esquilma el suelo).

§ La apertura de pistas forestales (lo que produce acarcavamiento y desaparición de la cubierta vegetal). § El uso de maquinaria pesada y vehículos todoterreno en el interior del bosque.

pérdida de biodiversi dad Las actividades humanas han tenido un efecto muy negativo sobre la diversidad biológica. Los ambientes más alterados han sido los ecosistemas de agua dulce, las islas y, en general, los bosques tropicales. El aumento demográfico de la población humana ha generado que algunas de las actividades humanas sean responsables de la regresión de los ecosistemas y acarreen como consecuencia una drástica reducción de la diversidad biológica; estas son: • un acelerado crecimiento urbano, con urbanizaciones y obras de ingenieria • el desarrollo de nuevas y más productivas técnicas agrarias • una actividad industrial o gran escala • la contaminación del suelo, el agua y la atmósfera • la introducción de especies exóticas • la caza furtiva e indiscriminada • tala e incendios forestales • la ganadería

Treinta y cuatro zonas del planeta han sido consideradas como puntos calientes de la biodiv ersidad por albergar al menos 1500 especies de plantas endémicas y presentar destruida en torno al 70% de su cobertura vegetal. Estas ecorregiones representan el 2,3% de la superficie del planeta; sin embargo, contienen el 50% de todas las plantas superiores y el 42% de todas las especies de vertebrados. Una de las soluciones para detener el deterioro de los puntos calientes es el ecoturismo.