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Miguel Ángel García
Intervención antrópica en los ecosistemas
INTERVENCIÓN HUMANA EN LOS ECOSISTEMAS
 
MEDIO AMBIENTE E IMPACTO AMBIENTAL

Medio ambiente de un org. o sp → todos los factores o cond. que existen en el lugar que habita y que influyen sobre él en algún momento de su vida.
El concepto habitual de m.a. está próximo al ecosistema, pero incluyendo la intervención humana:
Medio ambiente → sist. complejo de interacciones inertes, vivas y socioculturales. Incluye, además de los factores bióticos y abióticos, factores antrópicos como la cultura, la economía o la tecnología.
Las sociedades humanas interactúan con el medio natural; como consecuencia se produce un efecto mutuo.

Impacto ambiental → la modificación, tanto directa como indirecta, que cualquier act. humana concreta provoca sobre el medio que la rodea.
Un impacto ambiental no tiene por qué ser nec. negativo.
Si los impactos ambientales constituyen agresiones el medio capaces de  originar una situación que repercute negativam. en nosotros, se habla de problema ambiental.
Los principales causantes de los impactos ambientales son:
- La población que crece de forma exponencial.
- El consumoque, en los países desarrollados, derrocha mat. y E, y genera una gran cantidad de residuos.
- Las tecnologías poco preocupadas por el consumo energético y la emisión de contaminantes.

EL CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN HUMANA
 
ÉPOCA Nº habitantes (mill.)
Paleolítico (-16.000 años). 5
Con la llegada de la agricultura (-3.000 años). 100
En el siglo I. 250
En 1650. El menor crecimiento estuvo provocado por las enfermedades infecciosas (epidemias). 500
En 1800. Hubo adelantantos en la tecnología e industria que mejoraron las cond. de vida. 1000
En 1930. A partir de 1800, la revolución industrial marcó la explosión demográfica, a lo que ayudó la baja tasa de mortaldidad. 2000
Actualidad. Con una tasa de crecimiento (nº de nacimientos / nº de muertes) de 1,2 %, que, de mantenerse, hará que seamos 9300 mill. en 2050. 6100

Hasta comienzos del XIX, la población humana aumentó lenta y variable, incluso con algunos retrocesos, debido a las grandes epidemias infecciosas (cólera, peste,...). El nº de hijos era elevado, pero pocos sobrevivían a la 1ª infancia.




Pero en los últimos 200 años ha habido una explosión demográfica, con una curva de crecimiento en forma de J (exponencial), como si se tratara de una población que vive en un medio con recursos ilimitados.
Las causas de este crecimiento están en el descubrimiento de los antibióticos, un mayor nivel de higiene y una mejor nutrición.

En las últimas décadas, la tasa promedio de  fertilidad en la población (nº promedo de hijos por mujer) ha disminuido, con lo que desciende algo el ritmo de crecimiento.
Pero, en números absolutos, el aumento es muy alto (unos 80 millones de personas / año).

El crecimiento demográfico no es uniforme. Los países en vías de desarrollo tienen crecimientos muy altos debido a las elevadas tasas de natalidad, mientras que los países desarrollados tienen un crecimiento muy lento y, a veces, negativo. Ver crecimiento por regiones.
Más del 90% de la población vive en el Hemisferio N. La población se concentra generalmente en zonas costeras y llanuras por debajo de los 500 metros de altitud.
Los problemas ambientales se ven agravados por el crecimiento demográfico y su concentración en determinadas zonas. Ver zonas vacías de población, grandes extensiones de terreno donde la densidad de población es inferior a 1 habitante por km2. Ver áreas superpobladas del planeta, zonas con más de 500 habitantes por km2. Esta interacción es debido a la obtención de recursos, eliminación de residuos o la ocupación o alteración del medio natural.

LOS RECURSOS Y SU EXPLOTACIÓN

Recurso → cualquier componente del medio natural, tanto materia como E, que posee un interés para uso humano.

El hombre del Paleolítico era cazador-recolector y emigraba siguiendo a los animales. La llegada de la agricultura y la ganadería supuso la 1ª interacción con la biosfera. La tala de árboles para obtener tierras de cultivo, como mat. prima en la construcción y como combustible, fue uno de los primeros impactos de la humidad sobre la nat. La población aumentó. Aprendieron a obtener metales, y con ellos aparecieron problemas ambientales derivados de los procesos de extracción, fundición, forjado,...
La deforestación, el sobrepastoreo y el agotamiento de algunos recursos minerales eran problemas que ya afectaban a las civilizaciones griega y romana.
Pero es a partir de la revolución industrial cuando se produce un fuerte crecimiento de la población mundial, que demanda más consumo de recursos.

RECURSOS
Materiales Renovables → agua (sólo el 3% es dulce, y de ella sólo podemos usar el 0,5 %, del cual un 60 % se utiliza en la agricultura - en España el 80 %).
No renovables → si la tasa de renovación es muy lenta, a escala humana, se considera no renovable.
Suelo (sólo el 11 % es cultivable, y parte de él está sometido a un proceso de desertización).
Energías Renovables → solar, eólica, biomásica, maremotriz, hidroeléctrica, geotérmica,...
No renovables  → carbón, petróleo, gas natural, minerales,...

El principal problema ambiental relacionado con la explotación de los recursos es su previsible agotamiento.
Los ecosistemas son una fuente imp. de recursos. Los ecosistemas más presionados son:
- Los bosques.
- Las zonas húmedas → son transformadas en zonas de expación industrial o urbana.
- Los ecosistemas oceánicos → las sp de valor comercial son sobreexplotadas. Además, junto a la sp comercial son capturadas de forma "involuntaria" otras muchas sp, de forma que se producen grandes desequilibrios en la cadenas tróficas.

Las áreas naturales son protegidas cuando el valor que la sociedad asigna a sus funciones es mayor que el que obtiene de explotar sus recursos.
Estos valores son:
- Producción de mat. primas.
- Control de la erosión y formación del suelo. Los org. son nec. para la formación del suelo y su presencia evita la erosión.
- Moderación del clima y regulación del ciclo del agua. La veg. absorbe radiación solar, facilita la infiltración del agua en el suelo y su devolución a la atm. por la transpiración.
- Control de plagas. La gran variedad de depredadores presentes en los ecosistemas adyadentes a los campos de cultivo colabora en este control.
- Reciclado de nutrientes y de residuos.
- Servicios culturales, científicos, educativos,...

RESIDUOS Y CONTAMINACIÓN

Todo uso de recusos, tanto de mat. como de E, conlleva la eliminación de residuos. Tb. los hay naturales. En general, son reciclados mediante procesos naturales de la dinámica global de la biosfera. Pero cuando se sobrepasa la capacidad de reciclado, el problema ambiental que generan los residuos se engloba bajo el término contaminación.
Contaminación ambiental → es todo cambio indeseable en las carac. del agua, el suelo, el aire o los alimentos, que afecta novicam. a la salud, la superviviencia o la act. de los seres vivos.

TIPOS DE CONTAMINANTES
Sustancia químicas Contaminantes del agua y del suelo - Desechos nucleares.
- Pesticidas y herbicidas.
- Productos químicos tóxicos.
- Excenso de nutrientes.
- Sedimentos.
Contaminantes del aire - Partículas.
- Compuestos acidificantes.
- CO2, gases de calefacción, automóviles,...
- CFCs
Formas de E - Calor excesivo, ruido.
- Radiación → del uranio de los hospitales y centrales nucleares; se almacenan en contendores de hormigón o acero, que se dejan en lugar donde se generaron o se entierran en minas de sal.

Los efectos de muchos contaminantes o los cambioso que las act. humanas provocan en los ecosistemas sólo se pueden observar a medio y largo plazo. Este desconocimiento de las consecuencias de esa contaminación ha llevado a la humanidad a un punto en que, de no tomar prontas medidas, el deterioro es casi irreversible.

La contaminación puede generar problemas ambientales de ámbito regional o continental:

CONTAMINACIÓN DEL SUELO

Causas:
- Sobreexplotación agrícola → debido a la explosión demográfica. Se abusa de fertilizantes industriales y de plaguicidas, que pueden infiltrarse en los acuíferos, que pueden quedar contaminados incluso durante cientos de años.
- Acumulación de residuos urbanos o industriales cuando se depositan en vertederos incontrolados, los cuales pueden contaminar los ríos y las aguas subterráneas.
- La lluvia ácida → provoca la acidificación del suelo (ver más abajo).

CONTAMINACIÓN DE DE LAS AGUAS

Procede de los residuos generados por la act. humanas, que son vertidos a las aguas continentales. El agua contaminada se infiltra en el terreno llegando a los acuíferos y contaminando las aguas subterráneas. Al final, las aguas continentales contaminadas acaban llegando al mar.
El mar se contamina por dos vías:
- De forma indirecta, con los contaminantes de las aguas continentales.
- De forma directa, por vertidos de las ciudades costeras y de hidrocarburos de los lavados de los tanques de combustible, naufragios de petroleros,...
El océano ha servido durante mucho tiempo de sumidero para el vertido de todo tipo de sust. tóxicas, mat. radiactivo y residuos generados en las ciudades.

Eutroficación de las aguas de ríos y lagos

Uno de los problemas más graves de la contaminación del agua en su eutrofización. Los residuos vertidos llevan gran cantidad de nitratos y fosfatos, que son utilizados como nutrientes por las algas del fitoplancton, produciéndose su proliferación desmesurada. Aparecen gran cantidad de org. fotosintéticos que hacen que el agua superf. se vuelva turbia y se coloree de verde.
Al morir, las algas se acumulan en grandes cantidades en el fondo del lago, donde son descompuestas por bacterias aerobias que consumen grandes cantidades de O2, generando con ello las cond. anaeróbicas adecuadas para que se produzca la fermentación de la mat. org., liberándose gases productores de malos olores. La carencia de O2 en las aguas impide la vida de multitud de org. acuáticos.


♦ CONTAMINACIÓN DE LA ATMÓSFERA

En los puntos donde la act. industrial es intensa, o en las grandes urbes, aumenta la concentración de contaminantes de forma que la atm. no puede actuar como depuradora.
Fuentes de contaminación atm. → act. industriales, automóviles, calefacciones domésticas,... Generalm. se liberan como consecuencia del uso de combustibles fósiles y durante las act. industriales. Pueden ser de nat. gaseosa, líquida o sólida.
Esta contaminación atm. puede provocar, en las grandes ciudades, enfermedades broncopulmonares (bronquitis, asma, enfisima,...).

Principales sustancias contaminantes de la atmósfera:
- Cenizas de origen volcánico, de los incendios forestales o de las act. industriales.
- Polvo procedente de las canteras.
- Compuestos halogenados: clorofluorocarbonos (aerosoles y aparatos de refrigeración).
- Compuestos de S: H2S y SO2.
- Compuestos de C: CO, CO2 y CH4.
- Compuestos de N: amoniaco, NO3, y diversos óxidos: N2O, NO y NO2.
- Metales pesados: Pb,...
- Hidrocarburos de automóviles y calefacciones de fuel.

Las corrientes de convección de la atm. y los vientos pueden transportar los contaminantes lejos de su punto de origen, lo cual produce una contaminación transfronteriza (ej.: la lluvia ácida, destrucción de capa de ozono,...).

LA LLUVIA ÁCIDA


Las centrales térmicas, muchas industrias y el escape de los coches emiten óxidos de S y N (SO2, NO2, NO), gases que el viento puede transportar a grandes distancias. La radiación solar hace reaccionar a estos gases con el H2Ov atmosférico y forman ácidos muy corrosivos (H2SO4, HNO3). El agua de lluvia y la nieve arrastras los ácidos que descienden de nuevo a la superf.
Esta "lluvia ácida" causa la muerte de los animales y plantas acuáticas, y debilita o destruye los bosques, acidificando el suelo.

♦ DISMINUCIÓN DE LA CAPA DE OZONO

El ozono (O3), forma una delgada capa (→ ozonosfera) en la estratosfera (15-60 km), de espesor variable, máx. en el ecuador y mín. en los polos.
La radiación UV descompone una molécula de O2 en átomos: O2 + UV → O + O.
El ozono se forma al unirse una molécula de con un átomo de O: O + O2 → O3.
Las cantidades de O3 tienen variaciones diarias y otras en función de la radiación solar que llega. La disminución natural del O3 ocurre de dos maneras:
O3 + UV →  O2 + O
O + O3 → O2 + O2
La ozonosfera evita hasta el 90 % de la radiación ultravioleta (UV) del Sol, perjudicial para los seres vivos, alcalce la superf. terrestre.
En los últimos 50 años se ha detectado una aumento progresivo del espesor de esta capa, en especial sobre la Antártida → agujero de la capa de ozono.

Los responsables de esta destrucción del ozono son los gases liberados por los motores de los aviones supersónicos, los clorofluorocarbonados (CFCs), los hidroclorofluorocarbonados (HCFCs), los hidrofluorocarbonados (HFCs), el brumuro de metilo (BrMe) (biocida empleado en agricultura) y los óxidos de nitrógeno (en los procesos de desnitrificación de comp. org. utilizados en el abono). Los CFCs se usan en refrigeradores y aires acondicionados, como impelentes en los envases de aerosoles (sparys) y para crear burbujas en el plástico.
Debido a la prohibición del uso de estos gases, este problema está solucionándose.

♦ EL EFECTO INVERNADERO

La T se ha elevado desde siglo XIX, cuando se puso fin a una etapa de unos 400 años conocida como "pequeña glaciación". Está fue causada por la desaparición de las manchas solares lo que produjo una disminución de la actividad solar, periodo conocido como Mínimo de Maunder. La elevación actual de las T desde finales del siglo XIX se estima que en gran medida es debido a la actividad humana, por la intensificación antrópica del efecto invernadero, incrementándose aún más durante los últimos decenios.

Gráfico de la concentración de CO2 de carbono en la atmósfera terrestre (azul) y la Tm global (rojo), en los últimos 1000 años.

El efecto invernadero en si no es malo, es un proceso natural de la atmósfera que hace que aumente la temperatura unos 35º C (desde -20 hasta 15º C), haciendo un Tm=15 ºC, y hace que sea habitable. 

Lo que es perjudicial es intensificación del efecto invernadero causado los gases de efecto invernadero producidos por el hombre: CO2, CH4, NO2. El CO2 procede de la utilizanción de combustibles fósiles. El CH4 es liberado en los incendios forestales, en las tareas agrícolas, en la ganadería intensiva y en los yac. de carbón y petróleo. El NO2 procede de la disnitrificación de los suelos agrícolas y aumenta con su excesivo abonado.

Calentamiento global es la teoría por la cual hay un aumento en la T media de la atmósfera terrestre y de los océanos motivada por el efecto invernadero antropogénico. Ello conllevará un cambio climático. Se estima que para el año 2050, la T del planeta se incrementará enetre 0,9-2,6 ºC. El consiguiente cambio climático tendrá consecuencias: alteraciones en los ecosistemas, pérdida de biodiversidad, aumento de las sequías, problemas de abastecimiento de agua, y subida del nivel del mar al fundirse parte de los hielos polares.

Es necesario recalcar que calentamiento global y efecto invernadero no son sinónimos; el efecto invernadero acrecentado por la contaminación, sería la causa del calentamiento global observado.

♦ DESERTIZACIÓN

De una manera gradual, el suelo puede perder su cubierta vegetal. Esto facilita la acción erosiva del agua y del viento. Los horizontes sup., donde actúan los org. descomponedores y transformadores que reciclan los nutrientes del suelo, desaparecen. El suelo se hace improductivo y la zona afectada se transforma en un desierto → desertización.
Desertificación → proceso de degradación del suelo debido a las acciones humanas. Es provocado por la deforestación, las prácticas agrícolas inadecuadas, el abandono de las tierras de cultivo, la sobreexplotación de los recursos nat., la minería a cielo abierto,...

LA OCUPACIÓN DEL MEDIO. ECOSISTEMA URBANO

El espacio ocupado al el medio natural se reduce a consecuencia de las alteraciones ocacionadas por la extracción de recursos y la eliminación de residuos, aunque la forma más directa es mediante su transformación en campos de cultivo o en zonas urbanas.

Las ciudades reúnen todos los elem. que definen un ecosistema:
- Tienen un medio físico que es propio de cada ciudad.
- En ese medio medio habita una biocenosis, cuya sp dominante es la humana.
- La biocenosis y el medio interaccionan, y la estructura de la ciudad se modifica con el tiempo.
- El flujo de E y de mat. es cte.

Pero los ecosistemas urbanos están desequilibrados.
Razones:
- Para mantener su estructura necesitan incorporar desde el ext. prácticam. todo, tanto la mat. como la E, que extraen de otros ecosistemas. El transporte comporta un enorme gasto de E que tb. se obtiene del ext., y que procede, en gran parte, de los combustibles fósiles.
- En el transporte y la utilización de estos mat., se produce una gran cantidad de residuos (mat. org., papel, plásticos, vidrio y metales) que revierten al medio en forma de calor, contaminación atm., aguas residuales y residuos sólidos. Esto tiene una gran influencia sobre el entorno.

Los municipios se encargan de la recogida selectiva, su transporte y su almacenamiento o eliminación. Actualm., un 63 % de los residuos se lleva a vertederos controlados y plantas de clasificación, un 18 % a vertederos incontrolados, un 14 % se destina a la producción de compost y biogás, y un 5 % se ilimina mediante su incineración, con recuperación de E.
Las aguas residuales deben ser depuradas antes de ser vertidas a los ríos en plantas de tratamiento (Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales, EDAR). Las poblaciones pequeñas usan tecnologías blandas, aprovechando la capacidad depuradora de los procesos nat. de una manera controlada [ej: filtrado verde → uso de esas aguas para el riego de una plantación de árboles de crecimiento rápido (álamos,...)].

SOLUCIONES A LOS IMPACTOS AMBIENTALES

• Uso de energías renovables:

- Energía hidráulica → desde el p. de v. ecológico presenta problemas, ya que las presas ejercen un gran impacto sobre el entorno, ciclos biológicos,...
- Energía solar → E solar térmica (centrales solares térmicas con un horno con espejos parabólicos), centrales fotovoltaicas y arquitectura solar (orientación de las construcciones, aislamientos,...).
- Energía maremotriz → aprovechamiento la dif. de altura entre la pleamar y la bajamar.
- Energía biomásica → cultivo de plantas (caña de azúcar, maíz,...) con contenidos elevados de azúcares que se convierten en alcohol para combustible; combustión de leña, y fermentación de residuos para la obtención de biogás (CH4 y CO2).
- Energía eólica → tiene un rendimiento elevado.
- Energía geotérmica → donde el calor interno es elevado. Se inyecta agua que se transforma en vapor. Tb. las aguas termales.

Participación política, ya que los gobiernos pueden evitar que las industrias liberen contaminantes al medio o educar a la población.

Concienciación ecolólica → apoyar a organizaciones que luchen por solucionar estos problemas.

Cambios en el estilo de la vida personal (regla de las 3 R):
  - Reducir el consumo de mat. y E (utilizar el transporte público, ahorrar agua y electricidad,...).
  - Reutilizar los objetos para darles la máxima utilidad.
  - Reciclar el papel, latas, botellas,...

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