CANTABRIA / JUNIO 2001 LOGSE / CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE / EXAMEN COMPLETO / OPCIÓN B

Transcripción

1 1. La prueba consta de seis cuestiones: una de aplicación que puntuará con 2,5 PUNTOS y otras cinco de teoría, cada una de las cuales puntuará con 1,5 PUNTOS. El examen tiene dos opciones, 1 y 2. Una vez elegida una de ellas, el alumno debe contestar a todas las preguntas de esa opción. 2. En la calificación, se valorará la utilización de una terminología adecuada, espacialmente tanto la precisión como la concisión de las respuestas, positivamente la claridad y pertinencia de los gráficos, esquemas o dibujos realizados. 3. Se tendrá en cuenta la expresión y la exposición ordenada de los razonamientos y conclusiones. 4. Será objeto también de valoración la capacidad crítica puesta de manifiesto en las respuestas. OPCIÓN DE EXAMEN N.º 1 1. Por qué es importante estudiar el medio ambiente teniendo en cuenta la teoría de sistemas? 2. Explique las funciones de la atmósfera, su relación con los seres vivos y los principales impactos originados por el hombre en la atmósfera a lo largo de la historia. 3. Explique el concepto de eutrofización de una masa de agua y sus efectos sobre los ecosistemas. 4. Comente los problemas ambientales derivados de la erosión de los suelos. Comente brevemente la situación de este importante impacto ambiental en el planeta y en España. 5. Enumere y explique los factores limitantes de la productividad primaria en los ecosistemas. Pregunta de aplicación Dibuje un esquema que represente el ciclo del agua en la Tierra. Indique las energías que lo ponen en marcha. OPCIÓN DE EXAMEN Nº.2 1. Cuáles son las principales características del llamado desarrollo sostenible? Qué influencia puede tener en la calidad de vida de la humanidad? 2. Describir cuál ha sido la evolución de la atmósfera terrestre a lo largo de la historia del planeta. Emplear esquemas y gráficos que ayuden a interpretar los hechos que se describen. 3. Explicar los principales sistemas, fases y procesos de la depuración de aguas residuales. 4. Cuáles son los factores que determinan la erosión de un suelo? Relacionar esos factores con las variables de la Ecuación de Pérdida de Suelo (USLE). 5. Describir los siguientes conceptos: biomasa, producción neta, producción bruta, productividad, eficiencia. Pregunta de aplicación

2 Dibujar un esquema que represente el ciclo del carbono en la naturaleza. Cuáles son las perturbaciones originadas por el hombre en dicho ciclo? SOLUCIONES OPCIÓN B 1. Este concepto define toda aquella acción encaminada a promover la durabilidad de los recursos naturales en un estado de calidad que les permita ser utilizado por las generaciones venideras. En el informe Brundtland, elaborado por la Comisión Mundial del Medio Ambiente y el Desarrollo en 1987, se define como desarrollo sostenible aquel tipo de desarrollo que satisfaga las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las suyas cuando llegue el momento. Este planteamiento de desarrollo aparece como alternativa al tipo de desarrollo incontrolado llevado a cabo hasta el momento, en el que se alimentaba un ansia insaciable de consumo, sin reparar en las posibles consecuencias del mismo. En consecuencia, las generaciones futuras solo podrán disfrutar de un nivel de vida como el que disponemos actualmente siempre y cuando nuestra utilización de los recursos sea racional. Por el contrario, si el ritmo de consumo y explotación se mantiene, no solo no se producirá una calidad en la mejora de las condiciones de vida sino que estas retrocederán a situaciones similares a las vividas hace doscientos años. Y todo ello, a pesar de que el avance tecnológico sea notable. 2. Según las hipótesis más aceptadas, la Tierra se formó a partir de la materia desprendida de la masa de una nebulosa, cuya composición era similar a la del Sol, es decir, compuesta sobre todo por hidrógeno y helio. A medida que la Tierra se fue enfriando, su atmósfera primaria probablemente estaría compuesta de amoníaco y otros compuestos de elementos como el bromo, el cloro, el flúor, y el azufre. Los componentes de esta atmósfera habrían sido producto de expulsiones de gases similares a los que salen de los volcanes: ácido sulfhídrico, ácido clorhídrico, ácido fluorhídrico y vapor de agua. Sin embargo, esta atmósfera no duró mucho. A medida que descendía la temperatura de la Tierra, rápidamente empezó a ser substituida por una atmósfera compuesta por agua, CO 2 y nitrógeno. Cuando la Tierra se enfrió más y paso a condiciones por debajo de la presión crítica y de la temperatura crítica del agua, esta se empezó a condensar y así se formaron los océanos. De esta manera, el agua gradualmente fue desapareciendo como componente mayoritario de la atmósfera. El tercer período de la atmósfera es el más interesante para nosotros, caracterizado por la aparición del oxígeno, producido posiblemente por la ruptura fotoquímica del agua. La presencia del oxígeno para proteger la superficie de la tierra de la luz ultravioleta permitió el surgimiento de las plantas fotosintéticas, que consumieron al abundante CO 2 y emitieron oxígeno, disminuyendo así al primero y realzando la abundancia relativa del último, dando como resultado la atmósfera que tenemos hoy. 3. El tratamiento se lleva a cabo en tres etapas o fases de depuración: primario, secundario o terciario. a) Los procesos de tratamiento primario tienen como objetivo eliminar la mayor parte de las materias sólidas al tiempo que se rebaja ligeramente la DBO 5. En un primer momento, o

3 pretratamiento, se retiran todos aquellos cuerpos flotantes de gran tamaño y las impurezas de alta densidad, utilizando para ello tamices. El tratamiento propiamente dicho consiste en eliminar todos aquellos sólidos en suspensión que no son retenidos por los tamices, así como las grasas y los aceites. Durante el tratamiento primario es cuando se suele neutralizar o ajustar el ph del agua, y la finalidad de este ajuste es no interferir en los procesos posteriores. b) Tratamiento secundario. Tiene como objeto eliminar la materia orgánica biodegradable (DBO) no eliminada en el tratamiento primario. Se lleva a cabo mediante procesos biológicos similares a los que ocurren en los procesos de degradación natural. Consiste en estimular el desarrollo de microorganismos que asimilen y degraden, por procesos de digestión, la materia orgánica contenida en el agua residual. Para ello se utilizan diferentes procesos: lodos activados, filtros bacterianos, lagunas aireadas, balsas de estabilización y tratamiento anaerobio. c) Tratamiento terciario. Se realiza para eliminar contaminantes que no han sido eliminados por ninguno de los procesos anteriores, como las sales inorgánicas disueltas y la materia orgánica no biodegradable. Las técnicas utilizadas son: adsorción, intercambio iónico, ósmosis inversa, eliminación de nutrientes y cloración. La ósmosis inversa consiste en el paso de un disolvente a través de una membrana que separa dos disoluciones de diferente concentración. Cuando se aplica a la disolución más concentrada una presión superior a la osmótica, se produce el paso de disolvente desde el lado de la disolución más concentrada a la más diluida, hasta alcanzar un nuevo equilibrio. 4. La erosión del suelo constituye un problema ambiental de los más severos que presenta el territorio español, acentuado en las regiones semiáridas donde, precisamente, el agua es un recurso deficitario. Es el más destacado proceso de degradación del suelo en las tierras mediterráneas, por la importancia de sus impactos agronómicos y ambientales. Esta erosión puede ser hídrica o eólica, y dependen estrechamente del clima. Sin embargo, la intensidad de la acción de estos agentes depende de muchos otros factores, como la pendiente del terreno, la litología y la presencia o ausencia de vegetación. Todos estos factores actúan, en conjunto con el clima, para provocar la erosión de los suelos, definiendo así la erosionabilidad (resistencia de los materiales del suelo a ser desagregados y arrastrados por el agua de lluvia y la escorrentía) de los mismos en función de todos estos parámetros. Así, la erosionabilidad de los suelos españoles se mide mediante la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE), definida por Wischmeier y Smith, que utiliza: el índice de erosión pluvial, R, que consiste en un cálculo de la energía cinética de una lluvia y su relación con el tipo de litología, obtenido a partir de numerosas mediciones en el campo y el laboratorio; el índice de erosionabilidad del suelo, K, que indica la propensión del suelo a sufrir un cierto tipo de erosión, y que mide la relación entre el peso de suelo perdido, medido sobre parcelas de barbecho, y el número de unidades del índice de erosión pluvial;

4 5. el factor longitud de la pendiente (L); el factor topográfico de la pendiente (S); el factor de cultivo (C) y un factor de conservación (F). Esta ecuación permite tanto predecir las pérdidas por erosión de una parcela concreta, como elegir las prácticas agrícolas adecuadas para la mejor conservación del suelo y gestión de los cultivos. La biomasa es la masa de los organismos que constituyen los distintos niveles tróficos del ecosistema. Se mide en gramos de peso fresco, gramos de peso seco, o gramos de carbono por unidad de superficie o volumen. La producción bruta de un ecosistema es la cantidad de energía solar que es asimilada por los organismos en un nivel trófico determinado. La produción neta de un nivel trófico consiste en la producción bruta descontando el coste de todas las actividades metabólicas de todos los organismos que intervienen. La productividad es un término que expresa la producción en relación con la biomasa. La productividad neta de un nivel trófico es el aumento del material entre el principio y el final de un período determinado. La productividad neta se denomina también tasa de renovación, e indica la velocidad con que se renueva la biomasa del sistema. La eficiencia de un ecosistema es la cantidad de energía asimilada por los organismos productores, en forma de biomasa, que es aprovechada o asimilada por los organismos de niveles superiores (cosumidores).

5 PREGUNTA DE APLICACIÓN CICLO DEL CARBONO CO 2 ATMOSFÉRICO fotosíntesis respiración Combustión respiración Precipitación bioquímica PLANTAS, ALGAS Y CIANOBACTERIAS ANIMALES ANIMALES MARINOS CON ESQUELETOS CALCÁREOS MATERIA RICA EN CARBONO (combustibles fósiles, biomasa) El carbono es el componente fundamental de la materia orgánica, y su presencia caracteriza a esta materia. Este carbono sólo puede ser incorporado a los seres vivos a partir de dióxido de carbono atmosférico, que es utilizado por los productores de las redes tróficas para transformarlo en materia orgánica. A través de este eslabón, el carbono pasa al resto de la red alimentaria. Finalmente, el resto de los organismos transforman la materia orgánica nuevamente en dióxido de carbono, que es liberado a la atmósfera y, parte de este gas se disuelve en la hidrosfera. El ciclo queda interrumpido cuando los productores son utilizados para otra finalidad que no sean la alimentación del resto de los seres vivos: fabricación de papel y madera, biomasa para la producción de energía, incendios forestales. En estas actividades, la cantidad de carbono liberado a la atmósfera es excesiva y brusca, por lo que no se puede reciclar de forma natural. Las cadenas alimentarias quedan desprovistas de la materia orgánica necesaria para su subsistencia, y la atmósfera concentra una cantidad excesiva de dióxido de carbono que incrementa el efecto invernadero.