Formación de la cúpula de contaminación en la ciudad, como consecuencia de la "isla de calor" urbana

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1 INSTRUCCIONES GENERALES Y VALORACIÓN TIEMPO: Una hora y treinta minutos. INSTRUCCIONES: La prueba se compone de dos opciones ("A" y "B"), cada una de las cuales consta de tres preguntas, que contienen una serie de cuestiones. Sólo se contestara una de las dos opciones, desarrollando íntegramente su contenido. PUNTUACIÓN: La primera pregunta consta de cuatro cuestiones, que se calificarán con 1 punto, como máximo, cada una. Las otras dos tienen tres cuestiones cada una, con un valor máximo de 1 punto igualmente. Si se contesta correctamente a las tres preguntas, la calificación total será de 10 puntos. OPCIÓN A Pregunta n o 1. Cada ciudad tiene un clima similar al de la región donde se ubica, pero todas las grandes ciudades tienen unas características climáticas semejantes, resultado de las modificaciones que la ciudad introduce sobre las variables climáticas regionales. Una característica común a todas ellas es la elevada contaminación atmosférica y la formación de una "isla de calor" como la que se esquematiza en el dibujo adjunto. Formación de la cúpula de contaminación en la ciudad, como consecuencia de la "isla de calor" urbana a) Cite dos focos de contaminación atmosférica urbana, y enumere dos de los principales contaminantes responsables del efecto invernadero. b) Explique cuatro acciones o medidas que contribuyan a disminuir la contaminación atmosférica de las ciudades.

2 c) El dibujo adjunto muestra la dinámica atmosférica en una isla de calor urbana. Las inversiones térmicas también facilitan la contaminación de las ciudades. Razone las diferencias entre estas dos situaciones meteorológicas. d) En las fechas que se atan a continuación se observaron en Madrid elevados índices de contaminación, tomando como referencia las concentraciones de SO 2 : Primera secuencia -->18 al 23 de enero de 1990 Segunda secuencia-» 15 al 17 de febrero de 1990 Tercera secuencia-» 17 al 28 de diciembre de 1991 Describa dos posibles causas de esta incidencia, teniendo en cuenta los factores climáticos y estacionales que pueden haber influido. Pregunta nº 2. A continuación se presenta en la Tabla 1 la disponibilidad energética bruta de una cosecha de patatas, excluyendo enfermedades y pérdidas iniciales, y en la Tabla 2 la de una cosecha de pasto intensivo dedicado al consumo de ganado, según datos obtenidos en Gran Bretaña por los investigadores Duckham y Masefield (1970). Tabla 1. - Cosecha de patatas materia orgánica seca formada por ha x 10 3 kcal/ha 100% pérdidas por respiración x 10 3 kcal/ha 37% vegetales no cosechados x 10 3 kcal/ha 15% pérdidas después de las cosechas x 10 3 kcal/ha 9% desaprovechamiento, doméstico x 10 3 kcal/ha 9% alimento humano neto x 10 3 kcal/ha 30% Tabla 2. - Cosecha de pasto para alimento de ganado (cordero) materia orgánica seca formada por ha x 10 3 kcal/ha 100% pérdidas por respiración x 10 3 kcal/ha 34% raíces y tal los no consumidos x 10 3 kcal/ha 11% pasto no consumido x 10 3 kcal/ha 14% pérdidas por orina y heces x 10 3 kcal/ha 14% metabolismo animal x 10 3 kcal/ha 17% pérdidas por conversión de tejido x 10 3 kcal/ha 4% desaprovechamiento del matadero 500 x 10 3 kcal/ha 2% alimento humano neto x 10 3 kcal/ha 4% a) Escriba la cadena trófica que se corresponde con los datos de la Tabla 1 y la que se

3 corresponde con la Tabla 2. Indique cuál de las dos cadenas es más eficaz desde el punto de vista del aprovechamiento energético de los recursos alimentarios y concluya qué tipo de dieta es más eficiente b) Teniendo en cuenta las conclusiones anteriores y la "Regla del 10%", indique una relación que puede establecerse entre el nivel trófico que ocupa un ser vivo y el grado de su aprovechamiento energético por unidad de superficie. c) Qué es una pirámide de números? Represente de forma esquemática una pirámide de números relativa a la cadena trófica que ha escrito correspondiente a la Tabla 2. Pregunta n o 3. Globalización, medio ambiente y redistribución De la lectura de los últimos informes anuales del acreditado Worldwatch Institute se concluye que en el año 2010 habrá un 10% menos (per cápita) de capturas pesqueras, un 12% menos de tierras de regadío, un 22% menos de pastizales y un 21% menos de tierras de secano. Todo ello según los actuales parámetros de producción, consumo y crecimiento demográfco. Si a ello sumamos el progresivo incremento de la emisión de contaminantes de todo tipo que afectan a los suelos, las aguas y el aire, especialmente de dióxido de carbono (efecto invernadero), la imparable destrucción de los bosques, la desertización y erosión creciente de los suelos fértiles y el consumo insostenible de recursos minerales, nos daremos cuenta del dantesco escenario que estamos preparando para el siglo XXI., Tres factores esenciales determinan tales previsiones: el consumismo desaforado de los países del Norte, la probreza extrema de los países del Sur y la explosión demográfica mundial (1.600 millones de habitantes en el año 19QO y millones en el año 2020). (...) (tomado de una "Carta al Director" del diario "EL PAÍS") a) A la luz del texto, señale cuatro causas (específicas o generales) que determinen las negativas previsiones para el año 2010 a que alude el primer párrafo. b) Cite una sustancia o producto contaminante que pueda afectar a los suelos y otro a las aguas, señalando los principales efectos nocivos que originan sobre el medio ambiente y la salud humana. c) Cite cuatro hitos o aportaciones relevantes en la evolución de la consideración del Medio Ambiente desde la década de los años setenta hasta nuestros días.

4 OPCIÓN B Pregunta n o 1. Estas dos figuras fueron publicadas en el suplemento dominical de un periódico nacional, acompañando al texto de un reportaje dedicado a los terremotos ocurridos en los últimos años en Taiwán, Colombia, Greda y Turquía. a) Indique qué tipo de información se recoge en el mapa y explique qué relaciones científicas hay entre dichos datos y el tema del reportaje del periódico. b) Interprete el cuadro de la derecha, explicando el significado de cada columna. c)indique una región o comarca de la Península Ibérica con alto riesgo sísmico y otra con bajo, señalando en ambos casos la razón geológica principal de ello. d) Proponga dos medidas preventivas para la mitigación del riesgo sísmico, e indique dos síntomas que podrían utilizarse como precursores o predictores del seísmo.

5 Pregunta n o 2. España pondrá en marcha dos centrales térmicas pioneras que funcionan con cardos hectáreas de cultivo en Burgos y Huesca aportarán combustible para personas INMACULADA G. MARDONES, Madrid. El consumo energético de más de personas en Burgos y Huesca será atendido en dos años por dos centrales de biomasa que usarán como combustible el cardo (Cy- nara cardunculus), una herbácea que, modificadagenéticamente, alcanza la talla de la caña de azúcar. Las dos promotoras de las plantas ya negocian con los agricultores con-tratos para garantizar el suministro de paja a 4,5 pesetas el kilo. La siembra se hace en tierras de abandono subvencionadas por la Política Agraria Comu nitaria (PAC) de la UE. Las dos plantas serán las primeras del mundo en quemar paja de cardo. (Tomado de EL PAIS, martes 25 de abril de 2000) a) Qué es la biomasa? Indique cuál es el origen de la energía de la biomasa y clasifíquela como fuente de energía. b) Según la noticia periodística que encabeza esta pregunta, los cardos se utilizarán como combustible en las centrales térmicas para producir energía eléctrica. A qué tipo de combustibles sustituyen? Aunque este uso de los cultivos no soluciona el problema energético, indique dos repercusiones positivas, una para el medio ambiente y otra para la economía de nuestro país. c) La biomasa puede utilizarse directamente como combustible, como en el caso de los cardos; también se la puede someter a transformaciones bioquímicas y obtener biocombustibles. Enumere dos ejemplos de biocombustibles y cite sus aplicaciones. Pregunta n o 3. La imagen de la fotografía que se adjunta corresponde a la zona de encharcamiento conocida como Laguna de Nava Grande, en la sierra de Malagón (Ciudad Real). a) Describa el paisaje, analizando dos rasgos o características físicas (orografía, rocas, agua, vegetación, elementos antrópicos) y otros dos visuales (formas, color, texturas, líneas, composición escénica).

6 b) Razone si, a simple vista, las labores agrícolas que aparecen en la ladera son las adecuadas para evitar la erosión por aguas de escorrentía. Hay en este sentido, alguna zona con mejor adecuación de las plantaciones para evitar la erosión hídrica? Justifique las respuestas. c) La desertificación es un problema muy preocupante en el área mediterránea. Indique un total de cuatro medidas (técnicas, sociales o económicas) para luchar contra sus efectos.

7 CRITERIOS ESPECÍFICOS DE CORRECCIÓN Para. la. elaboración de la prueba se han tenido en cuenta los objetivos generales, los bloques de contenidos y los criterios de evaluación de la materia presentes en el Real Decreto 1179 de 2 de octubre de 1992 relativo al curricula de Bachillerato. Todas las cuestiones (a, b, c y, en su caso, d) de que constan las tres preguntas de ambas opciones de la prueba serán calificadas en múltiplos de 0,25 puntos, con un valor máximo de 1 punto cada una de ellas. Si en la cuestión sólo se pide una explicación, ésta deberá ser valorada sobre 1 "punto, debiendo calificarse en múltiplos de 0,25 puntos, en función de la adecuación de la respuesta a los requerimientos de la pregunta, conforme a las pautas de corrección que figuran a continuación. En la mayoría de los casos, cada cuestión plantea dos o cuatro aspectos (por ejemplo, "dos medidas a proponer", "dos conceptos a explicar", "cuatro factores a considerar", "cuatro indicadores", etc.), debiendo ser puntuados de forma proporcional (es decir, a razón de 0,25 puntos cada una de las cuatro posibilidades, o de 0,5 puntos en el caso de que sean dos las contestaciones requeridas). En las ocasiones en que se demanden tres aspectos, se valorara con 0,5 puntos el que se plantee individualmente, y con 0,25 puntos los que se pidan de forma conjunta (así, la "explicación de un concepto" -0,5 puntos- y la "propuesta de dos ejemplos" -0,25 puntos cada uno-). En todo caso, deberá valorarse también positivamente cualquier respuesta que, aun no estando prevista en los guiones de corrección, denote dominio de la materia preguntada, razonamiento lógico y madurez por parte del alumno. OPCIÓN A Pregunta n o 1. Deriva de los criterios de evaluación n o 1, 2 y 11, de los objetivos generales n o 1, 5 y 7 y de los contenidos relativos a "Función reguladora y protectora de la atmósfera" y "La contaminación del aire. Los contaminantes más frecuentes y sus efectos. Relación entre la contaminación y la inversión térmica. Algunas medidas de corrección". Esta pregunta se calificará con cuatro puntos (un punto cada cuestión), siempre que el alumno: a) Cite dos focos de contaminación de origen antrópico, ya sean fijos, como las chimeneas de las industrias o las calefacciones domésticas, o móviles, asociados a los medios de transporte. Y mencione dos contaminantes del aire que contribuyen al efecto invernadero, como los aerosoles y los óxidos de azufre y de nitrógeno, los hidrocarburos o el monóxido de carbono, procedentes la mayor parte de ellos de la combustión del carbón y del petróleo. También pueden citarse como contaminantes secundarios el smog (smog fotoquímico oxidante y smog reductor o puré de guisantes) y la lluvia ácida. b) Indique cuatro medidas, razonando adecuadamente su efectividad: disminución del tráfico rodado, control de las emisiones de los vehículos, control de las emisiones de las industrias, transformación de calefacciones de carbón en otros sistemas menos contaminantes, legislación restrictiva respecto a las emisiones, sustitución del transporte público actual por otros sistemas que no consuman combustibles

8 contaminantes, mejora del transporte colectivo, construcción de aparcamientos disuasorios, etc. c) Distinga entre ambas situaciones. Así, la isla de calor urbana hace ascender el aire contaminado al calentarse en contacto con el suelo y los edificios de la ciudad, y se produce una cúpula de contaminación (véase el gráfico) en la que el aire gira desde la zona central de la dudad a la periferia. La inversión térmica se produce cuando las capas bajas de la atmósfera están muy frías y consecuentemente tienen alta densidad; al pesar mucho se inmovilizan en las zonas bajas (por ejemplo, la cuenca del Manzanares en Madrid) e impiden que el aire se renueve y que la contaminación urbana desaparezca. d) Describa dos causas del tipo de las que se citan a continuación: meteorológicas -> gran estabilidad atmosférica, inversión térmica, situación anticiclónica, bajas temperaturas, viento en calma, etc.; estacionales -> siempre en invierno, especialmente los meses de diciembre, enero y febrero; además de estar en funcionamiento todos tos focos de emisión (calefacciones, tráfico), es cuando las situaciones anticiclónicas alcanzan mayor frecuencia, con un número muy elevado de días con inversión térmica en superficie y viento en calma. Pregunta n 2. Deriva del criterio de evaluación n e 4, de los objetivos generales n s 3 y 4, y de los contenidos relativos a "Procedimientos que constituyen la base del trabajo científico: interpretación de resultados", "la biosfera", "La productividad biológica. Cadenas y redes tróficas. Eficiencia ecológica: pirámides de número" y a "Recursos alimenticios". Esta pregunta se calificará con tres puntos (un punto cada cuestión), siempre que el alumno: a) Exprese las dos cadenas tróficas: patata > persona (Tabla 1), pasto > cordero > persona (Tabla 2). E indique que, según los datos de las Tablas, la primera cadena trófica es la más eficaz y, por lo tanto, la dieta de tipo herbívoro es más eficiente. b) Deduzca la conclusión siguiente: "cuanto más elevado es el nivel trófico que ocupa un ser vivo, menor es la cantidad de energía que dispondrá por unidad de superficie"; o análogamente: "cuanto más bajo es el nivel trófico que ocupa un ser vivo mayor es la cantidad de energía que dispondrá por unidad de superficie". c) Conozca que la pirámide de números se refiere al número de individuos de cada nivel trófico y que, por tanto, tendrá tres escalones de menor superficie cada uno a medida que se sube: el número de individuos mayor es el de las plantas de pasto, a continuación sigue el del número de corderos, y el más alto y de menor número de individuos es el de las personas. Pregunta n o 3. Deriva de los criterios de evaluación n o 1, 10 y 11, de los objetivos generales n o 3, 7 y 8, y de los contenidos relativos a "Los problemas ambientales y sus repercusiones políticas, económicas y sociales. El modelo 'conservacionista' y el del 'desarrollo sostenible'". Esta pregunta se calificará con tres puntos (un punto cada cuestión) siempre que el alumno: a) Identifique cuatro causas, tales como las siguientes: sobreexplotación de los recursos pesqueros e hídricos; progresiva desertificación por incendios forestales, talas de bosques y abandono de tierras de cultivo; contaminación derivada del uso de productos tóxicos o nocivos para la salud; u otras conforme a los

9 patrones de unos modelos de sociedad desarrollista e insolidaria. b) Cite productos contaminantes para los suelos y el agua, señalando los daños sobre la vegetación, los animales, los materiales y monumentos o el propio hombre (enfermedades de diverso tipo) que pueden acarrear. c) Comente la incidencia que ha tenido la Conferencia de Estocolmo (1972) en la sensibilización de la sociedad ante los problemas ambientales, particularmente en algunos sectores sociales de los países más industrializados; o la de Tbilisi (1977) en la introducción de los patrones de la educación ambiental en la enseñanza reglada, también preferentemente en los países desarrollados; o, más recientemente, el propio Informe Bruntland (1987), la Cumbre de Río de Janeiro (1992), la de El Cairo (1996), la de Kioto (1997) o la más reciente de Marraquech (2001), con una mayor participación de los países en vías de desarrollo, bajo los postulados del "desarrollo sostenible". Pregunta n o 1. OPCIÓN B Deriva de los criterios de evaluación n o 3 y 11, de los objetivos generales n o 1 y 2, y de los contenidos relativos a "Aproximación al trabajo científico", "La geosfera", "Riesgos derivados de procesos geológicos" y "Áreas de riesgo en España". Esta pregunta se calificará con cuatro puntos (un punto cada cuestión), siempre que el alumno: a) Indique que en el mapa se recoge la distribución de las grandes placas que componen la litosfera; y explique que en los limites de las placas se localizan la mayoría de los focos de los seísmos más importantes, por ser las zonas de la Tierra con actividad tectónica más importante. b) Señale que la columna de la izquierda representa la Escala de Richter (instrumental), que mide la magnitud del seísmo (0,25 puntos), que en la columna del centro figura la Escala de Mercalli (subjetiva), que expresa la intensidad del mismo (0,25 puntos), y que la columna de la derecha es una representación de las consecuencias del fenómeno (0,25 puntos). E indique también que las escalas de Richter y de Mercalli concuerdan en aumentar sus valores con la importancia del fenómeno, pero no coinciden sus cifras porque recogen aspectos diferentes, pues la primera cuantifica la energía liberada y la segunda valora los daños producidos; y señale que la columna de la derecha es una descripción sinóptica y una representación simbólica de la Escala de Mercalli presente en la columna central (0,25 puntos). c) Indique para el primer caso cualquier área de las Cordilleras Boticas y de los Pirineos, y señale que son cordilleras jóvenes en las que todavía hay actividad tectónica; o cualquier área de la fachada mediterránea de la Península, señalando que hay actividad tectónica relacionada con la dinámica activa del Mediterráneo. Para el segundo caso puede indicarse cualquier punto del resto de la Península Ibérica, y debe mencionarse la estabilidad de esa parte de la Placa Ibérica, con especial valoración si se hace mención a la presencia de un zócalo antiguo (Macizo Hespérico). Dado que también se producen seísmos en estas últimas áreas, mayoritariamente de baja magnitud, puede aceptarse y valorarse positivamente su señalización siempre que se acompañe de una explicación geológica correcta, y se mencione como comentario complementario a aspectos de la sismicidad y/o de los riesgos, pero no es admisible su indicación como áreas de alto riesgo. d) Proponga dos medidas preventivas, tales como construcciones sismo-resistentes, planes de evacuación controlada de la población, educación ambiental, medidas de ordenación territorial, u otras. Y se refiera a señales previas al movimiento sísmico, tales como incremento de las concentraciones de radón en el agua,

10 variaciones en el campo magnético, oscilaciones del nivel piezométrico, alteraciones en el comportamiento de animales domésticos y del ganado, u otras del estilo. Pregunta n o 2. Deriva de los criterios de evaluación n o 7 y 11, de los objetivos generales n o 3, 4 y 7, y de los contenidos relativos a "La biosfera" y a "Recursos energéticos". Esta pregunta se calificará con tres puntos (un punto cada cuestión), siempre que el alumno: a) Sepa que la biomasa es la cantidad de materia orgánica en peso generada por un proceso biológico, medida en un determinado nivel trófico o en un ecosistema. Y conozca que la energía que acumula la biomasa procede de la energía solar, y su síntesis es posible por el proceso de la fotosíntesis; y clasifique esta fuente de energía como renovable. b) Indique que sustituyen o complementan al carbón o al gas natural, ambos combustibles fósiles no renovables. Y cite dos repercusiones positivas, como la reducción del uso de estos combustibles en las centrales térmicas y, consecuentemente, una disminución de nuestra dependencia energética del exterior, un descenso en el ritmo de explotación de recursos no renovables y una reducción en la emisión de gases de efecto invernadero. c) Cite dos ejemplos y sus posibles aplicaciones. Entre ellos está el biogás (gas de los pantanos), que es un mezcla de metano y dióxido de carbono que resulta de la descomposición anaerobia de los residuos orgánicos; India y China son los países que más lo usan como combustible, sustituyendo al gas ciudad para las calefacciones y uso doméstico en pequeñas poblaciones. Otro caso es el del etanol, alcohol que se obtiene por fermentación de la caña de azúcar; su uso está muy extendido en Brasil, donde lo mezclan con gasolina para los automóviles, a fin de reducir el consumo de petróleo procedente del exterior. Otros ejemplos posibles son los bioaceites, obtenidos a partir de semillas grasas, para uso en motores. Pregunta n o 3. Deriva de los criterios de evaluación n o 1, 5 y 11, de los objetivos generales n o 7 y 8, y de los contenidos relativos a "El paisaje como recurso estético y patrimonio cultural" y a "La erosión del suelo. Acción hídríca. B problema de la desertificación de los países mediterráneos y sus repercusiones. Alternativas actuales al problema". Esta pregunta se calificará con tres puntos (un punto cada cuestión), siempre que el alumno: a) Describa dos rasgos físicos y dos características visuales, tales como las laderas que enlazan la divisoria del fondo con el lago, las diferentes biologías que aparecen (rocas al fondo y terrenos arcillosos en primer plano), los cultivos agrícolas a favor de la pendiente y perpendiculares, las formas suaves, la riqueza de líneas que separan colores, formas y texturas, etc. b) Advierta que la mayor parte de las plantaciones que se observan están hechas a favor de las líneas de máxima pendiente, por lo que lejos de aminorar la escorrentía superficial, la favorecen; no obstante, el alumno puede referirse justo a lo contrario, es decir, la existencia de plantaciones atenúa en general la erosión hídrica en las laderas. Y aprecie que en el sector derecho de la fotografía las plantaciones se disponen paralelas a las curvas de nivel, lo que favorece la infiltración y reduce el volumen de agua superficial disponible para la arroyada.

11 c) Mencione cuatro medidas del estilo de las siguientes: repoblación forestal, mejoras en suelos y laderas, abancalamientos, practicas agrícolas adecuadas, ayudas oficiales para la mejora de las practicas agrícolas, etc.