1. Conteste a 3 de las 4 cuestiones que se formulan a continuación del texto:

Transcripción

1 La prueba se compone de cinco apartados. Deberá de optar entre las preguntas o bloques según las normas que se especifican en cada uno de ellos. Cada una de las cuestiones que integran los apartados 1, 2 y 3 podrán recibir un máximo de un punto. El apartado 4, con un punto, y el apartado 5 se calificará con un máximo de dos puntos. 1. Conteste a 3 de las 4 cuestiones que se formulan a continuación del texto: "La contaminación química de las aguas continentales dibuja hoy en día en España un vasto panorama de degradación. A medida que el proceso industrializador y la cultura consumista avanzan, la contaminación agrícola y los vertidos residuales van superando por doquier la capacidad autodepuradora de los ríos, que se ven así sumidos en un proceso de imparable degradación que podría desembocar en la destrucción total de sus funciones y el consiguiente despojo de sus valores y simbolismos". Revista Ecosistemas, nº 25 a. Indique los principales contaminantes químicos de las aguas, especificando la procedencia de cada uno de ellos y los efectos que produce. b. Qué se entiende por capacidad autodepuradora de los ríos? c. Explique brevemente los principales parámetros químicos que se utilizan como medida de la calidad del agua. d. Explique brevemente en qué consiste el proceso de eutrofización de las aguas. e. En una planta depuradora de aguas residuales urbanas, indique en qué fase y mediante qué procesos se produce el proceso de eliminación de sólidos de gran tamaño, arenas y otros sólidos flotantes ligeros. 2. Con los datos que figuran en la tabla que se adjunta, conteste a 2 de las 4 preguntas que se formulan a continuación. P. BRUTA RESPIRACIÓN Árboles elevados dominantes 4,35 1,29 Árboles pequeños/arbustos/epifitas 9,95 5,17 Vegetación herbácea 2,34 2,54 Descomponedores del suelo 5,45 Biomasa = gcm -2 (gcm -2 día)

2 a. Calcule la producción primaria neta. b. Cuál es el gasto realizado por respiración en el primer nivel trófico? c. Deduzca el grado de madurez que presenta el ecosistema a partir de los datos disponibles. d. Explique por qué hablamos de flujo para describir la circulación de energía de un ecosistema, mientras que usamos ciclo cuando nos referimos a la materia que circula por el ecosistema. 3. De los dos bloques, A y B, que se proponen, elija uno de ellos y conteste a las dos cuestiones que se plantean. No se podrán mezclar las cuestiones de un bloque con las del otro. Bloque A. a. En qué consiste, cómo se produce y cuales son las causas de la destrucción de la capa de ozono estratosférico? b. Explique qué es un acuífero y cuales son las posibles consecuencias de su sobreexplotación. Bloque B. a. Explique brevemente cuales son las causas principales que determinan la circulación general atmosférica. b. Indique las principales causas que pueden provocar inundaciones y los métodos a emplear para su prevención. 4. Con los términos que se presentan a continuación, deberá construir cuatro frases en las que se integren sólo tres en cada una de ellas. Los términos no podrás repetirse. Las frases podrán construirse empleando otros términos que no figuren en la lista y que se consideren precisos, pero nunca emplear más de tres de los que se proponen. Habrá, por tanto, tres que no se utilizarán. Residuos, agua, suelos, renovable, matriz, incineración, actividad humana, eólica, canchales, capacidad, acogida, sólidos, energía, gelivación, desertificación. 5. De los siguientes bloques, A y B, que se proponen, elija uno de ellos y explique el significado de los cinco conceptos que engloba. No se podrán mezclar los términos de ambos bloques: Bloque A: solifluxión, resistencia ambiental, gota fría, capacidad de corriente, ósmosis inversa. Bloque B: ramblas, biocenosis, carga de un río, afloramiento oceánico, termoclina, inmisión.

3 SOLUCIONES 1. a. Los contaminantes de las aguas proceden en su mayor parte de los vertidos que se realizan en ellas, tanto en aguas continentales como en aguas marinas, aunque también aquellos procedentes de otras usos a los que se destina el agua, como la utilización de los ríos como refrigerante de centrales térmicas y nucleares. En el caso de las aguas subterráneas, los vertidos no son directos, sino que las sustancias contaminantes llegan a ellas arrastradas por las aguas de infiltración. Los contaminantes abarcan una amplia gama de sustancias, entre las que destacan: - Residuos orgánicos. Consistentes en materia orgánica biodegradable procedente de los vertidos resultantes del procesado de materia biológica, residuos humanos y heces animales. Efectos: cuando la cantidad de materia orgánica es excesiva, el oxígeno del medio acuático se agota, la descomposición aeróbica deja de funcionar, por lo que desaparece la fauna acuática, quedando sólo los organismos que respiran aire y las bacterias anaerobias. Éstas últimas completan la descomposición mediante procesos anaeróbicos, que obtienen el oxígeno de otras moléculas como los sulfatos, dando lugar a la movilización de sustancias insolubles en condiciones aeróbicas. Además, los restos orgánicos contienen diversas bacterias y protozoos que son perjudiciales para la salud, algunos de ellos patógenos. 1) Compuestos hidrocarburos. La mayor parte de estos compuestos son carcinógenos, y los que no lo son producen irritación de las mucosas del cuerpo humano. 2) Metales pesados. Los metales pesados, como el cadmio, el plomo, el mercurio, el arsénico, el bario y el cromo, son muy peligrosos para la salud humana, ya que algunos de ellos interfieren con el metabolismo normal. Uno de sus mayores peligros en los organismos acuáticos es su efecto bioacumulador, de manera que su contaminación se extiende a los alimentos de consumo humano. 3) Fertilizantes. Son principalmente nitratos y fosfatos. - Fosfatos. Los fosfatos, en sí mismos, no son dañinos para la salud. Sin embargo, en las aguas dulces, en las que el fósforo es el factor limitante, su presencia estimula el crecimiento de macrofitos y fitoplancton. Cuando esto ocurre en lagos y embalses, en los que la producción primaria está controlada por factores físicos, como la luz o el sustrato, este crecimiento adicional interfiere con el proceso natural, provocando un exceso de producción

4 primaria que impide que la luz penetre en las zonas más profundas del ecosistema, dando lugar a la eutrofización del ecosistema. - Nitratos. Los nitratos sí son dañinos para la salud, y un exceso de los mismos produce en los lactantes metahemoglobinemia. Los nitratos son el factor limitante en ecosistemas salados, como los estuarios. Cuando se produce un excesivo aporte de nitratos, el resultado es la eutrofización del ecosistema, siguiendo el mismo mecanismos que los fosfatos en los lagos. 4) Pesticidas. La mayor parte de los pesticidas, o son carcinógenos, o producen irritación de las mucosas. En general, los organismos acuáticos son mucho más sensibles a los pesticidas que los animales terrestres, y no son fácilmente eliminados por los metabolismos, por lo que tienden a bioacumularse. b. Muchos de los contaminantes de las aguas son, de hecho, sustancias naturales presentes en las aguas sin contaminar, ya que en concentraciones reducidas, el agua posee una capacidad autodepuradora natural. Esta capacidad consiste en la existencia de reacciones químicas que permite la destrucción de estas sustancias. Las reacciones químicas más frecuentes son las de oxidación-reducción, llevadas a cabo por el oxígeno disuelto en el agua. Así, el agua que está aireada gracias al propio fluir en ríos poco profundos, está constantemente respostando oxígeno para llevar a cabo estas oxidaciones. Sin embargo, un agua estancada o que está cerca del fondo de un lago profundo, casi no tiene oxígeno. La materia orgánica, uno de los principales contaminantes, se destruye en las aguas naturales mediante estas reacciones de oxidación. Otro tipo de reacciones son capaces de descomponer los nitratos y los compuestos de azufre, y mantienen en equilibrio las concentraciones de los carbonatos, el aluminio, y otros metales.. Cuando la cantidad de todos estos elementos supera la concentración natural, el agua no es capaz de destruirlos y mantener el equilibrio, y se produce la contaminación. c. Para poder valorar los efectos de la contaminación es necesario definir una serie de parámetros cuya medida nos proporcionan alguna información acerca de la calidad del agua. En España, el índice de calidad del agua viene determinada, entre otros, por los siguientes parámetros: - Oxígeno disuelto. Se refiere al volumen de oxígeno que contiene el agua. esta cantidad depende de la temperatura del agua, la salinidad y la presión. - Coliformes (parámetros bacteriológicos). Mide el grado de contaminación fecal de las aguas, e utiliza bacterias y saprobios como organismos indicadores. - ph. El ph es una medida de la posible movilización de iones que, en condiciones naturales, no deberían ser solubles. - DQO. Es una estimación de las materias oxidables presentes en el agua, cualquiera que sea su origen, orgánico o mineral.

5 - Amoniaco. La solubilidad del amoniaco aumenta con el ph y la temperatura. En valores bajos de ph y temperatura, el amoniaco se combina con el agua para producir ion amonio NH4 + e ion hidroxilo OH -. El primero no es tóxico. Pero por encima de ph 9, el amoniaco es la especie predominantes, y puede atravesar las membranas celulares, con efecto tóxico en los organismos. - Parámetros físico-químicos: temperatura del agua, conductividad, color, turbidez. 2. a. La producción primaria de una comunidad es la cantidad de biomasa producida por la fotosíntesis por unidad de área y tiempo por las plantas, que son los productores primarios. La producción primaria se expresa en unidades de energía (julios por metros cuadrado al día) o unidad de materia orgánica seca (kilogramos por metro cuadrado por año). la energía total fijada por las plantas en una comunidad es la producción primaria bruta. Debido a que la energía utilizada por las plantas es convertida en azúcar, es teóricamente posible determinar la cantidad de energía absorbida por una planta midiendo la cantidad de glucosa producida. Una parte de esta energía es utilizada por las plantas en su propia respiración. La ecuación general de la respiración es: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + energía liberada Al restar la respiración de la producción primaria bruta, obtenemos la producción primaria neta, que representa la tasa de producción de biomasa que está disponible para el consumo de los herbívoros (consumidores) y los organismos heterótrofos (bacterias, hongos y animales). Así pues, la producción primaria neta del ecosistema representado es: 4,35 + 9,95 + 2,34-1,29-5,27-2,54 = 7,54 gramos por centímetro cuadrado por día. d. La energía utilizada por el ecosistema procede del Sol. Esta energía es primeramente fijada por las plantas en forma de glucosa, y va circulando a través de los niveles tróficos mediante la alimentación. En cada nivel, parte de esta energía es utilizada para el metabolismo de los organismos, por lo que para el nivel siguiente, la cantidad de energía disponible es menor. En general, se considera que aproximadamente sólo un 10% de la energía fijada en un determinado nivel trófico está disponible para el siguiente (regla del 10%). La cadena trófica finaliza cuando no hay energía disponible para ningún nivel más, por lo que toda la energía se ha agotado. Pero la fuente original de energía es ilimitada, y se siguen produciendo inputs de energía a través de los productores. No ocurre lo mismo con la materia, que no procede de ninguna fuente externa, sino que está contenida en la superficie terrestre. Para poder disponer de esta materia de forma ilimitada, es necesario que se recicle a través de los ciclos biogeoquímicos. Por esta razón, la materia circula en los ecosistemas, mientras que la energía fluye.

6 3. Bloque A. a. En las capas altas de la atmósfera, cuando se formó esta, algunas moléculas de oxígeno molecular absorbieron energía de los rayos ultravioletas solares y se dividieron en átomos de oxígeno. Estos átomos se combinaron con el oxígeno molecular y formaron el ozono (O3). Estas moléculas son muy eficaces absorbiendo rayos UV, por lo que la capa de ozono actúa como escudo protector, evitando la radiación de rayos UV directamente sobre la Tierra. Desde entonces, el ozono estratosférico es creado y destruido continuamente por las radiaciones ultravioleta, de acuerdo con las siguientes reacciones: O2 + UV -> 2 O O + O2 -> O3 Los contaminantes atmosféricos que destruyen la capa de ozono, como el cloro, actúan reaccionando con el ozono, mediante las siguientes reacciones. Cl + O3 -> ClO + O2 ClO + O -> Cl + O2 Esta cadena de reacciones se produce una y otra vez, provocando la disociación de ozono, de manera que se altera el balance de ozono. Desde que se creó la capa de ozono, este balance ha variado debido a variaciones en la intensidad de la radiación solar. Pero la contribución humana a la destrucción del ozono ha inclinado el equilibrio de la ecuación hacia la izquierda, disminuyendo la cantidad de ozono y aumentando la de oxígeno molecular. b. Un acuífero es una formación geológica de dimensión variable, pero siempre de explotación rentable, capaz de almacenar en sus poros o fisuras un fluido. Cuando los acuíferos se encuentran próximos al litoral, si la presión hidrostática del acuífero es inferior a la presión hidrostática marina, se produce una entrada del agua salada en el interior del acuífero, produciéndose la salinización del acuífero, uno de los mayores problemas de contaminación de aguas subterráneas en el Mediterráneo. Este proceso es debido a la sobreexplotación del acuífero, ya que la velocidad de recarga del acuífero es muy lenta, por lo que no tiene tiempo de recuperar el nivel hidrostático, que adquiere una forma cónica, y permite, finalmente, la entrada de agua salada en el acuífero. 4. La energía eólica es una energía renovable. La pérdida irrecuperable de los suelos causada por la actividad humana conduce a la desertificación de los territorios. La incineración es, actualmente, uno de los métodos más utilizados para la reducción y eliminación de los residuos sólidos. El proceso de gelivación consiste en al congelación del agua que empapa las figuras de las rocas, y que produce en estas una meteorización mecánica que da lugar a la formación de canchales.

7 5. Bloque B. Ramblas. Son cauces en los que la escorrentía muestra las mismas características que en las regiones desérticas. Biocenosis. Es el conjunto de todos los seres vivos que habitan un ecosistema. Carga de un río. Cantidad de materiales en suspensión, arrastre y disolución que transporta un río. Afloramiento oceánico. Zona de ascenso de nutrientes, procedentes de los fondos oceánicos, que permiten el crecimiento y sostenimiento de una población mayor de consumidores. Termoclina. Línea que une puntos de igual temperatura, referido a masas de agua. Inmisión. Relativa a la concentración de los contaminantes presentes en el aire durante un período de tiempo determinado.