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Tema 5: Una gestión sostenible

Sostenibilidad y población

Maltus: Los recursos crecen en progresión aritmética mientras que la población lo hace en

progresión geométrica.

Hacia el 2050 : 9500 millones de personas. Europa pierde 100 millones de habitantes. África

gana 1400 millones

Desarrollo sostenible: Aquel tipo de desarrollo que satisface las necesidades de la generación

presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias

necesidades.

Principio de precaución: uso positivo y negativo.

Balance radiativo global: efecto invernadero

La atmósfera es transparente a la radiación proveniente del Sol,( de pequeña longitud de

onda) pero no lo es a la que emite la Tierra,( de mayor longitud de onda). Esta diferencia

permite explicar el efecto invernadero

Sin efecto invernadero la temperatura superficial sería de unos-22ºC

Forzamiento radiativo:

Cambio en el flujo neto de energía radiativa hacia la superficie de la Tierra, medido en el borde superior de la troposfera (a unos 12 000 metros sobre el nivel del mar) como resultado de cambios internos en la composición de la atmósfera, o cambios en el aporte externo de energía solar. Se

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expresa en unidades de vatios por metro cuadrado (W/m2). Un forzamiento radiativo positivo contribuye a calentar la superficie de la Tierra (por ejemplo, el forzamiento de los gases de efecto invernadero es aproximadamente de 2,45 W/m2), mientras que uno negativo favorece su enfriamiento. Atmósfera Protege la vida en la Tierra: - Efecto invernadero - Absorción radiación ultravioleta, ( básicamente por la capa de ozono de la estratosfera ). La actividad humana está cambiando su composición: - Destrucción capa ozono - Aumento de SOx y NOx - Aumento de CO2 y CH4 La capa de ozono (O3) se extiende en la estratosfera desde 15 a 40 km de altura.

Durante el día un fotón (hf) rompe una molécula de O2 produciendo oxígeno atómico (O) muy reactivo. Este oxígeno atómico va a reaccionar con O2 para formar ozono (O3). El conjunto de reacciones las podemos representar: O2 + hf → 2 O y O2 + O → O3

Durante la noche se produce el proceso: O + O3 → 2 O2

Por lo tanto hay un equilibrio y la cantidad de ozono permanecerá constante. Los clorofluorocarbonos, (CFC), atacan el O3 destruyendo la capa de ozono. Sin esta capa la vida en la Tierra sería imposible.

La presencia de SOx y NOx en la atmósfera provoca que el agua de la lluvia tenga un pH más ácido que el que correspondería debido a la presencia del CO2 atmosférico. Esta lluvia ácida tiene efectos nocivos sobre la masa forestal.

Calentamiento global: cambio climático

Clima: sistema caótico (efecto mariposa)

Sistema muy complejo. Clima: sistema caótico (efecto mariposa)

Gases de efecto invernadero: CO2 y CH4

Oscurecimiento global: debido a las partículas en suspensión en la atmósfera.

Efectos del calentamiento global: Elevación nivel del mar; alteración ciclo hidrológico; efectos sobre la salud; efectos sobre bosques y fauna

Ciclo del agua

El agua es un recurso renovable pero escaso

0,3% del agua existente es apta para el consumo de los seres vivos.

Los usos del agua pueden ser: consuntivos,( cuando no puede reutilizable); y no consuntivos. Entre los consuntivos tenemos: uso agrícola (70%); industria (22 %), uso urbano (8%). Entre los usos no consuntivos tenemos la producción de energía hidroeléctrica

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Problemas: Contaminación creciente debido a la industrialización y aumento de población.

Sobreexplotación agua subterránea. Salinización de los recursos

Desertización: Escasez de agua; mala práctica agrícola

Gestión del agua: Reducción del consumo: medidas técnicas ( trasvases; desalinadoras)

Residuos

Residuos sólidos; aguas residuales; emisiones de gases contaminantes.

Para disminuir el problema de los residuos:

- Reducir la cantidad

- Reutilizar

- Reciclar

Dos conceptos claves: Biodegradación ; biorremediación,(biodegradación forzada)

Energías renovables

Tipos:

- Energía eólica

- Energía solar

- Biomasa

- Energía geotérmica

- Energía hidráulica

- Energía mareomotriz

Representan un 20% del consumo mundial de electricidad, siendo el 90% de origen hidráulico. El resto es muy marginal: biomasa 5,5%, geotérmica 1,5%, eólica 0,5% y solar 0,05%. El Plan Español de Energías Renovables fija para el año 2010 que el 12% del consumo de energía primaria sea abastecido por energías renovables. En el mismo plan y para el mismo año se fija que el 30% de la energía eléctrica consumida tenga un origen renovable. - Ventajas de las energías renovables: Inagotables - Inconvenientes de las energías renovables: Costo de producción; no disponibilidad En la gráfica tenemos un resumen de la situación española para el año 2006

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Energía nuclear La energía nuclear procede de una pérdida de masa según la ecuación: E = m c2. Si 1 kg de masa se pudiera convertir en energía obtendríamos 2,15.106 tep. ( 1 tep es la energía que se obtiene en la combustión completa de una tonelada de petróleo; esto produce aproximadamente la emisión de 2,5 toneladas de CO2 a la atmósfera). A partir de 1kg de uranio se obtendría la misma energía que a partir de 10000 kg de antracita En un futuro se podría obtener energía mediante reacciones de fusión nuclear como la representada en el esquema: H2 + H3

→ He4+ n + energía

En este caso la energía liberada ,por gramo de material fusionable, sería 1000 mayor que la obtenida al fisionar 1 g de uranio natural.

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- Ventajas: Barata; no contribuye al cambio climático - Inconvenientes: Residuos Hidrógeno: combustible ecológico Pilas de combustible. Se trata de producir la reacción : 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g) Otros recursos Además del agua y la energía hay otros recursos escasos cuya buena gestión hace posible la sostenibilidad: - Biodiversidad: Dependencia ecológica. La biodiversidad como recurso. Impacto humano en la naturaleza - Suelo agrícola. Agricultura intensiva. Problemas ambientales ( fertilizantes; pesticidas…). Agricultura y ganadería ecológica - Recursos pesqueros. Pesca intensiva: sobreexplotación. Granjas marinas - Recursos minerales: no renovables; contaminación - Química “verde”. Industria química que minimiza los residuos Riesgos naturales

- Riesgos hidrometeorológicos: huracanes; inundaciones

- Riesgos geológicos: maremotos; terremotos; actividad volcánica

Cada vez somos más vulnerables a las catástrofes naturales debido a:

- Crecimiento descontrolado población urbana

- Destrucción defensas naturales frente erosión

Análisis y planificación de los riesgos: predicción y prevención o corrección:

Valoración riesgo= Peligrosidad* Vulnerabilidad*Exposición

-Peligrosidad: probabilidad de ocurrencia del fenómeno en un lugar y tiempo determinado

-Vulnerabilidad: Si es igual a 1 se supone pérdida total; si vale 0 no hay pérdidas

-Exposición: El total de personas expuestas a un riesgo