CIENCIAS AMBIENTALES

Recursos, Manejo y Alternativas para un Desarrollo Sostenible

MÓDULO 1

Nuestro planeta está constituido por una serie de capas atmosféricas. Cada una de ellas tiene unas funciones específicas. Entre estas funciones está la protección de la radiación solar que pueda afectar las diversas formas de vida existentes en la Tierra. Los elementos que componen las diversas capas juegan un papel sumamente importante y con sólo causar un desequilibrio entre estos elementos, se estaría causando un grave daño a nuestra atmósfera. Tal es el caso de la capa de Ozono, que a través de los años ha sido objeto de diversos “ataques” de contaminantes expelidos al aire por diversas fuentes circundantes.

No sólo nuestra atmósfera sufre los estragos de una contaminación desmedida. Los suelos de este hermoso planeta también han sido objeto de la inclemencia humana y de la industrialización desmedida.

Los recursos aire, suelo y agua siempre han estado a la disposición del ser humano para su uso y disfrute. Desde la prehistoria, el hombre fue descubriendo la gran utilidad de los mismos en su vida diaria. A través del aire podía percibir el delicioso olor a fruta fresca, la misma que le servía de alimento. El suelo le brindaba tanto un área de descanso como un espacio para cosechar frutos. En el agua se refrescaba, la utilizaba en la preparación de sus comidas y obtenía buena pesca. Según ha pasado el tiempo, los seres humanos han ido descubriendo  una gran gama de usos en los recursos naturales que le rodean.

Sin embargo, estos recursos se han visto afectados por las malas prácticas de la humanidad en aras del progreso. El aire ha sido profanado por emanaciones de particulados de las grandes industrias, tanto químicas como manufactureras. Los suelos han estado sufriendo los estragos de la erosión y del desparrame urbano. Los cuerpos de agua han sido profanados por las descargas ilegales, los lixiviados y los derrames de sustancias químicas que contaminan y acaban con la vida marina.

Nuestra tierra ha perdido muchos de los nutrientes necesarios para poder brindarnos frutos de calidad. Los alimentos escasean en muchas partes del mundo, sumiendo a países en extrema pobreza y hambruna.

Para completar el cuadro de los efectos de la contaminación del planeta, se suman a ésta las condiciones de los cuerpos de agua; ríos, lagos, lagunas, mares y océanos sufriendo las consecuencias de la ambición humana y de gobiernos laxos y apáticos en la implementación de leyes que propendan a minimizar los estragos, ya de por sí graves, resultantes del mal uso de nuestros recursos.

En este módulo se ha de plasmar una visión general de las causas y los efectos de la contaminación, tanto en nuestra Isla como a nivel global, de las leyes que han sido creadas para el control de la contaminación ambiental y de algunas posibles alternativas encaminadas a la minimización y/o erradicación de la contaminación y a concienciar al ser humano de la importancia de proteger su entorno.

Recurso Aire

Es el aire el componente atmosférico que contiene Oxígeno, el elemento esencial para que el ser humano pueda sobrevivir en este planeta Tierra. El hombre y los animales pueden vivir  cinco o más semanas sin ingerir alimentos, pero si no tienen aire, su vida se extinguiría al cabo de cinco minutos. El ser humano respira alrededor de 22,000 veces al día, inhalando cerca de 35 libras de aire durante ese período de tiempo.

La forma en que vive, se alimenta y respira es tan cotidiana para el hombre, que no se percata de la inmensa importancia del aire para la sobrevivencia. En su afán de buscar una vida más cómoda y agradable, ha ignorado las señales de la naturaleza indicando el peligro de no utilizar sabia y moderadamente los recursos que ésta le ofrece. El hombre ha contaminado su atmósfera, su suelo y sus aguas.

La contaminación atmosférica es la presencia de uno o más contaminantes o combinaciones de éstos en la atmósfera, en cantidades y duraciones que puedan afectar al ser humano, a los animales, la vegetación, o que de una forma u otra, interfieran irrazonablemente con el libre disfrute de la vida y la propiedad.

La troposfera es la capa inferior de la atmósfera donde se transportan y diluyen los contaminantes. La misma está compuesta de seis (6) millas de espesor y comprende aproximadamente el setenta por ciento (70%) del total de la masa de aire. Es en esta capa donde operan factores como temperatura, lluvias, topografía, vientos y radiación solar, estableciendo los patrones y razones de ventilación del planeta y su nivel de contaminación atmosférica.

Existen dos tipos principales de contaminantes del aire:

a)    Primarios – se encuentran en la atmósfera según fueron emitidos, sin sufrir alteración en su estructura molecular original.

b)    Secundarios – son productos de reacciones químicas en la atmósfera entre contaminantes primarios.

Los contaminantes primarios afectan la salud humana y son generados en forma de gas, líquido o sólido.

El aire consiste mayormente de una mezcla de los gases Nitrógeno (N2) y Oxígeno (O2), cuyas concentraciones en la atmósfera son de 78% y 21% respectivamente. El 1% restante lo componen otros gases.

La calidad del aire está íntimamente relacionada con la naturaleza de los contaminantes y las áreas específicas donde se emiten los mismos.  La Junta de Calidad Ambiental (JCA), junto a la Agencia Federal de Protección Ambiental (EPA), por sus siglas en ingles, ha identificado seis clases de contaminantes principales, estableciendo  para estos concentraciones máximas permisibles.  Son estos, la materia particulada, el bióxido de azufre, el monóxido de carbono, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno y el plomo

Los gases dañinos y las partículas solidas arrojadas al aire por vehículos de motor, generadores, los hogares y las industrias producen contaminación del aire.  Los combustibles fósiles, como el carbón, liberan contaminantes a medida que se queman.

El azufre que se encuentra en el carbón se combina con el oxigeno y produce un humo de olor desagradable y el carbón libera una gran cantidad de hollín o partículas de carbón sin quemar.

Algunas industrias han cambiado su fuente de energía de carbón a petróleo (que quema más limpio) y a gas natural.

Las fuentes de contaminación de aire se clasifican en dos tipos:

1.     Fuentes naturales

a.     Fuegos forestales

b.     Actividad volcánica

c.     Polvo fugitivo (levantado por el viento)

d.     Descomposición biológica

e.     Salitre ( agua salada o de mar)

f.      Polen de las flores

g.     Radiación solar y cósmica

h.     Ozono (O3) (por descargas eléctricas)

2.      Fuentes artificiales

-        Son producidas por el hombre

-        Son más peligrosas que las naturales

-        Se dividen como:

A.    Móviles- relacionadas con la transportación.

a.     Vehículos de motor

b.     Aeroplanos

c.     Barcos

B.     Estacionarias o fijas- provienen de actividades industriales o agrícolas.

a.     Plantas de producción de energía eléctrica

b.     Industrias en general

c.     Calentadores, incineradores y calderas

d.     Quema de desperdicios a campo abierto

e.     Actividades de construcción de edificios y carreteras

f.      Actividades agrícolas

g.     Actividades mineras

Tomando como ejemplo de una fuente contaminante al automóvil, se puede apreciar que el motor no quema en su totalidad la gasolina, emitiendo al aire monóxido de carbono y moléculas de hidrocarburos, amén de varios compuestos de nitrógeno y azufre.  Todos estos materiales son tóxicos y sufren reacciones químicas en el aire formando el “smog” foto-químico, toda vez que es la luz solar la que provee la energía para estas reacciones.

Las ciudades también producen gran cantidad de contaminantes.  Cerca de la tierra, el aire es caliente y, por lo tanto, menos denso que el frio, por lo que tiende a subir, llevando consigo muchos contaminantes.  Cuando una capa de aire caliente reemplaza al aire frío, ocurre lo que se conoce como Inversión de temperatura, bloqueando los patrones de circulación normal.  Este patrón atrapa los contaminantes causando serios problemas pulmonares.

Uno de los mayores efectos de la contaminación del aire es el Efecto Invernadero.  La energía del sol caliente la Tierra.  La atmosfera actúa como el cristal de un invernadero y retiene el calor.

El bióxido de azufre (SO2) es un gas tóxico, tanto para los animales como para las plantas.  La mayor parte se produce en las plantas generadoras que queman carbón para la producción de la electricidad.

Cuando el bióxido de azufre se combina con el oxigeno y el vapor de agua en aire, se forma el acido sulfúrico (H2SO4 ). Éstos caen a la tierra con la lluvia.  Esta combinación se conoce como lluvia ácida (P. Alexander et al, 1992). Los óxidos de nitrógeno de los vehículos de motor y de plantas generadoras forman ácido nítrico en la atmosfera y agravan el problema.  Una de las formas sugeridas para producir la lluvia ácida es quitándole el azufre al carbón antes de quemarlo, pero esto es muy costoso.

Tabla de Contaminantes comunes del aire

Recurso Suelo

Otro de los recursos que nos ofrece la naturaleza es el suelo.  Este recurso es uno de carácter renovable.  Su capa superior es una mezcla de rocas, de partículas minerales, agua, aire, materiales orgánicos y de muchos microorganismos .  Debajo de la capa superior hay otras capas.  Las más profundas contienen más minerales y menos materia orgánica que las superiores.  El suelo se forma de las interacciones entre los minerales de la Tierra, el clima y los seres vivientes.  Algunos de los pasos importantes en el ciclo del nitrógeno ocurren en el suelo.

La contaminación de los suelos se debe a la presencia de desperdicios sólidos que, por su naturaleza y duración, pueda afectar la salud y el bienestar de los diversos organismos que le habitan.  Sin embargo, es la erosión el factor principal causante del deterioro de los suelos. 

La pérdida del suelo se debe principalmente a las malas prácticas agrícolas y al desparrame urbano.  Éstos son responsables de:

a.     Aumento en la erosión

b.     Disminución de la fertilidad

c.     Eliminación del hábitat para la fauna y la flora

d.     Contaminación con  plaguicidas, herbicidas, fertilizantes, hidrocarburos, basura y otros compuestos químicos

e.     Sepultura del suelo con estructuras permanentes

f.      Degradación de la estructura natural de los horizontes

Características de un ecosistema con un desarrollo ambientalmente sano, socialmente equitativo y económicamente viable:

1.      Bosques primarios y secundarios., reforestación, corredores biológicos.

2.     La densidad de la sombra no debe ser menor de 70 árboles por hectárea.

3.     La riqueza de árboles de sombra debe ser, al menos, de 14 especies nativas por hectárea.

4.     Cobertura de sombra al menos del 40%

5.     Al menos 70% de árboles perennifolios.

6.     Al menos 20% de árboles emergentes con una altura mínima de 15 metros.

7.     Restringidas las podas de árboles en época seca

8.     Se prohíbe la tala de bosques primarios y secundarios

9.     Plan contra incendios

10.   Protección de especies amenazadas y en peligro de extinción

11.   Se prohíbe la cacería y la recolección comercial de flora y fauna

12.   Los fertilizantes y plaguicidas deben ser orgánicos

13.   Racionalización y protección del recurso hídrico

Prácticas agrícolas sustentables:

1.     Riego por goteo- maximiza el recurso agua

Ventajas:

a.     Alta eficiencia de riego (90 a 95%) y distribución uniforme del agua

b.     Constante hidratación del suelo

c.     Poca supervisión, dado a que el régimen de aplicación puede ajustarse exactamente de acuerdo con las condiciones del suelo y del cultivo.

d.     Los lindes del predio y los caminos de las cosechas no se mojan.

e.     Permite administrar fertilizantes y plaguicidas solubles en el agua.

f.      Faculta fumigar o cosechar durante el riego.

g.     Versátil en todo tipo de terreno y pendientes.

Desventajas:

a.      Alto costo de inversión

b.     Requiere de un especial cuidado en el filtraje del agua y mantenimiento de los goteros, puesto que los filtros se tapan con materia orgánica, impurezas y el crecimiento de algas en el interior de la tubería.

2.      Policultivos: permite que, mientras se siembra un producto, se coseche otro.

3.     Fincas de contorno: los cultivos se siembran y se cosechan en ángulo recto con el declive del terreno, de manera que el agua que corra se mantenga en los surcos.  Este método reduce la pérdida de agua y la erosión.

4.     Reclamación de zanjones o gargantes: permite estabilizar el suelo, sembrarlo y madurarlo.

5.     Terrazas: usada por milenios en Mesoamérica y oriente, los cultivos se siembran en escalera de zanjas paralelas, que permiten el manejo de grandes cantidades de agua sin erosionar el terreno.  Ideal para los trópicos.  Se utiliza cuando el declive es muy empinado.  Solo se cultivan las superficies planas.  Los declives que quedan en medio se mantienen con yerba.

6.     Arados de conservación: cubre 30% del suelo con residuos de la cosecha para minimizar la erosión del suelo.  Este arado no rasga la tierra con zanjones profundos, sino que abre diques para plantíos, se recoge el producto y se deja la cachaza.  Aumenta el secuestro del carbono.

7.     Cultivo en listones: se alternan yerbas, como el heno, con cultivos en línea como la calabaza.  El escurrimiento del cultivo en línea se recoge y se mantiene en el área de las yerbas.

Recurso Agua

El agua es uno de nuestros recursos principales.  Sin ella, no existiría  la vida en el planeta Tierra.  Este planeta está constituido en (3/4)  tres cuartas partes de agua.  Los seres humanos también poseen grandes cantidades del preciado líquido en su cuerpo.

Nuestros abastos de agua dependen grandemente de la precipitación pluvial, la cual se encarga de abastecer nuestros ríos, lagos, lagunas y otros cuerpos de agua.  El ciclo del agua ayuda a mantener los embalses en un nivel adecuado de almacenamiento.  Durante este ciclo, el agua de la superficie de los cuerpos de agua se evapora, el vapor se condensa y cae como precipitación en forma de lluvia o nieve.  Este ciclo es la fuente de mayor cantidad de agua dulce. 

Las aguas subterráneas también tienen gran importancia ya que son las fuentes principales de agua para el uso del ser humano.  Si se reduce la cantidad de agua que corre sobre la superficie, se aumenta la cantidad de agua que penetra en la tierra.

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