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Factores y disciplinas de la ecología (página 2)

Enviado por Gerson Adao Torres



Partes: 1, 2, 3


Los organismos vivientes se agrupan como factores bióticos del ecosistema; por ejemplo, las bacterias, los hongos, los protozoarios, las plantas, los animales, etc. En pocas palabras, los factores bióticos son todos los seres vivientes en un ecosistema o, más universalmente, en la biosfera.

Por otra parte, los factores químicos y los físicos se agrupan como factores abióticos del ecosistema. Esto incluye a todo el ambiente inerte; por ejemplo, la luz, el agua, el nitrógeno, las sales, el alimento, el calor, el clima, etc. Luego pues, los factores abióticos son los elementos no vivientes en un ecosistema o en la biosfera.

La ecología es una ciencia multidisciplinaria que recurre a la Biología, la Climatología, la Ingeniería Química, la Mecánica, la Ética, etc.

La ecología ha alcanzado enorme trascendencia en los últimos años.

El creciente interés del hombre por el ambiente en el que vive se debe fundamentalmente a la toma de consciencia sobre los problemas que afectan a nuestro planeta y exigen una pronta solución.

Los seres vivos están en permanente contacto entre sí y con el ambiente físico en el que viven. La ecología analiza cómo cada elemento de un ecosistema afecta los demás componentes y cómo es afectado. Es una ciencia de síntesis, pues para comprender la compleja trama de relaciones que existen en un ecosistema toma conocimientos de botánica, zoología, fisiología, genética y otras disciplinas como la física, la química y la geología.

 

En 1869, el biólogo alemán Ernest Haeckel acuñó el término ecología, remitiéndose al origen griego de la palabra (oikos, casa; logos, ciencia, estudio, tratado). Según entendía Haeckel, la ecología debía encarar el estudio de una especie en sus relaciones biológicas con el medio ambiente. Otros científicos se ocuparon posteriormente del medio en que vive cada especie y de sus relaciones simbióticas y antagónicas con otras.

Hacia 1925, August Thienemann, Charles Elton y otros impulsaron la ecología de las comunidades. Trabajaron con conceptos como el de cadena alimentaria, o el de pirámide de especies, en la que el número de individuos disminuye progresivamente desde la base hasta la cúspide, desde las plantas hasta los animales herbívoros y los carnívoros.

 

 

La falta de espacios verdes, la superpoblación, el exceso de humo y calor generados por distintas máquinas, y la contaminación acústica y visual hacen de la ciudad un ambiente adverso para el hombre

 

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1.1 .1 Nuevo nombre para un viejo problema

Ni los problemas que trata la ecología son nuevos ni la ecología es sólo una moda pasajera. Ya en el período Neolítico, diez mil años atrás, los hombres talaban bosques para obtener madera y abrir claros donde sembrar los granos de los que se alimentaban. Así resultaron alterados los ecosistemas en los que esas comunidades vivían. En Grecia, Platón dejó testimonio escrito de la deforestación de ciertas montañas del Ática, que habían quedado como "el esqueleto de un cuerpo enflaquecido por la enfermedad". El agua, observaba el filósofo, "no se perdía entonces como ocurre hoy, discurriendo sobre el terreno desnudo".

Desde luego, el problema no afectó sólo a la Antigüedad: a lo largo de la historia diversas áreas terrestres se vieron modificadas por la acción del hombre. Por ejemplo, a partir de la década del '50 la agricultura experimentó un crecimiento favorecido por los adelantos en ingeniería genética de semillas y desarrollo de agroquímicos. Esta intensificación del uso de las tierras ocasionó la degradación de las mismas y la necesidad de explotar nuevas áreas.

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Cuando la actividad humana carece de controles y reglamentaciones, pueden producirse grandes catástrofes. Los derrames de petróleo provocan la muerte de numerosos organismos, alterando el equilibrio ecológico

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Al desaparecer los bosques no sólo se pierde la capacidad de renovación del oxígeno en la atmósfera, sino que también se reduce la fertilidad del suelo y se incrementa su erosión

1.1.2 Visión de conjunto

La Tierra afronta serio peligro de contaminación y muerte de especies vegetales y animales, y también de los suelos, la atmósfera, los ríos y los mares, que sustentan la vida.Conscientes de la gravedad de la situación, los países miembro de las Naciones Unidas se reunieron en 1992, en la Conferencia sobre Medio Ambiente y Desarrollo conocida como la Cumbre de Río de Janeiro. Allí, gobernantes, científicos y periodistas de todo el mundo, informaron y alertaron sobre los problemas del desarrollo industrial y tecnológico.

El conocimiento de la naturaleza y de los cuidados que ella requiere deberían ser temas primordiales en los procesos educativos actuales. El sistema educativo, precisamente, debe proveer hoy información sobre ecología a todos los niveles: desde el cuidado de un animalito doméstico, pasando por las charlas cotidianas de los maestros o el trabajo en huertas escolares en los niveles primario y medio, hasta las especializaciones terciarias y la concientización de los profesionales de otras áreas en institutos y universidades.

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La gran cantidad de deshechos que genera el hombre, suele quemarse o utilizarse en rellenos sanitarios para atenuar el impacto que esto produce, los países más desarrollados fomentan el reciclado.

 

La falta de cuidados por parte del hombre hacia otros seres vivos pone en peligro de extinción a muchas especies, el oso panda, algunos batracios, las focas del ártico o las ballenas de los mares del sur son algunas de ellas.

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1.2.- Factores de la ecología

De acuerdo a los puntos que estudia la ecología, existen diversos aspectos que afectan a los seres vivos y entre ellos están:

1.2.1 Factores abióticos.-

Son aquellas características físicas o químicas que afectan a los organismos.

Dentro de los factores abióticos tenemos tres grandes números:

Factores de clima o climáticos, entre ellos están la temperatura, humedad, viento, altitud y latitud.

1.2.1.1 Temperatura.-

En la atmósfera ocurren cambios debido a la interacción, en especial la temperatura depende de la energía calorífica proporcionada por la luz del sol generalmente; las zonas con temperatura más baja, donde se recibe menor radiación del sol, tal es el caso de los polos. Finalmente la temperatura es un factor que limita la distribución de las diferentes especies de seres vivos.

1.2.1.2 Luz.-

Es la principal fuente de energía que mantiene directa e indirectamente a los ecosistemas, es indispensable para que se realice la fotosíntesis y con la cual se inicia el flujo de energía en el ecosistema.

1.2.1.3 Humedad.-

Cantidad de agua contenida en la atmósfera, nos indica que tipo de organismos pueden habitar en los ecosistemas.

1.2.1.4 Viento.-

De acuerdo a las corrientes de viento que existen en la atmósfera, están determinadas la temperatura, humedad y otras características abióticas del ecosistema y por lo tanto la distribución de los seres vivos.

1.2.1.5 Altitud.-

Es cualquier altura tomando como base el nivel del mar.

1.2.1.6 Latitud.-

Cualquier medida tomada a partir de cualquier latitud N y S, ambas medidas tomadas a partir del Ecuador.

1.2.1.7 Factores de Agua.-

De acuerdo a las características físicas del agua, como el estado en que se encuentra el agua (sólida, líquida y gaseosa), así como su composición química (cantidad de sal mineral, etc.), van a determinar qué tipos de organismos habitan en otro sistema.

1.2.2 Factores bióticos.-

Son aquellos en donde intervienen las relaciones que existen entre los organismos, o bien, individuos de la misma especie o de diferente especie.

1.2.2.1 Relaciones Intraespecíficas.-

Se presenta entre individuos de la misma especie, podemos citar a las siguientes: Asociación, cuando algunos animales buscan formar grupos, ya sea para alimentarse, defenderse o para emigrar se forman asociaciones.

1.2.2.2 Sociedad o Sociedades.-

Tipo de agrupación que consiste en la asociación, división del trabajo y en la jerarquización de los individuos de la sociedad. En la sociedad cada individuo realiza un trabajo específico, ejemplo: abejas, hay una reina, zánganos y obreras.

1.2.2.3 Colonia.-

Tipo de asociación formada por organismos cuyos cuerpos se hayan unida entre sí, ejemplo, corales.

1.2.3 Factores Interespecíficos.-

Cuando miembros de diferentes especies viven juntos, ya sea en forma temporal o permanente. Se dice que viven en simbiosis. Tenemos como ejemplos:

  • Comensalismo.- Tipo de relación interespecífica en donde una de las especies se beneficia en la relación. (rémora-tiburón).

  • Mutualismo.- Tipo de relación en donde ambas especies viven juntas y salen beneficiadas. (liquen, alga-hongo).

  • Parasitismo.- Tipo de relación interespecíficas en donde una de las especies perjudica a la otro, en algunas ocasiones causándole hasta le muerte. (Amibas, paludismo, cólera, enfermedades producidas por los hongos, micosis).

1.3.-Disciplinas de la Ecología

1.3.1.-Biogeografía

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Mapa biogeográfico

La Biogeografía es la ciencia que estudia la distribución de los seres vivos sobre la Tierra, así como los procesos que la han originado, que la modifican y que la pueden hacer desaparecer. Es una ciencia interdisciplinaria, de manera que aunque formalmente es una rama de la Biología, y dentro de ésta de la Ecología, es a la vez parte de la Geografía, recibiendo parte de sus fundamentos de especialidades como la Climatología y otras Ciencias de la Tierra.

La distribución de los seres vivos es el resultado de la evolución biológica y de la dispersión de las estirpes, de la evolución climática global y regional, y de la evolución de la distribución de tierras y mares, debida sobre todo a los avatares de la orogénesis y el desplazamiento continental. La Biogeografía es una ciencia histórica, es decir, que se ocupa del estudio de sistemas cuya evolución ha seguido una trayectoria única, que debe estudiarse en concreto, no pudiendo obtenerse su conocimiento deductivamente a partir de principios generales. En particular, los seres vivos presentes en una región no pueden deducirse de los factores geográficos, sino que deben ser examinados empíricamente.

La superficie de la Tierra no es uniforme, no se dan en ella las mismas condiciones. La primera distinción, y fundamental, es entre el medio subacuático y el medio subaéreo o terrestre. En ambos casos un primer factor fundamental es la disponibilidad de energía primaria, la que entra en el ecosistema por los productores primarios, que es generalmente luz solar.

La distribución de este factor sigue un gradiente latitudinal, en el que la energía y la temperatura son máximas en las regiones ecuatoriales y disminuyen en dirección a las polares. Varía a la vez la estacionalidad, que se va haciendo más marcada cuanto más nos alejamos del ecuador. En ambientes terrestres el segundo gran factor es la distribución de las precipitaciones, o más bien del balance entre precipitaciones y evapotranspiración, con una franja intertropical y dos templadas caracterizadas por la máxima humedad. En los océanos el segundo gran factor es la distribución de nutrientes, muy desigual, con ecosistemas más productivos y diversos en aguas relativamente frías, pero abonadas por afloramientos de nutrientes desde el fondo.

La Biogeografía no estudia sólo la distribución de especies y taxones de categoría superior, sus áreas, de lo que se ocupa la especialidad llamada Corología, sino también de la distribución de ecosistemas y biomas. Aunque la realidad es siempre compleja, la ciencia debe realizar operaciones de simplificación para hacerla accesible al estudio y, sobre todo, para lograr descripciones útiles. Para la Biogeografía la tarea es definir áreas relativamente homogéneas y distintas de las circundantes, que estén caracterizadas por valores más o menos uniformes de los factores, y por una biota y unos ecosistemas igualmente homogéneos. Estas áreas, más o menos idealizadas, son susceptibles de ser presentadas cartográficamente. Por otra parte el estudio geográfico de la diversidad ambiental y ecológica debe contemplar las diferencias de escala; puesto que el área que en un mapa continental se presenta homogénea, por ejemplo como bosque mediterráneo, es en realidad a una escala inferior un mosaico de situaciones, con ambientes especiales como bosques de galería, en las orillas de los ríos, o saladares en cuencas endorreicas salinizadas; o diferencias debidas un relieve marcado, como la que hay entre solanas (en las laderas que miran al ecuador) y umbrías (en las opuestas).

La Biogeografía tiene que tener en cuenta, para la interpretación de su objeto de estudio, el factor humano. La Humanidad ha alterado significativamente los ambientes terrestres, y ahora también los oceánicos, desde el Paleolítico Superior, desde el final del último período glacial. Ya antes de la actual explosión demográfica e industrial, era imposible encontrar en los continentes un sólo rincón que no guardara memoria de la alteración humana, si bien la conciencia de este hecho es reciente. Actualmente es ya muy pequeña la proporción de áreas que merezcan ser llamadas naturales, y lo que encontramos en su lugar son ambientes antropizados en diverso grado.

1.3.1.1.-Biogeografía ecológica e histórica

A la biogeografía se le ha dividido en dos ramas, la conocida como la biogeografía histórica y la biogeografía ecológica. La biogeografía en general estudia la biodiversidad en el tiempo y el espacio, y cada una de estas ramas se apoya más en uno de estos elementos, la biogeografía histórica se enfoca más en el tiempo, buscando como se fueron dando las distribuciones de especies hasta su estado actual. La biogeografía ecológica usando técnicas, como la teoría de la tolerancia ecológica, se basa más en la distribución espacial de los seres vivos en el momento actual. Algunos consideran a estas dos ramas irreconciliables, sin embargo cada una es el complemento de la otra.

1.3.1.1.1 Historia de la biogeografía.

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Geógrafo Wallace

La primera pregunta que nos plantea la historia de esta disciplina es en qué medida la religión influyó o continúa influyendo en las ideas que en ella se han planteado. Desde un punto de vista, la idea de un centro de creación de las especies y a partir de ahí su dispersión al resto del planeta fue el eje de las primeras ideas sobre la distribución de los seres vivos, pero aun cuando aparentemente esas ideas quedaron atrás con la aparición de los naturalistas, se tenía una noción de que el eje principal de la distribución era la dispersión, la idea estaba influida indirectamente por las ideas religiosas y filosóficas.

No fue hasta la introducción de las ideas vicariancistas por Wallace en el siglo XIX cuando el enfoque empezó a cambiar verdaderamente. Es en ese punto donde se marca una nueva etapa en la historia de la biogeografía, acompañada por el nuevo paradigma de la biología, la teoría de la evolución, aunque algunos autores ya habían planteado ideas evolucionistas antes que Darwin, pero sin haberlas concretado o solo como ejemplos aislados. Y sin duda la evolución cambió a la biogeografía como cambió a todas las demás ramas de la biología. "La biogeografía de Darwin y Wallace predominaría por casi un siglo, aniquilando la idea de la dispersión en esta ciencia y circuscribiédola básicamente a aspectos ecológicos" El fin de la llamada biogeografía Darvinista termina en la etapa de la biogeografía contemporánea, donde se buscan los factores que anteriormente se dejaban como productos del azar, además como en todas las ciencias, se ven cambiadas por el desarrollo tecnológico y del pensamiento, en este caso se toma en cuenta la teoría tectónica de placas, se tiene la tecnología para el análisis filogenético, y se rechazan algunas teorías que se consideran obsoletas. Es para la biogeografía una revolución científica, que conlleva a un cambio de paradigma. Los resultados son, numerosos enfoques distintos, basados en diferentes criterios de búsqueda y análisis. Entre los que destacan la panbiogeografía y la biogeografía cladista. Esta última basa su método en 3 pilares: el método cladista, la tectónica de placas, y la crítica al modelo dispersionista hecha por León Croizat y se considera una de las principales escuelas actuales de la biogeografía histórica. En parte por el impacto que ha tenido el cladismo en la sistemática, la cual está íntimamente relacionada con la biogeografía, ya que incluso son áreas de los mismos autores.

1.3.2.- Biología de la conservación

Se denomina así a una reciente disciplina científica de síntesis que surge como respuesta a la crisis actual de biodiversidad. Sus objetivos son la identificación de los procesos que amenazan la conservación de especies y ecosistemas, así como la provisión de un marco conceptual en el cual estudiarlos. Para ello integra los principios de distintos campos del conocimiento científico aplicables a la conservación biológica a escala planetaria, tales como la ecología, la genética, la biología evolutiva, la teledetección, etcétera.

1.3.3.- Ecología de comunidades

La Ecología de Comunidades es la parte de la Ecología que se encarga del estudio del nivel de organización superior de la materia viva llamada comunidad. La comunidad en Biología, también conocida como biocenosis, es un conjunto de poblaciones de diferentes especies que comparten un lugar común en el espacio llamado habitat. El parámetro macroscópico característico de una comunidad biológica es la diversidad, obtenida a partir de la Teoría de la información. La diversidad calculada con un índice matemático tiene dos componentes: la riqueza (S) que es el número de especies y la equitatividad que es el grado en el que las diferentes especies son similares en cuanto a su abundancia. Así una comunidad con cuatro especies tendrá una riqueza de S=4 y si todas tienen una abundancia relativa del 25% la equitatividad será del 100%. La contribución del biólogo español Ramón Margalef es fundamental para comprender la aplicación de los índices de diversidad procedentes de la teoría de la información a la Ecología de comunidades.

1.3.4.- Ecología de recreación

La Ecología de la recreación es el estudio científico de las relaciones ecológicas hombre-naturaleza dentro de un contexto recreativo. Los estudios preliminares se centraron principalmente en los impactos de los visitantes en áreas naturales. Mientras que los primeros estudios sobre impactos humanos datan de finales de la década de los 20, no fue sino hasta los 70s que se reunió una importante cantidad de material documental sobre ecología de la recreación, época en la cual algunos países sufrieron un exceso de visitantes en áreas naturales, lo que ocasionó desequilibrios dentro de procesos ecológicos en dichas zonas. A pesar de su importancia para el turismo sostenible y para el manejo de áreas protegidas, la investigación en este campo ha sido escasa, dispersa y relativamente desarticulada, especialmente en países biodiversos.

1.3.5.-Ecología de poblaciones

La Ecología de poblaciones también llamada demoecología o ecología demográfica, es una rama de la demografía que estudia las poblaciones formadas por los organismos de una misma especie desde el punto de vista de su tamaño (número de individuos), estructura (sexo y edad) y dinámica (variación en el tiempo).

Una población desde el punto de vista ecológico se define como "el conjunto de individuos de la misma especie que ocupan un lugar y tiempo determinado, que además tienen descendencia fértil".

Los atributos o características que se estudian en todas las poblaciones son:

1.3.5.1 Parámetros Demográficos Primarios

Natalidad:

Es el cociente entre el número de individuos que nacen en una unidad de tiempo dentro de la población y el tamaño de la población.

Mortalidad:

Es el cociente entre el número de individuos que mueren en una unidad de tiempo dentro de la población y el tamaño de la población.

Inmigración:

Es la llegada de organismos de la misma especie a la población. Se mide mediante la Tasa de inmigración que es el cociente entre individuos llegados en una unidad de tiempo y el tamaño de la población.

Emigración:

Es la salida de organismos de la población a otro lugar. Se mide mediante la Tasa de Emigración que es el cociente entre individuos emigrados en una unidad de tiempo y el tamaño de la población.

Si en una población la suma de la Natalidad y la Tasa de Inmigración es superior a la suma de la Mortalidad y la Tasa de Emigración su tamaño aumentará con el tiempo; tendremos una población en expansión y su crecimiento se representará con sgno +.

Si por el contrario la suma de la Natalidad y la Tasa de Inmigración es inferior a la suma de la Mortalidad y la Tasa de Emigración, la población disminuirá con el tiempo; tendremos una población en regresión y su crecimiento se representará con signo -.

1.3.5.2 Parámetros Demográficos Secundarios

Densidad: Es el número de organismos por unidad espacial. La unidad espacial depende del medio habitado por la población. Si es un medio acuático será una unidad de volumen. Si se trata del medio aéreo o el fondo marino la unidad será una unidad de superficie.

Distribución:

Es la manera en que los organismos de una población se ubican en el espacio, hay tres tipos de distribución en todas las poblaciones:

.- AZAROSA.-

Al azar la cual no muestra ningún patrón en un área determinada.

2.-AGREGADA.-

Amontonada o apiñonada muestra una serie de conjuntos donde se concentran los individuos de la misma población.

3.-UNIFORME.-

Lineal en la cual los organismos de la población están separados más o menos uniformemente. Una gran parte de la Ecología de poblaciones es matemática, ya que buena parte de su esfuerzo se dirige a construir modelos de la dinámica de poblaciones, los cuales deben ser evaluados y refinados a través de la observación en el terreno y el trabajo experimental. La Ecología de poblaciones trabaja a través de muestreos y censos para comprobar la estructura de la población (su distribución en clases de edad y sexo) y estimar parámetros como natalidad, mortalidad, tasa intrínseca de crecimiento (r) o capacidad de carga del hábitat (K). Vemos estos últimos relacionados, por ejemplo, en el modelo clásico de crecimiento de una población en condiciones naturales, el del crecimiento logístico o curva logística que corresponde al crecimiento exponencial denso-dependiente:

dN / dt = rN(1 - N / K)

1.3.6.-Ecología del comportamiento

El estudio del comportamiento de los animales en su estado natural tradicionalmente se ha considerado bajo la denominación de Etología y cuando se estudia la conducta en condiciones de laboratorio o controladas se engloba en la disciplina de la Psicología animal o comparada. Sin embargo se entiende por Ecología del comportamiento al estudio de las implicaciones ecológicas y evolutivas de las estrategias de comportamiento de los animales en situaciones relevantes desde el punto de vista de la teoría de la evolución neodarwinista. Uno de los principales representantes de la escuela de la Ecología del comportamiento es Richard Dawkins. Una manera más simple de comprenderlo es que no solo estudia el comportamiento de los seres vivos, sino que también se interesa en las razones tanto ecológicas y evolutivas de este comportamiento.

1.3.7.-Ecología del paisaje

La Ecología del Paisaje es una disciplina a caballo entre la Geografía orientada regionalmente y la Biología. Estudia los paisajes tanto naturales como antrópicos prestando especial atención a los grupos humanos como agentes transformadores de la dinámica físico-ecológica de éstos. Ha recibido aportes tanto de la Geografía física como de la biología, ya que si bien la Geografía aporta las visiones estructurales del paisaje (el estudio de la estructura horizontal o del mosaico de subecosistemas que conforman el paisaje), la Biología nos aportará la visión funcional del paisaje (las relaciones verticales de materia y energía). Este concepto comienza en 1898, con el geógrafo, padre de la pedología rusa, Vasily Vasilievich Dokuchaev y fue más tarde continuado por el geógrafo alemán Carl Troll. Es una disciplina muy relacionada con otras áreas como la Geoquímica, la Geobotánica, las Ciencias Forestales o la Pedología. El enfoque paisajístico de regionalización considera que el paisaje es el resultado conjunto de los factores ambientales (ej.: relieve, clima, factores bióticos) y que no puede encontrarse una jerarquía de los mismos para explicar su estructura.

La Ecología del paisaje estudia el nivel de organización de la materia superior del ecosistema. Un paisaje, en Biología, es un conjunto a nivel regional de diferentes unidades o teselas internamente homogéneas bajo los mismos procesos funcionales.

A veces se dice que un paisaje es la repetición en el espacio de un conjunto de ecosistemas. La definición de paisaje dada por la Ecología y por la Geografía difiere en algunos aspectos, pero en general se puede decir que la Geografía estimula la investigación de los aspectos estructurales y la Ecología los aspectos funcionales.

Los paisajes se pueden concebir como sistemas generales dentro de la Teoría General de Sistemas. Dentro de la ecología del paisaje son clave los conceptos de grano y perturbación ecológica.

La Ecología del paisaje es una de las herramientas en la evaluación del impacto ambiental de las obras y actividades humanas y se usa principalmente en la ordenación del territorio.

1.3.8.-Ecología matemática

La ecología matemática se dedica a la aplicación de los teoremas y métodos matemáticos a los problemas de la relación de los seres vivos con su medio y es, por tanto, una rama de la biología. Esta disciplina provee de la base formal para la enunciación de gran parte de la ecología teórica.

El mayor desarrollo de esta rama de la ecología se ha producido en relación a la Ecología de Poblaciones. Los modelos clásicos en ecología son depredador-presa y competencia interespecífica (Lotka-Volterra) y el crecimiento logístico de las poblaciones de seres vivos en un medio con recursos limitados (Verhulst). El modelo exponencial de la curva logística, usado en demografía, es muy popular. Estos modelos corresponden a las llamadas Dinámicas poblacionales.

Posteriormente, el uso de las matemáticas se extendió a muchas de las restantes ramas de la ecología, como la Ecología de Comunidades (con la formalización del concepto de Nicho ecológico, y la enunciación del concepto de Similitud limitante por Robert MacArthur y otros), Biogeografía (Biogeografía de Islas, por MacArthur y E. O. Wilson), el uso de la teoría de juegos en la ecología del comportamiento, etc.

Muchas áreas de la ecología, como son o la limnología, no están suficientemente formalizadas o aún no ha sido posible formalizarlas, como para entrar dentro de la disciplina de la ecología matemática y se consideran un cuerpo de conocimientos discursivos contrastados empíricamente mediante el uso de la estadística.

1.3.8.1 Métodos Matemáticos

Los métodos usados son los mismos que en otras ramas de la ciencia que tomen herramientas de las matemáticas. En general un modelo de sistemas biológicos es convertido en un sistema de ecuaciones. La solución de las ecuaciones, tanto por medios analíticos como numéricos, describen como el sistema biológico se comporta a lo largo del tiempo o en el equilibrio.

Existen muchos tipos de ecuaciones y el tipo de comportamiento es dependiente tanto del modelo en sí como del tipo de ecuaciones usadas. Algunos ejemplos son:

  • Procesos determinísticos: Partiendo de una condición inicial y moviéndose hacia adelante en el tiempo, el sistema siempre genera la misma trayectoria y dos de éstas no se cruzan nunca.

  • Ecuaciones diferenciales ordinarias (Tiempo continuo. Sin derivativas espaciales). Modelos clásicos de crecimiento poblacional y de Lotka y Volterra.

  • Ecuaciones diferenciales parciales (Tiempo continuo con derivativas espaciales). Modelos de dispersión, y redistribución de poblaciones, modelos espacialmente explícitos de reacción-difusión.

  • Mapas (Tiempo discreto). Mapa logístico, modelo de Nicholson y Bailey (estos modelos se utilizan mucho en ecología de insectos, y en general animales y plantas con generaciones que no se superponen entre sí).

  • Procesos estocásticos (sistemas dinámicos aleatorios) El estado final se describe como una variable aleatoria con su correspondiente distribución de probabilidades.

  • Procesos no Markovianos (Tiempo continuo).

  • Procesos y/o Continuos de Markov.

1.3.8.2 Características

Los modelos en la ecología suelen contener funciones de tipo exponencial, y son muy propensos a comportarse en forma caótica, aun en el caso de sistemas muy simples como el mapa logístico.

1.3.9.-Ecología microbiana

La 'ecología microbiana' es la rama de la ecología que estudia a los microorganismos en su ambiente natural, los cuales mantienen una actividad continua imprescindible para la vida en la Tierra.

Los mecanismos que mantienen la diversidad microbiana de la biosfera son la base de la dinámica de los ecosistemas terrestres, acuáticos y aéreos. Es decir, la base de la existencia de las selvas y de los sistemas agrícolas, entre otros. Por otra parte, la diversidad microbiana del suelo es la causa de la fertilidad del mismo.

Esto va más allá del papel que se les adjudicaba tradicionalmente, el cual se restringía a la degradación y reciclaje de la materia orgánica y al mantenimiento de los principales ciclos de fijación, captación y liberación de algunos elementos químicos y sus principales compuestos. Comúnmente no se concibe la extinción de las comunidades microbianas; sin embargo, el impacto de esta posibilidad será evidente cuando decaigan las funciones ecosistémicas reguladas por los microorganismos.

1.3.10.- Etoecología

La etoecología (del griego ethos: comportamiento; oikos: casa, ambiente, hábitat; y logos: ciencia) es la ciencia que estudia el comportamiento de los seres vivos en el ambiente.

La etoecología como ciencia estudia las costumbres, las conductas, los hábitos, las normas, las actuaciones y las prácticas, los estilos y pautas en el ambiente de un ser orgánico –animal o vegetal– o de una sociedad determinada. Hace intervenir todos los factores y variables que contribuyen al establecimiento de determinadas y heterogéneas formas de comportamiento desde su faz originaria, su evolución, desviaciones y cese por razones ambientales tanto locales como generales.

La etoecología según su orientación -humana, económica, social, de recursos, de la salud, etc.- puede gravitar en el entendimiento global y particular de tangibles períodos de la vida en el planeta.

La etoecología conlleva como práctica el mejoramiento de la calidad de vida individual y colectiva y la búsqueda del bien común.

ECOLOGÍA Y DESARROLLO SOSTENIBLE.

A viabilidad del crecimiento económico se ve limitada por la posibilidad de conservar los recursos. Para esto es necesario el estudio de los umbrales máximo y mínimo, dentro de los cuales se pueden explotar un recurso sin afectar al equilibrio ecológico que le sostiene, y es responsable de su existencia.

     La riqueza que puede suponer un recurso no viene, sólo, de la eventualidad de utilización inmediata, sino de su posibilidad de utilizarlo a largo plazo de forma sostenible y garantizando su permanencia.

     Para ello se debe investigar cuál es la población mínima, o la cantidad del recurso mínimo, que asegura su regeneración como especie. Además, hay que determinar qué importancia tiene esa especie, o recurso, en el equilibrio del ecosistema y qué función cumple. Tan importante como asegurarse la renovación del recurso es garantizar la persistencia del ecosistema que le sostiene, ya que sin él el recurso desaparece.

     El desarrollo económico viene, pues, de la posibilidad de utilizar un recurso asegurando su regeneración y su equilibrio ecológico, y la creación de una tecnología que haga menos agresiva la transformación de los recursos, de manera que se pierda menos peso en el proceso de transformación, utilizando menos energía o la energía liberada en el propio proceso de transformación. Cuanto mayor sea la eficacia del proceso de transformación, y menor el consumo de energía, mayores serán los beneficios económicos y ecológicos.      Existen numerosas industrias que, en el proceso de fabricación, generan calor, el cual podría aprovecharse para producir la electricidad necesaria. Es la cogeneración, en la cual, una planta puede producir la energía que consume e incluso más.

     Además, sería necesario crear unas infraestructuras industriales y de transporte menos agresivas con el paisaje. Todo ello sin renunciar al desarrollo económico alcanzado. Pero no debemos olvidar que, si todo el mundo tuviese un grado de consumo similar al de los países desarrollados, el planeta no podría, con la tecnología actual, proporcionar recursos para todos.

     Hay que tener en cuenta, que muchos de los productos generados por la industria son difícilmente degradables. Se debe evitar, en lo posible, que se conviertan en basura. Muchos de los productos utilizados por la industria, como el papel, el vidrio, las telas e incluso el plástico, son reciclables. Además, muchas de las basuras se generan porque los productos tienen un sólo uso. Cuanto más utilicemos productos de varios usos menos basuras generaremos. Es el caso de las bolsas de plástico utilizadas para la compra, cuando hasta no hace mucho se utilizaron bolsas de tela. La clave es reducir residuos, reutilizar productos y reciclar lo más posible, en suma, responsabilidad.

      El mundo en el que vivimos forma un ecosistema muy complejo que debemos mantener en buen estado si queremos sobrevivir como especie. Cada vez está más claro que el comportamiento individual tiene un impacto decisivo en el medio.

2.1 Aprovechamiento de Recursos Naturales

Recurso es un término de origen economicista que incluye a todos los agentes o factores de producción utilizados en una economía para producir y suministrar toda clase de bienes y servicios. Convencionalmente se aceptan tres categorías de recursos: la tierra, el trabajo, el capital. La primera categoría incluye no sólo la superficie del terreno propiamente dicha sino también todos los elementos productivamente valiosos y que se encuentran en forma natural en el entorno físico, por ejemplo los minerales, el agua, sol, aire, suelo y la vida silvestre. La variación geográfica e histórica de las normas culturales revisten diferentes significados en distintas partes del mundo. De este modo la cultura occidental y el comercio han llevado a las comunidades poseedoras de esos recursos, a captar el valor potencial de numerosos minerales que carecían de utilidad para ellas. Sin embargo, antes de que cualquier grupo cultural defina una substancia física como un recurso han de ser satisfecha dos condiciones: la primera es que la substancia tenga un uso o valor para el hombre y la segunda es que el hombre esté dispuesto a pagar los costos implicados en su adquisición, elaboración y utilización de la substancia en cuestión.2.1.1 Recurso no -renovables.-

Los recursos naturales no renovables son aquellos cuya tasa de renovación es excepcionalmente lenta o nula y su uso y transformación reduce constantemente sus reservas, son también referidos como recursos de reserva dado que no aumentan significativamente, en suministro, con el tiempo, aunque sí pueden aumentar el conocimiento de los mismo, como ocurre con el petróleo o el hierro. Cada ritmo de uso presente puede mermar por lo tanto el posible ritmo futuro. Aunque el agotamiento de un recurso particular en una zona determinada pueda causar serios problemas, en general la aparición de sustitutos y el descubrimiento de nuevas reservas han compensado de sobra estas disminuciones.

El segundo resultado importante emanado de esta carencia de control exclusivo sobre un recurso, es que existe muy escaso incentivo para cualquier usuario individual en cuanto a conservar el recurso aunque resulte evidente que el mismo se está mermando. Se presentan otras dificultades en la administración de ciertos recursos renovables, debido a que se trata de recursos de múltiple propósito. Por ejemplo, los bosques son una fuente de madera, pero tienen también valor de recurso como lugares de recreo, reservas zoológicas y como reguladoras de lluvia.

2.1.2. Internalización de costos.-

Una externalidad es definida como todo efecto externo causado por un individuo o una empresa usuario, no contabilizado, pero que sí afecta a otros usuarios del mismo recurso. Las externalidades son generalmente negativas y ocurren cuando existe un acceso libre a la explotación de determinado recurso, sin que medie ningún acuerdo de cooperación voluntaria. Se pueden identificar tres tipos de externalidades: las del inventario, las de aglomeración y las de la tecnología. Existen otras externalidades derivadas por la interdependencia ecológica que a diferencia de las anteriores revisten características positivas, esto es, la explotación de un recurso puede acarrear beneficios a usuarios simpátricos que interactúan con el primero en espacio y en tiempo. La ocurrencia de externalidades obedece a las fallas estructurales del mercado, que no pueden absorber automáticamente esos costos adicionales.

  • Aplicación del principio de el que contamina paga.- Se trata de proteger la naturaleza y evitar utilizarla como basurero. Otro mecanismo íntimamente ligado, es el sistema de precios, considera el costo ambiental de la actividad económica sea cubierto en relación con la escases de recursos.

  • Permisos comerciables.- Son permisos para contaminar que puede otorgarse a una persona, previo pago de derechos. El sistema busca controlar la emisión de contaminantes imponiéndoles límites.

  • Reducciones recíprocas de contaminantes.- Es el establecimiento de compromisos recíprocos de reducción de contaminantes que afectan a un bien común

  • Controles externos.- Son impuestos que un país impone a los productos de otro, en virtud de que éste último no cumple en los requisitos de protección ambiental del país importador.

  • Pago y reembolso de envases.- Supone gravar los envases, de tal suerte que el consumidor se vea obligado a retornarlos para recuperar sus costos.

  • Derechos de propiedad.- Son derechos exclusivos, transferibles, seguros y conferidos por un lapso suficientemente largo. Sus poseedores tendrían interés particular e incentivos para cuidar un bien adjudicados, como un cuerpo de agua, un bosque, etcétera.

  • Esquemas voluntarios.- Son programas desarrollados por giros industriales y que funcionan por presión de pares, de tal forma que una empresa presiona a otras para que actúen invirtiendo y cuidando el ambiente.

  • Instrumentos de cooperación internacional.- Incluye el canje de deuda o el uso de un recurso, asistencia técnica y financiera con fines ambientales, etcétera.

  • Empacado y etiquetado. Consiste en la racionalización en el uso de empaques, con medidas que incluyen la minimización y el uso de insumos biodegradables (fibras). El etiquetado ecológico supone la inclusión de ventajas ambientales en la elaboración de un producto.

  • Sistema de Fianzas.- Es una cantidad de dinero pagada al gobierno para emprender una actividad ecológicamente incompatible. Si los daños exceden las normatividad, éste se aplica en la restauración del ecosistema afectado, si esto no es así, entonces se le devuelve la fianza.

  • Sistema de información y educación de la población.- Consiste en difundir la información ambiental hacia toda la población, a efecto de que, al estar informada, participe y coadyuve en la solución de problemas.

2.1.3 Infraestructura productiva

El desarrollo económico y social de una región determinada encuentra una de sus expresiones más objetivas en la construcción de las obras de infraestructura. Estas pueden ser de carácter social, como los edificios de salud, educación, cultura, gobierno y deportes y las de carácter productivo como las carreteras, puentes, drenes, parques industriales, desarrollos turísticos, desarrollos agrícolas, forestales y pecuarios, presas, sistemas de generación y conducción eléctrica, desarrollos mineros, pesqueros y acuaculturales, entre otros. Evidentemente que el combate a la pobreza, la integración territorial y cultural y el desarrollo de una planta productiva que busque la reducción gradual de la dependencia exterior tanto tecnológica como económica han sido propósitos centrales que han gobernado el ritmo y localización de la infraestructura nacional.

CONTAMINACIÓN ECOLÓGICA

3.1- La contaminación de las aguas subterráneas

La contaminación de las aguas subterráneas es la alteración de su calidad natural, derivada de actividades humanas, que la hace total o parcialmente inadecuada para el fin a que se destinaba. El hombre puede provocar esta contaminación consciente o inconscientemente de muy diversas maneras.

La degradación puede consistir en un aumento de las sustancias que van disueltas en el agua, en la presencia de microorganismos indeseables, o en ambas cosas a la vez. Generalmente estos hechos ocurren como consecuencia del vertido en la superficie o dentro del terreno, de residuos líquidos o sólidos que provienen de las distintas actividades humanas, ya sean, agrícolas, industriales, urbanas o domésticas.

En las zonas costeras, con frecuencia se da el fenómeno de la intrusión marina, una extracción excesiva en un sondeo, provoca la penetración hacia el interior del terreno del agua de mar y consiguiente salinización (aumento de sales disueltas) del agua subterránea.

Cabe señalar que la Naturaleza aporta una cobertura protectora, de importancia variable según los casos. Así, en los terrenos detríticos ocurren fenómenos que proporcionan una depuración más o menos efectiva. Al infiltrarse, el agua se e liberada de las sustancias que arrastraba en suspensión y que quedan retenidas en la capa superficial del terreno. A lo largo de su recorrido por el terreno, distintos tipos de contaminantes van siendo transformados, pudiendo desaparecer. Al llegar a la zona saturada tiene lugar una disolución con las aguas que allí encuentra. Finalmente, al desplazarse con las aguas subterráneas, el resto de contaminación continua siendo progresiva amortiguada.

Sin embargo, esta "autodepuración" depende de numerosos factores, siendo muy variable de unos a otros sitios. Por tanto no interesa a priori confiar en ella, a no ser que se hayan realizado previamente los estudios técnicos necesarios.

3.1.1- Contaminación urbana

La contaminación de las aguas subterráneas debida a las actividades urbanas, es consecuencia de la inadecuada evacuación y/o evacuación de los residuos producidos por la población.

  • Los residuos sólidos urbanos, basuras, generalmente son recogidos y evacuados sobre un terreno. Al caer el agua de lluvia sobre ellos forma un residuo liquido (lixiviado), cargado de contaminantes, que se infiltra.

  • Las aguas residuales urbanas son producidas en pueblos y ciudades por las operaciones domésticas (lavado, eliminación de excretas, etc.), comerciantes, de servicios (lavado de calles, escorrentía urbana, etc.) e industriales dentro de la ciudad. Esta agua a veces son vertidas en instalaciones individuales tipo pozos negros, fosas sépticas, etc. Si dichas instalaciones no están bien realizadas, constituyen un riesgo de contaminación. Un caso extremo, reside en la utilización de pozos abandonados como lugar de vertido.

  • Otra causa de la posible contaminación son los cementerios, debido a que su emplazamiento, por razones sanitarias ha de realizarse sobre terrenos permeables. Esto obliga a llevar a cabo un estudio previo antes de situar el cementerio de nueva construcción con el fin de no contaminar las aguas subterráneas.

3.1.2- Contaminación industrial

Los vertidos industriales se caracterizan por contener una gran variedad de sustancias químicas, orgánicas e inorgánicas, susceptibles de convertirse en contaminantes. Las sustancias inorgánicas más peligrosas que pueden contaminar las aguas subterráneas son los metales pesados, debido a que son tóxicos incluso en concentraciones muy bajas, y por tanto tienen graves efectos sobre la vida vegetal, animal y, lógicamente, sobre el organismo humano.

La mayoría de las contaminaciones procede de:

  • Las aguas residuales que, con tratamiento previo o sin él, son frecuentemente vertidas a un cauce público, directamente sobre terreno vulnerable, o incluso a un pozo de inyección.

  • Los vertidos de residuos sólidos que son realizados sobre un terreno permeable, con un poder depurador natural insuficiente.

  • El almacenamiento de las materias primas, líquidas o sólidas, que en ocasiones es origen de una contaminación muy similar a la producida por los rezumes o lixiviados de los residuos sólidos.

  • El transporte de sustancias contaminantes, especialmente tóxicas, cuando se produce un accidente con derrames, en zonas donde el suelo no sea suficientemente protector.

  • Las fugas de tanques de almacenamiento y conducciones por tubería, que pueden ser importantes con el tiempo.

La reglamentación actual, marca un límite para los componentes tóxicos en el agua utilizada para abastecimiento urbano. Entre ellos cabe destacar:

- arsénico, hasta 50 microgramos por litro de agua.

- cianuros, hasta 50 microgramos por litro de agua.

- mercurio, hasta 1 microgramos por litro de agua.

- plomo, hasta 50 microgramos por litro de agua.

- hidrocarburos aromáticos policíclicos, hasta 0.2 microgramos por litro de agua.

3.1.3- Contaminación agrícola

La acción del hombre a través de las actividades agrícolas y ganaderas puede contribuir a la contaminación de las aguas subterráneas al introducir elementos extraños, tales como cantidades en exceso de abonos sintéticos o de pesticidas. A grandes rasgos, y a diferencia de los anteriores, este tipo de contaminación no suele presentar una peligrosidad aguda, salvo casos excepcionales. Sin embargo, sus efectos se extienden sobre amplias zonas y en magnitud creciente.

  • Los abonos sintéticos, son compuestos químicos de nitrógeno, fósforo y potasio, principalmente. Los compuestos de nitrógeno son los más importantes. En los últimos años, en numerosos lugares, su contenido en las aguas subterráneas está aumentando progresivamente, inutilizándolas para su consumo por el hombre frecuente.

  • Los pesticidas, estos productos incluyen a los fungicidas, herbicidas, insecticidas, fumigantes y rodenticidas. Son todos ellos compuestos químicos orgánicos sintéticos, importantes por su toxicidad y su uso frecuente. Los factores más destacables que intervienen en la contaminación del agua subterránea por pesticidas son los métodos de aplicación y la eliminación de envases

Los pesticidas se aplican en formas líquidas o atomizadas, o en forma sólida como polvo o gránulos; de esta manera algunos de los pesticidas alcanzan áreas no programadas. Los envases de pesticidas, depositados o enterrados sobre terrenos permeables pueden contaminar las aguas subterráneas.

  • Contaminantes puntuales, en contraste con las anteriores formas de contaminación agrícola diseminada, existen otras que son puntuales, concretadas. Entre ellas se encuentran los excrementos de ganado, en especial los generados en los establos; el almacenamiento de grandes cantidades de fertilizantes naturales orgánicos (estiércol); los restos de recolección; la evacuación de animales muertos, etc.

3.1.4- Reglamentación Básica

La Reglamentación Básica en el tema de protección del abastecimiento no marca unas pautas concretas a seguir. Sin embargo, el Reglamento de Sanidad Municipal hace una descripción clara de las competencias de los Ayuntamientos en relación con el agua que suministren para abastecimiento urbano. Cabe citar a este respecto la siguiente legislación:

  • Ley de Aguas de 13 de junio de 1879.

  • Real Decreto de 12 de enero de 1904 de instrucción general de Sanidad Pública.

  • Real Decreto de 9 de febrero de 1925 de Reglamento de Actividades Molestas, Nocivas, Insalubres y Peligrosas.

  • Ley de Aprovechamiento de Residuos sólidos urbanos de 19 de noviembre de 1975.

  • Real Decreto de 18 de junio de 1982 de Reglamentación Técnico-Sanitaria para el abastecimiento y control de calidad de las aguas potables de consumo público.

3.2- CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

3.2.1- Lluvia ácida

Las centrales térmicas, la industria, el hogar, el transporte y todas aquellas actividades basadas en la combustión de carburantes fósiles son las que generan óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y otros productos de oxidación que constituyen la base sobre la que se forma la lluvia ácida.

Una vez en la atmósfera, los óxidos de azufre y nitrógeno sufren un proceso de hidrólisis que los convierte en ácidos nítrico y sulfúrico, los cuales caen luego disueltos en la lluvia, la nieve o la niebla y se depositan sobre las plantas, los lagos, los ríos, los mares y los suelos de lugares en ocasiones muy lejanos a su punto de origen.

3.2.2.- Problemas de la lluvia ácida en la vida acuática

La lluvia ácida daña la tierra sobre la cae. También tiene un efecto dramático sobre la vida acuática cuando cae directamente en los lagos, que llega hasta ellos deslizándose por las laderas de las montañas o es llevada por los ríos y arroyos. La mayoría de las plantas y animales que viven en lagos limpios y sin contaminar no tolera el agua ácida. Además, también pueden envenenar los lagos sustancias que la lluvia ácida extrae del suelo circundante y arrastra hasta el agua. Los peces de las aguas contaminadas pueden perecer por asfixia debido a la irritación sufrida en sus branquias.

Por todo el mundo existen lagos en los que la vida salvaje ha sido fuertemente dañada ha desaparecido totalmente como resultado de la lluvia ácida. Miles de lagos en Escandinavia, por ejemplo, están muertos. Han recibido tanta lluvia ácida, originada en Gran Bretaña y otros países y transportada hasta allí por los vientos, que casi nada puede sobrevivir en ellos. Desde la década de los treinta y los cuarenta, algunos lagos en Suecia han aumentado hasta mil veces su grado de acidez.

3.2.3.- Problemas de la lluvia ácida en los árboles y el suelo

La lluvia ácida también puede afectar a los bosques. En muchos países, los árboles están perdiendo sus hojas y otros se están muriendo. Con toda certeza, la lluvia ácida ha sido el principal causante del deterioro de los bosques.

La lluvia ácida somete a los árboles a unas condiciones de vida muy difíciles. Los árboles necesitan un suelo sano para poder vivir. Pero la lluvia ácida daña el suelo, ya que altera las distintas sustancias que lo componen y modifica el delicado equilibrio vegetal. Los árboles que crecen sobre suelo ácido pierden fuerza para resistir adversidades como las heladas y/o las sequías. Cuando los árboles se debilitan por estos motivos, están más expuestos a los ataques de virus, hongos e insectos causantes de plagas forestales.

La lluvia ácida no solo daña el suelo, también puede afectar directamente a los árboles. El dióxido de azufre puede obstruir los diminutos poros de las hojas por los que la planta toma el aire que necesita para sobrevivir.

3.2.4.- Problemas de la lluvia ácida en los edificios

Cuando la lluvia ácida entra en contacto con los materiales de los edificios, estatuas, pinturas y otros objetos, puede dañarlos e, incluso, destruirlos. Poco a poco los va corroyendo, causándoles con el tiempo graves daños. Los materiales de construcción se desintegran, los metales se corroen, el color de la pintura se deteriora, el cuero se debilita y en la superficie de los cristales se va formando una costra.

En diversas partes del mundo, la lluvia ácida esta dañando edificios de gran importancia histórico-artista. Por ejemplo la piedra de los muros de la catedral de San Pablo, en Londres, se está desmoronando a causa de la lluvia ácida. En Polonia, el oro que cubre el tejado de la catedral de Cracovia se está corroyendo. El Taj Mahal, en la India, está amenazado por el humo y la lluvia ácida que proviene de las refinerías de petróleo. En Roma, la estatua de Marco Aurelio, Obra de Miguel Ángel, ha sido retirada para protegerla de la contaminación. Será difícil reparar los daños que han sufrido estos y muchos más monumentos.

3.2.5.- Óxidos de nitrógeno

Los óxidos de nitrógeno (NOx) se forman a altas temperaturas en los motores de combustión interna y contribuyen de modo importante a acidificar las tierras y las aguas mediante el fenómeno conocido como lluvia ácida. Los óxidos de nitrógeno proceden de las industrias, los motores de vehículos y las calefacciones.

3.3.- CONTAMINACIÓN MARINA

3.3.1.- Introducción

La vieja creencia de que el mar todo lo regenera da paso a la certeza actual de que esta propiedad de las aguas oceánicas se ha saturado y el inmenso vertedero de voces de alarma, siendo los mares los cerrados los más amenazados. Es más, la enorme cantidad de residuos vertidos al mar es fruto de un transporte a larga distancia, merced de la acción de las corrientes marinas, de modo que puede afectar territorios y aguas ajenas a la emisión de los elementos contaminantes. Y los más importantes son los residuos de dragados (especialmente en los puertos y los estuarios), de las graveras, de los áridos, así como de una gran variedad de sustancias tóxicas orgánicas y químicas.

En Japón muchas personas murieron o quedaron inválidas a consecuencia de los vertidos de mercurio al mar durante años por las fábricas de Minimata; se demostraron los efectos contaminantes de múltiples sustancias como el fósforo, los gases sulfurosos, los detergentes o el plomo de gasolina, y se descubrió que el mar no diluía ni neutralizaba las impurezas a la velocidad que se creía.

3.3.2.- Los vertidos de petróleo (mareas negras)

Por lo que respecta a la contaminación por crudo del mar, ésta se debe a dos causas principales: vertidos deliberados de petróleo, al descargar el agua que rellena los tanques cuando han vaciado el oro negro, la búsqueda de nuevos pozos petrolíferos sujetos a la posibilidad de sufrir problemas y además de los famosos accidentes en los barcos, que provocan la pérdida total o parcial del crudo contenido. Estos últimos son muy preocupantes, puesto que liberan una enorme cantidad sobre un mismo lugar y provocan las mareas negras, con graves consecuencias para la fauna y la flora.

Entre las mayores mareas negras registradas hasta el momento se encuentra la producida por el petrolero Amoco Cádiz frente a las costas francesas en 1978 (1,6 millones de barriles de crudo) y la producida por el pozo petrolífero Ixtoc I en el golfo de México en 1979 (3,3 millones de barriles). El vertido de 240.000 barriles por el petrolero Exxon Valdez en el golfo de Alaska, en marzo de 1989, produjo en una semana una marea negra de 6.700 Km2 . Y los vertidos de petróleo acaecidos en el golfo Pérsico en 1983, durante el conflicto Irán - Irak, y en 1991, durante la Guerra del Golfo, en los que se liberaron hasta 8 millones de barriles de crudo. Y la última gran desgracia petrolífera acaecida el 15 de marzo del 2001 con el hundimiento de la mayor plataforma petrolífera del mundo en aguas del océano Atlántico frente a las costas de Brasil. Todavía sin saber sus consecuencias ecológicas y económicas, además de la muerte de algunos de los trabajadores de dicha plataforma.

3.3.3.- Tratamiento de mareas negras

Respecto al tratamiento de mareas negras ocasionadas por los vertidos de petróleo al mar, las soluciones pasarían, en primer lugar, por dotar a los buques de las condiciones necesarias para evitar al máximo los accidentes, como por ejemplo la dotación de un doble casco, que evitaría muchos de dichos accidentes.

La lucha contra los efectos de las mareas negras se basa en el empleo de disolventes naturales (paja, serrín, etc.) o de productos de síntesis que faciliten la recuperación. La quema directa de petróleo, además de causar una fuerte contaminación atmosférica, resulta por regla general imposible. El empleo de sustancias que facilitan la sedimentación de los hidrocarburos, si bien permite evitar la dispersión de la capa a zonas más sensibles (como las costas) reduce, sin embargo, la capacidad de la depuración natural y aumenta la persistencia de los hidrocarburos, que además se concentran. Cuando el mar está en relativa calma se pueden emplear sistemas físicos de contención, tales como barreras flotantes que limitan la dispersión de la capa y facilitan la recuperación por bombeo de una parte importante del petróleo vertido. Por el contrario, el empleo de detergentes y emulsivos, si bien incrementa la superficie de contacto con el aire y los microorganismos depuradores, presenta el grave inconveniente de extenderla superficie afectada por la contaminación, lo que se desaconseja su utilización en las zonas próximas a las costas, y de tener efectos tóxicos sobre la fauna marina más graves que los de los propios hidrocarburos vertidos.

Ahora bien, las investigaciones realizadas por la microbióloga R. Colwell, presidenta del Instituto de Biotecnología de Maryland, Han demostrado que la aplicación de microorganismos tratados mediante ingeniería genética en la limpieza de las mareas negras es un método eficaz, sobre todo si se produce en aguas cálidas, donde las bacterias son más activas. Por otra parte, los vertidos habituales de crudo y aceites pesados, realizados por los buques en sus tareas de limpieza y demás labores, constituyen un porcentaje mucho más elevado (80%) que los producidos por las mareas negras y a la vez presentan mayores dificultades de detección. Para paliarlo, algunos países, como EE UU, Canadá y los países del norte de Europa, utilizan sistemas de teledetección, mediante sensores remotos aerotransportados, instalados en aviones ligeros y satélites espaciales. Dichos sensores permiten detectar, evaluar, controlar e identificar la fuente del vertido.

3.3.4.- Daños al medio ambiente de las mareas negras

Cuando se produce el derrame de un hidrocarburo en el mar, éste se extiende rápidamente por toda la superficie del agua, favoreciendo así la evaporación del petróleo en función del tipo de hidrocarburo, la temperatura, el viento reinante, etc. A continuación, se verifica su dispersión por la superficie y en toda la masa de agua, a causa de procesos de disolución y emulsión. La película de hidrocarburo que cubre la superficie marina dificulta la evaporación y oxigenación del mar, con lo que frena el proceso de autodepuración de las aguas y retiene y concentra además otras sustancias contaminantes (detergentes, metales pesados, pesticidas, plaguicidas, etc.). Antes de que el crudo vertido pueda ser degradado por los procesos físico-químicos (fotooxidación) y biológicos (gracias a la acción de microorganismos), o sedimentada, la capa superficial de hidrocarburos es arrastrada por el viento, ocasionando la contaminación del litoral. Por otro lado, parte de los hidrocarburos dispersados en el agua acaba por sedimentarse en el fondo marino, donde se degradan lentamente o, si se mezclan con la arena, prolongan sus efectos tóxicos durante muchos años.

3.3.5.- Los efectos de las mareas negras

Los científicos han aportado datos sobre los daños causados por la marea negra producida por el naufragio del petrolero Exxon Valdez en Alaska, en 1989. Las 38000 toneladas de crudo vertidas provocaron lesiones cerebrales a un gran número de focas. Las autopsias demostraron que las lesiones, localizadas sobre todo en el tálamo, eran del mismo tipo que las que sufren las personas que mueren por haber ingerido gran cantidad de disolventes. Estas lesiones alteraron el comportamiento de las focas, que entraron en un estado de letargo. Así mismo, diversas ballenas sufrieron estas mismas lesiones y se apartaron de su grupo, acto inusual. También aumentó el porcentaje de crías de nutria muertas; antes de la marea morían un 15% de ellas, y esta proporción subió hasta el 44% en 1989, para descender tan sólo un punto en los años 1990 y 1991. Ello demuestra que los efectos nocivos de las mareas se manifiestan incluso a medio y largo plazo. Además, muchas especies de diversas aves marinas murieron y otras desaparecieron a causa de la degradación de sus hábitats. El petróleo afectó también a un gran número de peces, entre ellos los salmones, que constituyen la base de la economía de la zona.

3.3.6.- Los vertidos radiactivos

Éstos se encuentran más controlados en la actualidad, pero en tiempos recientes el mar era un lugar de pruebas de armas nucleares y zona de depósito de los residuos de las centrales nucleares. Así, por ejemplo, Rusia reconoció que las autoridades soviéticas habían hundido 17 reactores y realizado múltiples vertidos de baja y media actividad, entre 1957 y 1992, en el océano Ártico y en las aguas del Pacífico próximas a Rusia, transgrediendo desde 1976 el convenio de Londres sobre vertidos marinos.

3.3.7.- Barcos "químicos" amenazan los mares

El carguero Ievoli Sun se hundió en el Canal de la Mancha vertiendo parte de las 6.000 toneladas de hidrocarburos que transportaba, principalmente estireno, un derivado del benceno. Por las mismas fechas (principios de noviembre), un carguero malayo que contenía 21.000 toneladas de petróleo y productos químicos chocaba contra la Gran Barrera de Coral en Australia, el mayor sistema de arrecifes del mundo (unos 2.000 kilómetros), declarado patrimonio de la humanidad. Los daños a los ecosistemas provocados por ambos accidentes no revistieron mayor gravedad, pero se volvió a poner en evidencia el riesgo que suponen los miles de barcos en deficiente estado de conservación que transportan materias peligrosas por los mares. Según la presidenta del Parlamento Europeo, "sólo en aguas europeas navegan 5.500 barcos cargados con productos tóxicos".

Tras el accidente del Ievoli Sun, el presidente francés, Jacques Chirac, y la Comisión Europea incidieron en la necesidad de tomarse en serio la normativa europea sobre la seguridad marítima.

3.4.- CONTAMINACIÓN DE LOS RÍOS

3.4.1.- ¿Qué contamina los ríos?

  • Vertidos industriales: se producen más de 300.000 al año a cauces superficiales.

  • Contaminación difusa: procedente de los usos agrícolas y ganaderos, está menos controlada y va en aumento con las fuertes lluvias. Fertilizantes y plaguicidas y estiércol forman la triada tóxica.

  • Sustancias tóxicas y peligrosas: más de 30 componentes, sobre todo metales pesados. Preocupantes concentraciones en las provincias de Madrid, Barcelona, Vizcaya, Guipúzcoa y Valencia.

  • Térmica: centrales de carbón, nucleares, petroquímicas, siderúrgicas y papeleras alteran el ciclo vital de los organismos en los ríos.

  • Residuos sólidos urbanos: una quinta parte de los vertederos está fuera de control, con problemas serios de contaminación por la filtración hacia el suelo y los acuíferos.

En los países industrializados, el líquido elemento contiene alarmantes proporciones de residuos urbanos (basuras, polvo, residuos orgánicos), agrícolas (fertilizantes y plaguicidas) e industriales (metales pesados, hidrocarburos, aceites, productos químicos), pese a que las aguas están tratadas y sometidas a estrictas normas legislativas. Pero el problema es mayor en los países en vías de desarrollo, donde las aguas, además de transportar elementos agroquímicos e industriales, contienen los derivados de las aguas residuales sin tratar, factor añadido que comporta graves problemas higiénicos y sanitarios.

3.4.2.- La eutrofización

La eutrofización del agua dulce o salada es el enriquecimiento natural artificial del agua con nutrientes.

Cuando se utiliza un detergente común para lavar la ropa, se contribuye, aunque sea a escala modesta, a la contaminación de las aguas de los ríos, favoreciendo la eutrofización. Después del lavado, al agua con los fosfatos disueltos del detergente pasa, desde las alcantarillas a los ríos, los lagos, los embalses hasta llegar finalmente al mar. De este modo, aumenta espectacularmente la cantidad de fosfatos contenida en las aguas, que pasa de ser aguas oligotróficas, pobres en nutrientes a ser eutróficas, aguas con demasiados nutrientes. Además un alto grado de eutrofización dificulta la potabilización del agua para el consumo humano.

Sin embargo, los detergentes no son los únicos culpables de la eutrofización de las aguas ya que a este fenómeno contribuyen tanto las aguas residuales procedentes de los alcantarillados urbanos, que, sin depurar, aportan a los ríos y lagos tanto las aguas fecales como los vertidos industriales (ricos en fosfatos y nitratos), como, y aún en mayor medida, la escorrentía o lavado de los suelos agrícolas abonados con un exceso de fosfatos y nitratos, que, al no ser absorbidos por las plantas, acaban contaminando también las aguas superficiales como las aguas subterráneas (acuíferos).

La eutrofización puede ser debida a la aportación natural de materia orgánica de las aguas corrientes como la que proviene del exceso de aguas contaminadas. Sea de una u otra manera el desarrollo del fenómeno es idéntico. Se caracteriza por una primera fase durante la cual se produce un aumento, que llega a ser excesivo, del enriquecimiento del agua en materia orgánica, así como en nutrientes, tales como los nitratos y fosfatos procedentes de la contaminación o de la mineralización de materias orgánicas. Esta primera parte del proceso de eutrofización de las aguas está íntimamente relacionado con el vertido de las aguas residuales urbanas, muy ricas en materias orgánicas y en fosfatos, con ciertos efluentes de carácter industrial y con las aguas de lixiviación de los terrenos dedicados a la agricultura (con un alto contenido en nitratos y fosfatos). Dichas sustancias se depositan en lugares donde no es posible la renovación (estanques, lagos, mares cerrados, etc.) y en cantidades lo suficientemente grandes como para que los procesos de autodepuración sean del todo capaces de asimilarlas. En una segunda fase, la eutrofización favorece el desarrollo de vegetales acuáticos superiores y de fitoplacton, lo que hace que paradójicamente aumente en un principio la producción de oxígeno gracias a la fotosíntesis. Sin embargo, la tendencia se invierte con gran rapidez ya que la muerte de dichos organismos, activa la acción de las bacterias encargadas de su descomposición y de la mineralización de la materia orgánica, que, para llevar a cabo su importante cometido, consumen una gran parte del oxígeno contenido en el agua. Cuando se supera un cierto valor umbral, el oxígeno escasea en el agua y la materia orgánica, generada a partir de los vegetales muertos, al no poder ser mineralizada, se va acumulando en los fondos a modo de limo.

Llegados a este punto se producen fermentaciones anaerobias responsables del desprendimiento de ácido sulfhídrico que es el causante de ese característico olor putrefacto que desprenden las aguas que sufren este proceso. Durante esta fase, el contenido en oxígeno del agua es excesivamente bajo, además de extremadamente variable, con lo cual se hace imposible que se mantenga con vida una población normal de peces.

Todos los grandes lagos están amenazados, en mayor o menor medida, por la eutrofización y algunos se encuentran ya en fase avanzada (Grandes Lagos de Norteamérica y lago Leman, en Suiza). Aunque el fenómeno no es irreversible, las soluciones, caras y difíciles de llevar a la práctica, se reservan para las pequeñas extensiones de agua, limitándose en la mayoría de los casos las medidas adoptadas a frenar en lo posible el proceso.

Como se puede observar este problema aunque esté situado en las aguas continentales se puede trasladar y aplicar a cualquier tipo de clasificación de las aguas (subterráneas, ríos, lagos, mares).

3.4.3.- Contaminación por metales pesados (pilas)

Cada día son más intensas las campañas que en muchas partes del mundo animan a depositar las pilas en contenedores especiales. La explicación de la insistencia de las autoridades es muy sencilla: la alta toxicidad de los metales pesados (como el mercurio), que forman parte de la composición química de las pilas. Las pilas que a diario nos hacen más fácil y confortable nuestra vida acaban, por regla general, en los vertederos y terminan por contaminar con su mercurio las aguas de los acuíferos, en principio aptas para el consumo humano. Tanto el mercurio como otros metales pesados (cadmio, litio, níquel, etc.), utilizados, por ejemplo como anticorrosivos en las pilas, ingeridos con el agua potable o través de los alimentos, pueden ser la causa, cuando se superan ciertos valores límite, de graves dolencias.

La vía de entrada de estas sustancias a través de la cadena alimentaria (conocida como bioacumulación de tóxicos) se basa en el hecho de que el ser humano es el último eslabón de la cadena que, por ejemplo, en el caso de los animales marinos, va desde el agua del mar, pasando por el fitoplacton y el zooplacton, hasta llegar a los pescados, en especial el atún, el bonito, o a los moluscos (almejas, berberechos, mejillones, etc.), los cuales son grandes acumuladores de metales pesados. De esta manera, las sustancias tóxicas vertidas a las aguas de los ríos y mares vuelven a nosotros a través de los alimentos que ingerimos, cerrando un ciclo muy perjudicial para nuestra propia salud.

3.4.4.- Contaminación por generación eléctrica

Los efectos que produce la utilización del agua en la generación de energía se reducen a incrementos notables de las temperaturas de los cauces utilizados como refrigerantes y al remanso de los cursos (embalses) para la obtención de energía eléctrica. Si bien provoca un desequilibrio sobre el desarrollo de la flora y fauna de la zona no se puede hablar propiamente de una contaminación.

3.5.- Aznalcóllar


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