Desarrollo sustentable

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Unidad 2 Escenario Natural

Competencia especfica a desarrollar

Conoce y utiliza los conceptos y el lenguaje adecuadamente sobre los elementos que integran el

escenario natural.

Introduccin

El propsito de esta unidad es proporcionar una introduccin a los principales componentes del

medio natural y explicar cmo stos se relacionan con el desarrollo sustentable.

Pero antes de seguir adelante, es importante entender algunos conceptos clave sobre la Tierra.

Todos los procesos fsicos que ocurren en la Tierra puede dividirse en cuatro capas: la atmsfera,

la litosfera, la hidrosfera y la biosfera.

Aunque se puede estudiar por separado cada mbito, es importante entender que los cuatro estn

relacionados entre s y los procesos que ocurren en un mbito puede tener una influencia en los

procesos que ocurren en otro.

La atmsfera es una capa gaseosa que rodea el planeta. Sus principales funciones son regular la

temperatura de la tierra mediante la absorcin de la radiacin solar del sol y el suministro de los

elementos cruciales - carbono, oxgeno, hidrgeno y nitrgeno - para sostener la vida.

La litosfera est formada por la capa slida de la Tierra en la que la mayora de las formas de vida

se encuentran. Montaas, colinas, y los desiertos son todos componentes de la litosfera. La

superficie de la litosfera contiene nutrientes de soporte de suelo para su uso por los organismos

de la Tierra.

La hidrosfera es capa de la tierra que contiene agua. Esto incluye el agua lquida en los lagos,

ocanos y ros, agua en estado slido en glaciares y casquetes de hielo y agua en estado gaseoso

en la atmsfera.

La biosfera se compone de todos los organismos vivos en el planeta. Dado que estos organismos

se basan en los recursos de la hidrosfera, la atmsfera, la litosfera y la biosfera depende de los

otros tres reinos. La biosfera, es el mbito en el que los seres humanos se encuentran, lo cual nos

da una idea de cmo la humanidad depende de cada uno de las otras capas para sobrevivir.

Actualmente estamos en un punto donde nuestras acciones sobre el medio ambiente estn

teniendo consecuencias en cada uno de los reinos.

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Por ejemplo, nuestras emisiones de CO2 alteran la forma en como la atmsfera absorbe la

radiacin solar, y que est causando el calentamiento del planeta debido a la mayor cantidad de

carbono en la atmsfera.

Los seres humanos tenemos una tendencia a vernos a nosotros mismos como separados del

medio ambiente, el medio ambiente es un sistema externo del que podemos extraer recursos para

nuestro beneficio.

Sin embargo, el logro de la sustentabilidad significa darse cuenta de que estamos interconectados

y dependientes de los cuatro reinos de la Tierra.

Si causar daos irreversibles a un reino, puede poner en peligro la supervivencia de nuestra

especie.

1. El Ecosistema

Un ecosistema est formado por un grupo de organismos y el ambiente fsico con el que

interactan.

Aunque esta definicin puede parecer simple, los ecosistemas son en realidad muy complejos, con

numerosas interacciones en pequea y gran escala que se dan entre las diferentes plantas y

animales.

Estos organismos requieren de insumos de materia (suelo) y energa (luz solar) tanto para crecer y

reproducirse.

Para visualizar esta complejidad, puede ayudar a pensar sobre los componentes vivos y no vivos

de un rea en particular.

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Por ejemplo, si tuviramos que analizar una seccin de la selva amaznica, veramos que toda la

vida requiere de un suelo para funcionar.

La tierra necesita los nutrientes adecuados con el fin de cultivar rboles y plantas para el consumo

de los animales.

Sin embargo, con el fin de que las plantas crezcan, necesitan la luz del sol, el agua y CO2.

Por lo tanto, es necesario que haya una fuente accesible de agua para las plantas, ya sea por la

precipitacin (lluvia) o de un arroyo, lago o aguas subterrneas.

Pero el sistema tambin debe sostenerse a s mismo de alguna manera.

Si el suelo es uno de los bloques de construccin inicial de un ecosistema, entonces requiere de

forma regular de los nutrientes adecuados.

Estos nutrientes en el suelo se proveen a travs de la descomposicin de la materia vegetal y

animal, o a travs de los residuos generados por los animales despus de consumir alimentos.

El ciclo es capaz de repetirse y continuar el apoyo a la vida en los prximos aos. Por lo tanto,

puede pensar de cada especie en un rea como parte de una red ms grande, cada uno con un

papel importante que desempear en el buen funcionamiento del ecosistema.

Debido a la naturaleza interrelacionada de todos los componentes de un ecosistema, los cambios

en una parte del ecosistema afectan a los cambios en otro.

Aunque los seres humanos suelen ser los mayores contribuyentes a grandes cambios en los

ecosistemas, estos cambios tambin se producen de forma natural.

Por ejemplo, los incendios forestales son un evento comn en los bosques de crecimiento maduro

o viejo.

Cuando se producen, los incendios que se extienden por grandes reas geogrficas, matan a los

rboles y las plantas y otra vegetacin.

Esto tiene el efecto inmediato de la destruccin de la zona habitable para la vida animal, que se

ven obligados a trasladarse a otro lugar.

Sin embargo, los incendios forestales son tambin una oportunidad para la renovacin de un

ecosistema, como los restos del rbol que sirven como nutrientes para las plantas nuevas y ayuda

eficaz para crecer.

Estas plantas pequeas se convierten en arbustos, que ofrecen algunos espacios nuevos para la

vida animal ms pequeos.

Con el tiempo el bosque llega de nuevo en la madurez, y puede continuar a florecer de nuevo.

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Los incendios son por lo tanto, los eventos naturales que alteran la cantidad de animales y plantas

que interactan en un ecosistema cuando se producen.

Sin embargo, las perturbaciones inducidas humanas en los ecosistemas pueden tener

consecuencias perjudiciales e irreversibles.

Un ejemplo famoso de esto es el derrame de petrleo del Exxon Valdez que ocurri en el estrecho

Howe.

El derrame ocurri el 24 de marzo de 1989, cuando el petrolero Exxon Valdez golpe la roca,

arrojando 260 mil - 750 mil barriles de petrleo crudo en el ecosistema.

Consecuencias inmediatas fueron la muerte a gran escala de millones de aves, peces y otras

especies marinas y la vida terrestre.

Sin embargo, el derrame de petrleo tuvo consecuencias a largo plazo para la salud del

ecosistema.

Con la muerte acumulada de millones de salmones, la poblacin de ballena asesina tambin se

redujo drsticamente, algunas poblaciones de ballenas asesinas se espera que mueran pronto.

Mayores tasas de mortalidad se observaron tambin en las nutrias y los patos que ingieren presas

contaminadas.

Ahora, ms de 20 aos despus, los efectos de Exxon Valdez sigue apareciendo, el ecosistema

probablemente nunca volver a la forma en que una vez fue.

Los ecosistemas son sistemas naturales por lo tanto, complejos, con numerosos componentes

interrelacionados.

Toda la vida en un ecosistema tiene un valor y contribuye de alguna manera a otra vida.

Sin embargo, los ecosistemas son sensibles a las perturbaciones introducidas por los seres

humanos y la naturaleza.

En algunos casos estas alteraciones pueden tener consecuencias irreversibles para la longevidad

de los ecosistemas.

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2. Flujo De Energa

El flujo de la energa es importante para entender cmo los elementos del entorno natural

interactan unos con otros.

La energa puede ser definida como la capacidad de trabajo o llevar a cabo cambios en el

movimiento o estado de la materia.

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Hay muchos tipos diferentes de energa: la energa solar, la energa magntica, la energa del

sonido, la energa elstica, etc.

Cuando usted est pensando en cada tipo de energa, trate de visualizar cmo el movimiento se

crea por esta forma de energa.

Por ejemplo, en el caso de la energa magntica, por ejemplo un imn mueve un objeto de metal

que este cerca de l.

La comprensin de la energa le ayudar a entender cmo los distintos procesos se llevan a cabo

en el entorno natural.

Bsicamente, cualquier trabajo que se realiza en el medio natural (cualquier movimiento de la

materia) est vinculada a la energa.

Ya sea se trate de las fuerzas de la energa del viento que susurran de las hojas de un rbol o el

consumo de la energa solar por las plantas, la energa est presente en todas partes.

Una forma til de ver la energa en el ambiente natural es mirar en trminos de flujos de energa.

Podemos ver cmo fluye la energa entre objetos diferentes, y cmo diferentes objetos y

organismos estn relacionados con una fuente de energa inicial.

Para explicar mejor este concepto, echemos un vistazo a la cadena alimentaria.

Si pudiramos ver como los organismos en un ecosistema son capaces de llevar a cabo su trabajo,

veramos que la comida sirve como una fuente importante de energa.

Sin comida, un organismo en el medio natural no sera capaz de funcionar. Por ejemplo, si usted

piensa en s mismo, no puede funcionar correctamente (o trabajar) sin una alimentacin

adecuada. La comida sirve como una fuente de energa que el cuerpo usa para alimentar sus

msculos. Sin la fuente regular de energa de los alimentos que en su cuerpo se descomponen ser

cada vez ms difcil completar las tareas diarias.

Sin embargo; la energa que obtenemos de los alimentos en un entorno natural, provienen de una

fuente inicial de energa: la energa solar. La energa solar es el calor y la energa de la luz irradiada

por el sol.

A travs de la fotosntesis, las plantas y los rboles son capaces de utilizar la energa solar y CO2

para llevar a cabo sus actividades y crecer. Con una entrada constante de energa solar, son

capaces de crecer o aumentar la biomasa, que se convierte en una fuente de energa para los

herbvoros.

Los herbvoros son animales que consumen plantas de energa para llevar a cabo sus actividades y

aumentar la masa. Eventualmente, los herbvoros se conviertan en una fuente de energa para los

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carnvoros (animales que se alimentan de otros animales) que se convierten en una fuente de

energa para otros carnvoros o humanos.

Esta relacin entre las plantas y otras especies de un ecosistema se llama la cadena alimentaria.

Como puede ver, la cadena alimentaria se compone de los flujos de energa, a partir de la entrada

de la energa solar y terminando con la creacin de los alimentos.

Sin embargo, el total de energa que pas de un organismo a otro es tan slo el 10% del organismo

anterior. Por lo tanto, a medida que avanza en la cadena alimentaria, hay una menor oferta de

energa disponible.

En consecuencia, los animales hacia la parte superior de la cadena alimentaria requieren una

mayor cantidad de alimentos para satisfacer sus necesidades energticas.

Aunque existen numerosos ejemplos de flujo de energa en el medio natural, en la cadena

alimentaria es particularmente instructivo, ya que revela cmo la energa solar es la base de toda

la vida en un ecosistema, ya que las transferencias de un organismo a otro a travs del proceso de

los consumos de alimentos.

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3. Ciclos Biogeoqumicos

En este tema se analizar el flujo de materia en el entorno natural, tambin llamados ciclos

biogeoqumicos.

Cuando nos fijamos en los ciclos, estamos mirando a los sistemas autnomos de la materia o flujo

de energa.

La palabra biogeoqumicos se refiere a la vida (bio), la Tierra (GEO), y las sustancias o molculas

(qumica).

Por lo tanto, cuando nos referimos a los ciclos biogeoqumicos, estamos observando el flujo de un

elemento qumico o molcula moverse a travs de la biosfera de nuestro planeta o el ecosistema.

Tipos de Ciclos Biogeoqumicos

1.- Sedimentarios: los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas,

sedimentos, etc.) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos son

generalmente reciclados mucho ms lentamente que en el ciclo gaseoso, adems el elemento se

transforma de modo qumico y con aportacin biolgica en un mismo lugar geogrfico. Los

elementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo periodo de tiempo con

frecuencias de miles a millones de aos. Ejemplos de este tipo de ciclos son el FSFORO y el

AZUFRE.

2.- Gaseoso: los nutrientes circulan principalmente entre la atmsfera y los organismos vivos. En la

mayora de estos ciclos los elementos son reciclados rpidamente, con frecuencia de horas o das.

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Este tipo de ciclo se refiere a que la transformacin de la sustancia involucrada cambia de

ubicacin geogrfica y que se fija a partir de una materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos

gaseosos son el CARBONO, el NITRGENO y OXGENO.

3.- El Ciclo HIDROLGICO: el agua circula entre el ocano, la atmsfera, la tierra y los organismos

vivos, este ciclo adems distribuye el calor solar sobre la superficie del planeta

Relacin de las industrias del proceso y el medio:

Una industria y su medio estn involucrados en un sistema, ambos subsistema interrelacionan

para formar un nico sistema. En esta relacin se establece un contacto ntimo que tiene tanto

entradas como salidas en ambos subsistemas.

La industria del proceso se abastecer pues del medio as como el medio recibir las salidas de la

industria, tanto productos, como desechos.

Pero la industria como acto humano, produce desechos que alteran el medio que le rodea

(emisin de SO2, SO3, NO2, NO, CO, CO2, etc.). Si bien se consideran desechos, la naturaleza tiene

la capacidad de eliminarlos en concentraciones razonables, pero cuando se afecta el equilibrio

ecolgico drsticamente el desecho pasa a ser contaminante. Otras veces el proceso es a la

inversa, podemos llegar a agotar o desvirtuar los nutrientes que permiten y mantienen las cadenas

trficas y la vida. Se puede entonces acabar con el flujo correcto de biomasa, y eliminar seres

vivos.

Ciclo de carbono

El ciclo del carbono son las transformaciones qumicas de compuestos que contienen carbono en

los intercambios entre biosfera, atmsfera, hidrosfera y litosfera. Es un ciclo de gran importancia

para la supervivencia de los seres vivos en nuestro planeta, debido a que de l depende la

produccin de materia orgnica que es el alimento bsico y fundamental de todo ser vivo.

El carbono es un componente esencial para los vegetales y animales. Interviene en la fotosntesis

bajo la forma de CO2 (dixido de carbono) o de H2CO3 (cido carbnico), tal como se encuentran

en la atmsfera. Forma parte de compuestos como: la glucosa, carbohidrato fundamental para la

realizacin de procesos como la respiracin y la alimentacin de los seres vivos, y del cual se

derivan sucesivamente la mayora de los dems alimentos.

La reserva fundamental de carbono, en molculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es

la atmsfera y la hidrosfera. Este gas est en la atmsfera en una concentracin de ms del 0,03%

y cada ao aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2 se consumen en los procesos de

fotosntesis, es decir que todo el anhdrido carbnico se renueva en la atmsfera cada 21 aos.

La vuelta de CO2 a la atmsfera se hace cuando en la respiracin, los seres vivos oxidan los

alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiracin la hacen

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las races de las plantas y los organismos del suelo y no, como podra parecer, los animales ms

visibles.

Los productos finales de la combustin son CO2 y vapor de agua. El equilibrio en la produccin y

consumo de cada uno de ellos por medio de la fotosntesis hace posible la vida.

Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el CO2 del aire y durante la fotosntesis liberan

oxgeno, adems producen el material nutritivo indispensable para los seres vivos. Como todas las

plantas verdes de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquiera

imaginar la cantidad de CO2 empleada en la fotosntesis.

En la medida de que el CO2 es consumido por las plantas, tambin es remplazado por medio de la

respiracin de los seres vivos, por la descomposicin de la materia orgnica y como producto final

de combustin del petrleo, hulla, gasolina, etc.

En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenmenos naturales como los

incendios.

Los seres vivos acuticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy

superior a la que tiene en el aire

4. Biodiversidad Desde Genes Hasta Ecosistemas

La biodiversidad se refiere al grado de variacin de los organismos vivos en un ecosistema o del

planeta. Un ecosistema de gran biodiversidad es saludable porque tiene una amplia gama de

variacin en los tipos de organismos que viven all.

Procesos que reducen la biodiversidad de un rea en particular son la extincin de especies y el

cambio ambiental, dando como resultado la prdida de la vida en un rea en particular.

La biodiversidad es un campo muy importante de estudio debido a las implicaciones del desarrollo

humano en la diversidad de especies de la Tierra.

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La biodiversidad se inicia con la medida de la variabilidad gentica en una poblacin dada.

Un gen es una unidad de la herencia de un organismo, o la informacin necesaria para un

organismo para construir y mantener sus clulas y sus rasgos de exhibicin.

Por ejemplo, si una persona va a tener los ojos azules esto es determinado por el material gentico

de su ADN.

Es importante para una especie particular el tener una considerable diversidad gentica dentro de

su poblacin para que pueda adaptarse al entorno. Si los miembros de una poblacin en particular

son muy similares, estos pueden ser eliminados por un cambio en el medio ambiente ya que

ninguno de la poblacin tendr defensa contra ese cambio.

Por ejemplo, la creciente prevalencia de los monocultivos (cultivos con maquillaje gentico casi

idntico) en los cultivos genticamente modificados ha llevado a los cultivos a ser susceptibles a la

enfermedad.

La introduccin de una enfermedad en particular a una poblacin susceptible de cultivos podra

acabar con toda la cosecha.

Sin embargo, en cultivos ms diversos podra haber algunas plantas con resistencia a la cepa

particular de bacterias, lo que garantizara la supervivencia de los cultivos, y la posterior sancin

por este cdigo gentico para los futuros cultivos.

Adems de la diversidad gentica, es importante contar con la diversidad entre todos los

diferentes organismos de una zona determinada, as esto garantizara que el ecosistema en su

conjunto sera capaz de sostener cualquier cambio repentino en el ambiente.

Sin embargo, los seres humanos pueden introducir organismos en un ecosistema determinado que

elimina un cierto segmento de la poblacin del ecosistema. Por lo tanto, alteraciones provocadas

por humanos a los ecosistemas puede tener consecuencias perjudiciales e irreversibles.

Un buen ejemplo de esto es cuando los seres humanos introducen especies invasoras en reas

particulares.

Una especie invasora puede ser definida como cualquier planta no nativas o un animal que afecta

negativamente el hbitat en donde se introducen.

Cuando una planta no nativa o animal se introduce en un rea, a menudo no tiene depredadores

naturales para mantener su poblacin bajo control.

Como resultado, a menudo se multiplican y crecen, tomando el relevo de la zona y matan o

impiden el crecimiento de las especies nativas.

Un ejemplo particularmente famoso de la devastacin que las especies invasoras pueden causar

es la introduccin accidental de la serpiente marrn de rbol de la isla de Guam.

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La serpiente marrn de rbol es una serpiente autctona de Australia, Nueva Zelanda y Papua

Nueva Guinea, que fue llevado probablemente a Guam a travs de buques de carga despus de la

Segunda Guerra Mundial.

En pocos aos empez a devastar las poblaciones de aves nativas de Guam, lo que condujo a la

extincin de doce especies de aves nativas.

La conservacin de la biodiversidad es un proceso complejo que incluye la promocin de la

variabilidad gentica y los ecosistemas.

Las formas actuales de desarrollo humano son negligentes de la necesidad de preservar la

diversidad en el medio ambiente que hace que los ecosistemas sean menos hbiles en su trato con

las perturbaciones ambientales.

A fin de alcanzar un futuro ms sostenible, el desarrollo humano debe ser ms consciente de la

biodiversidad y buscar activamente promover la diversidad de especies de la Tierra.

5. Recursos Naturales

Los seres humanos han sido capaces de lograr altos niveles de desarrollo haciendo uso de los

recursos en el medio natural.

Un recurso es cualquier cosa que ocurra en el medio natural que los seres humanos utilizan tanto

por necesidad o deseo.

Ejemplos de recursos naturales, los bosques, depsitos de agua dulce, peces, y el carbn.

Los recursos naturales se pueden desglosar en dos categoras generales: biticos y abiticos.

Recursos biticos incluyen todos los recursos adquiridos de la biosfera, tales como rboles,

animales, peces y otros organismos.

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Los recursos de carbn y el petrleo son tambin parte de esta categora, ya que aparecieron a

partir de organismos que vivieron con anterioridad.

Los recursos abiticos consisten en todas las cosas no vivientes tales como agua, minerales, aire,

oro, plata, etc.

Los recursos naturales pueden ser subdivididos en otras dos categoras: renovables y no

renovables.

Los recursos renovables son los recursos que se puede reponer fcilmente despus de un perodo

relativamente breve de tiempo.

Los recursos renovables tales como la luz del sol y el viento estn siempre disponibles y por lo

tanto no son afectados por el consumo humano.

Otros, como los cultivos agrcolas, los rboles, y el agua se pueden agotar durante un tiempo, a

pesar de que es posible que se repongan por s solos.

Por ejemplo, un cultivo como la papa puede ser agotado cuando se cosecha, pero volver a crecer

el ao siguiente.

Un bosque, sin embargo, tomar mucho ms tiempo en volver a crecer, a veces tomando mucho

tiempo antes de que pueda ser utilizado de nuevo.

La distincin entre renovables y no renovables es importante, porque si un recurso no renovable

se agota, entonces ya no estar disponible para el consumo humano.

Aunque el uso de recursos es el motor del desarrollo econmico, tambin pueden contribuir a

niveles ms altos de contaminacin y degradacin del medio ambiente.

Por ejemplo, la combustin de petrleo en los automviles emite CO en la atmsfera,

contribuyendo as al efecto invernadero.

A pesar de que un auto no puede emitir CO suficiente para afectar negativamente a la atmsfera,

el efecto acumulativo de millones de autos que emiten CO tiene un fuerte efecto adverso y

contaminante.

Esta es una de las realidades del desarrollo humano actual que se produce en una escala tan

grande que puede tener consecuencias negativas para el buen funcionamiento del medio

ambiente.

Por lo tanto, el consumo sostenible de los recursos debe tener en cuenta el panorama ms amplio

del desarrollo humano.

Y como hemos aprendido acerca de los ecosistemas, la destruccin de uno de los aspectos del

medio ambiente a menudo puede afectar otras partes del medio ambiente.

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Dado que el desarrollo ocurre en una escala mundial de gran tamao, las consecuencias para el

medio ambiente natural puede ser de gran envergadura e irreversibles.

5.1 Hidrosfera

La hidrosfera es la capa de la Tierra, que incluye toda el agua. Se trata del agua en los ocanos, los

ros, o en forma de agua subterrnea, y en la atmsfera. Desempea un papel crucial para

determinar el clima de nuestro planeta.

El movimiento del agua entre los diversos lugares y mbitos de la tierra se conoce como el ciclo

hidrolgico.

Cerca de 97,2% del agua en la hidrosfera se encuentra en los ocanos - este es la mayor

reserva de agua.

El depsito de agua dulce almacenada en glaciares y capas de hielo es el 2.5% del agua

mundial total.

El resto del agua est presente en las aguas subterrneas (0,63%) y en los ros, lagos y

arroyos (0,02%).

Visualizar el agua de esta manera pone de manifiesto la escasez de agua utilizable por los seres

humanos.

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Antes de ahondar en los detalles del ciclo hidrolgico, es importante entender las propiedades

bsicas de agua.

El agua puede estar presente en tres estados: lquido, slido o gas. Con el fin de cambiar el estado

de slido a lquido, slido a gas o lquido a gas, es necesaria aadir a las molculas de agua la

energa trmica.

Este calor se denomina calor latente, ya que se adquiere de los alrededores y se almacena dentro

de las molculas de agua.

Cuando el calor latente se libera de las molculas de agua, el agua puede cambiar en la direccin

opuesta, de un gas a lquido, lquido a slido o gas a slido.

Estos cambios de estado son importantes, porque revelan cmo las molculas de agua navegan

por el ciclo hidrolgico.

El ciclo hidrolgico se inicia con la energa trmica del sol haciendo que el agua en la superficie se

evapore - este es el cambio en el estado de lquido a gas.

A medida que el agua se evapora, sube y forma nubes.

Pero ya que la atmsfera se enfra, las molculas de agua con el tiempo se condensan cuando la

temperatura es lo suficientemente fra y caen en forma de precipitacin.

La ubicacin tambin juega un papel importante en el ciclo hidrolgico global.

Grandes cantidades de agua se evaporan cerca del ecuador, porque es ah donde es ms clido.

Debido a los principios de la circulacin atmosfrica, el agua se mueve hacia el norte a las regiones

ms fras, que es donde tiende a caer en forma de precipitacin.

La humedad es una medida de la cantidad de vapor de agua presente en el aire. Esta cantidad

puede variar enormemente de un lugar a otro.

Esto se debe a la cantidad de vapor de agua que una determinada parcela de aire puede retener y

depende de la temperatura del aire.

El aire caliente puede contener ms vapor de agua que el aire fro. Como resultado, las

ubicaciones ms cercanas al ecuador son ms hmedas que las que estn ms lejos del ecuador.

Cabe sealar que hay una cantidad fija de agua presente en el planeta, el agua no se puede ni

aadir ni quitar de la tierra.

Como resultado de ello, veramos que el ciclo hidrolgico global es un sistema cerrado.

El agua se desplaza en el planeta como un sistema de flujos, ya que se evapora cerca del ecuador y

se precipita en el Norte.

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Esta precipitacin es importante, ya que repone los suministros de agua dulce de ro y lagos.

Los seres humanos se basan en el ciclo hidrolgico de las fuentes de agua dulce.

Sin embargo, el comportamiento humano tambin puede tener un enorme impacto en el agua

disponible.

Por ejemplo, muchos asentamientos humanos (incluso ciudades) dependen del agua subterrnea

o acuferos como fuente para el riego o potable.

Un acufero es una fuente subterrnea de agua que puede ser extrado por excavacin de un pozo.

Sin embargo, el agua subterrnea a menudo lleva miles de aos para acumularse y cuando se

agotan o se contaminan, ya no puede proveer de agua dulce.

Esto puede ser particularmente desastroso en una regin que no tiene formas alternativas de fcil

5.2 Litosfera

La litosfera es la parte ms externa de la superficie de la Tierra o la corteza.

Es la zona externa de la Tierra, que consiste en material de roca rgida.

Se encuentra en la parte superior de la astenosfera, que es de 60 - 150 kilmetros de profundidad

en la tierra, y consiste en una capa suave, plstica de roca.

La litosfera contiene varias lminas grandes llamadas placas litosfricas que son capaces de

moverse sobre la capa suave de la astenosfera.

Estas placas pueden ser tan grandes como los continentes, y son capaces de moverse de forma

independiente de las otras placas. Es el movimiento de estas placas, que causa los terremotos.

La litosfera es de gran importancia para el funcionamiento de los ecosistemas. Proporciona una

base sobre la cual el suelo, las plantas y los animales viven, y contiene muchos minerales y

elementos que son importantes para el desarrollo humano.

Los seres humanos han utilizado elementos de la litosfera (tales como oro, aluminio y granito)

para producir bienes.

Sin embargo, la escala en que los seres humanos hoy en da perforan en la litosfera es mucho

mayor de lo que ha sido histricamente, y esta actividad est comenzando a tener impacto en el

funcionamiento de los ecosistemas.

El propsito de muchas minas es perforar en la litosfera con el fin de aprovechar los yacimientos

minerales y de extraccin de recursos.

Hay dos tcnicas de excavacin principales: minera a cielo abierto y minera de subsuelo.

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De las dos tcnicas diferentes, la minera de superficie es la ms comn, un 85% de los minerales

en los Estados Unidos se extraen de esta manera.

La minera de superficie se lleva a cabo mediante la eliminacin de la superficie de toda la

vegetacin, la suciedad y rocas que estn cubriendo los depsitos de mineral a extraer.

La minera de subsuelo consiste en la perforacin en la tierra para llegar a los depsitos de

mineral.

Sin embargo, las actividades mineras pueden tener graves impactos sobre el medio ambiente si no

se toman medidas apropiadas.

En particular, la minera de superficie puede resultar en la prdida de hbitat para muchos

animales y plantas y reducir la biodiversidad.

Las actividades mineras tambin contribuyen a la deforestacin mundial, que como hemos

comentado, contribuye al cambio climtico.

Adems, las actividades mineras a menudo dejan residuos, que bsicamente contiene todo el

material de los residuos no utilizados de la mina.

Estos a menudo pueden ser altamente txicos y perjudiciales para la fauna local.

Aunque se intenta evitar la contaminacin en los ecosistemas naturales, las fallas ocurren, y a

veces material txico se abre paso en los ros y lagos, y en los cuerpos de los animales (incluso

seres humanos).

Las medidas ambientales a menudo son olvidadas en el sector minero, sin embargo, con la

creciente preocupacin por la degradacin ambiental y la prdida de biodiversidad, muchas

organizaciones han tratado de mantener a los pases y las empresas mineras responsables de sus

acciones.

Por ejemplo, el Consejo Internacional de

Minera y Metales que se inici despus

de la Cumbre de Ro en 1992 con el

objetivo de avanzar en cuestiones

ambientales y sociales relacionados con

la industria minera.

Aunque este es un paso en la direccin

correcta, la minera sigue siendo una

amenaza para los ecosistemas, y an se

puede hacer mucho para promover una

mayor sostenibilidad en el sector minero.

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5.3 Atmsfera

La atmsfera es la capa ms externa de la Tierra y

est compuesta por diferentes gases que se

extienden a varios kilmetros de distancia de la

litosfera.

La fuerza gravitacional de la tierra asegura de que

la atmsfera se mantiene en su lugar.

Alrededor del 97% de la atmsfera est ubicado a

30 km de la superficie del planeta, mientras que el

lmite superior de la atmsfera se extiende a 10,000

kilmetros de la Tierra.

La composicin qumica del aire dentro de 80

kilmetros de la superficie est compuesta

principalmente por nitrgeno (78%), oxgeno (21%)

y otros gases (1%).

Adems de estos principales gases, la atmsfera contiene vapor de agua.

El ambiente desempea muchas funciones que son crticas para la supervivencia de la vida en la

tierra.

La atmsfera superior contiene la capa de ozono, que es una fina capa de oxgeno situado a unos

14 a 50 km sobre la superficie.

Realiza el papel crucial de la absorcin del 9799% de la radiacin ultravioleta del sol, protegiendo

as a la biosfera de sus efectos nocivos.

Sin la capa de ozono, los organismos de la superficie de la Tierra sera destruida por la exposicin

directa a la radiacin ultravioleta intensa, y los tejidos sin proteccin animal serian daados.

Sin embargo, el ozono puede ser reducido a travs de la liberacin de clorofluorocarbonos, que

fue un gran problema en todo el siglo 20.

Los clorofluorocarbonos son compuestos altamente estables que pueden sobrevivir a la subida de

la capa de ozono y a las molculas de ozono. Fueron comnmente encontrados en refrigeradores,

disolventes, propelentes, aunque se han ido eliminando gradualmente desde el Protocolo de

Montreal en 1989.

Otra funcin importante de la atmsfera es la regulacin de temperaturas de la superficie a travs

del efecto invernadero.

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Cuando la radiacin solar (en forma de luz y calor) entra en la atmsfera, algunas de ellas se

reflejan hacia el espacio debido a la capa de ozono, mientras que otras continan en la superficie.

De la radiacin que alcanza la superficie, alguna es absorbida por la tierra, mientras que otra se

refleja en la atmsfera.

Sin embargo, la presencia de gases de efecto invernadero como el dixido de carbono y de

metano atrapa parte de esta radiacin de la Tierra, y absorben o reflejan de nuevo hacia la

superficie.

Esto crea un efecto invernadero, ya que atrapa la radiacin cerca de la superficie y provoca el

calentamiento del planeta que es importante para la funcin de la vida.

Sin embargo, la reciente preocupacin sobre el efecto invernadero o el cambio climtico han

surgido debido a la creciente concentracin de gases de efecto invernadero en la atmsfera como

resultado de la actividad humana.

Antes de la Revolucin Industrial, las concentraciones de dixido de carbono en la atmsfera eran

278 ppm (partes por milln).

Debido a la industrializacin y mayores niveles de desarrollo, desde entonces, las concentraciones

de dixido de carbono en la atmsfera han aumentado casi un 40%, y se sitan en 392 ppm, que

es 42 ppm ms alto que el nivel de seguridad identificado a 350 ppm.

Sin lugar a dudas, el dixido de carbono ha aumentado en la atmsfera debido a actividades

humanas.

La nica manera de frenar el cambio climtico y reducir las concentraciones de dixido de carbono

a un nivel seguro en la atmsfera es la reduccin de las emisiones de gases de efecto invernadero

causadas por la actividad humana.

Desarrollo sustentable

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6. Servicios Ambientales

A pesar de todos los logros alcanzados en el desarrollo humano en los ltimos dos siglos, todava

dependemos de que el medio ambiente nos proporcione los servicios necesarios.

Estos servicios necesarios se conocen como servicios ambientales o servicios de los ecosistemas,

ya que son procesos que ocurren en la naturaleza y que los seres humanos se benefician de ellos.

A pesar de que los diversos servicios ambientales han sido objeto de debate durante las ltimas

dcadas, las definiciones formales de estos servicios fueron popularizados por las Naciones Unidas

en el Millennium Ecosystem Assessment (MA) de 2004.

El MA propone a los servicios ambientales agrupados en cuatro categoras principales: (1)

aprovisionamiento, (2) de regulacin, (3) apoyo y cultural (4).

Aunque cada categora se puede estudiar de forma independiente, es importante tener en cuenta

tambin cmo cada categora est interrelacionada.

Aprovisionamiento se refiere a la oferta de recursos para el consumo humano o su utilizacin.

Esto incluye el suministro de recursos de agua dulce, las reservas de alimentos, minerales, energa

(por ejemplo, la energa hidroelctrica o geotrmica).

La regulacin, se refiere a los procesos naturales que regulan beneficiosamente la biosfera y

garantizan el equilibrio en los ecosistemas.

Esto incluira la regulacin del clima, como la filtracin natural del agua, y el control de las

enfermedades.

El apoyo se refiere a la prestacin de servicios que hacen a todos los otros servicios ambientales

posibles.

Esto incluye la formacin del suelo, ciclos de nutrientes y la polinizacin de los cultivos.

Finalmente cultural se refiere a los beneficios que ofrece el medio natural para el desarrollo

humano cognitivo y espiritual. Es quizs menos tangible que los otros tres servicios, pero tambin

incluye actividades recreativas (como el montaismo, kayak, etc.) y las conexiones espirituales.

A pesar de los avances logrados en el desarrollo humano, debemos reconocer las limitaciones en

el entorno natural, y darnos cuenta de que si se desarrolla fuera de la capacidad de carga de la

tierra, estamos poniendo en mucha tensin a los servicios ambientales cruciales.

Un ejemplo de esto es el resultado de las inundaciones del Huracn Katrina o las intensas olas de

calor y tormentas en este de USA en el 2012.

Los diques que se construyeron en el ro Mississippi se han diseado para evitar las inundaciones

que se produzcan a lo largo del ro.

Desarrollo sustentable

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Sin embargo, algunas inundaciones del ro eran necesarias para garantizar que la vegetacin de los

humedales contine creciendo y proliferando en la zona.

Pero desde que los diques han impedido que las inundaciones se produzcan, la vegetacin de los

humedales fue desapareciendo, y cuando azoto el huracn Katrina, el agua fluy por completo a

travs de los diques construidos por humanos e inundo a la ciudad, donde caus una enorme

devastacin y la prdida de vidas.

Si la vegetacin de los humedales hubiera permaneciera en la zona se habra reducido

significativamente el flujo de agua a la ciudad que absorbi gran parte de ella y que es uno de los

servicios ambientales que presta histricamente.

En este caso, los servicios ambientales que se haban degradado hasta el punto de que cuando un

desastre natural ocurri, el entorno natural no pudo mitigar el dao y la destruccin en la ciudad

era sin duda mucho ms alta dando este resultado.

Por lo tanto, los seres humanos debe ser consciente de cmo su desarrollo afecta al buen

funcionamiento de los servicios ambientales y tratar de integrar los servicios ambientales

naturales tanto como sea posible cuando se lucha contra las restricciones impuestas por el medio

ambiente.

Muchos economistas han sugerido que los servicios ambientales son tan cruciales para la vida que

tambin se les conoce como el capital natural.

El capital, como sabemos, por lo general se refiere al valor de un bien particular en el sistema

capitalista (el capital financiero, por ejemplo).

Sin embargo, tal como entendemos ahora, el medio ambiente administra los servicios que

proporcionan un valor fundamental para el buen funcionamiento del desarrollo humano.

Al referirse a los servicios ambientales como capital natural estamos poniendo en su justo valor

los procesos naturales.

Muchos dirn que esto nos motiva a proteger ms el medio ambiente y podra dar lugar a

prcticas empresariales ms sostenibles en el futuro.

Al final, los seres humanos dependen del medio ambiente para el desarrollo, si descuidamos la

proteccin de servicios ambientales en nuestros modelos econmicos, estamos allanando el

camino para una mayor degradacin del medio ambiente y el posible colapso de la civilizacin.

7. Fenmenos Naturales

Aunque la mayora de los procesos naturales de la Tierra siguen patrones predecibles y rutinarios,

hay ocasiones en que algo va a ocurrir en el ambiente que sea raro o impredecible.

Desarrollo sustentable

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Nos referimos a estos acontecimientos como fenmenos naturales, porque se originan en el

entorno natural.

Podemos dividir los fenmenos naturales en tres categoras diferentes:

Geolgicos (por ejemplo, erupciones volcnicas, terremotos), oceanografa (por ejemplo,

tsunamis), o meteorolgicos (por ejemplo, huracanes, tsunamis).

Muchas veces estos eventos sern de una gran magnitud que provocan la destruccin de

asentamientos humanos y la prdida de la vida.

Nos referimos a estos como desastres naturales, aunque el trmino desastre natural es

discutible, como veremos ms adelante en el tema.

Como ejemplo, echemos un vistazo a los fenmenos naturales de un tornado.

Un tornado es una columna relativamente pequea pero violenta de aire que gira y que est en

contacto con la tierra y de una nube.

Las velocidades del viento en un tornado son generalmente 177 km/h, y miden 80m de ancho.

Aunque los tornados son relativamente pequeos y slo duran un promedio de 8 a 10 minutos,

son muy intensos, y puede destruir fcilmente casas u otras estructuras.

Los tornados comienzan cuando el aire fro y seco se encuentra con aire caliente y hmedo.

Trampas de aire fro sobre el aire caliente impiden su ascenso.

Ahora atrapado el aire caliente empieza a girar horizontalmente antes de que sea lo

suficientemente fuerte como para penetrar en el techo de aire fresco.

Esto hace que el aire fro caiga rpidamente, impulsando al alza ms aire caliente.

Este ciclo contina hasta que se forma un vrtice girando, hasta el momento en que el vrtice

toque tierra, causando la devastacin a su paso.

Como puede ver, los tornados son de origen natural, eventos que se pueden explicar en trminos

cientficos.

Sin embargo, el hecho de que estn fuera de la norma de comportamiento de clima tpico los

etiqueta como un fenmeno natural.

Cuando un evento se convierte en tan destructivo que resulta en enormes prdidas de vidas, a

menudo nos referimos a estos acontecimientos como desastres naturales.

Los seres humanos estn comenzando a darse cuenta de que hay medidas que pueden tomar para

reducir el dao causado por un desastre natural.

Desarrollo sustentable

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Por ejemplo, muchos departamentos de planificacin de la ciudad han implementado leyes para

prevenir el desarrollo urbano que se produzcan en las reas que son propensas a las inundaciones

- despus de todo, la mejor manera de evitar un desastre natural es la de evitar que se acumule en

un lugar que es vulnerable a los desastres naturales.

Adems, la aplicacin de la ltima tecnologa puede ayudar a reducir el dao cuando se golpe.

Por ejemplo, algunas torres residenciales y de oficinas en Vancouver, Columbia Britnica han sido

diseadas para influir en la fuerza de un terremoto en lugar de combatirla, lo que reduce la

probabilidad de que el edificio se caer debido a la tensin.

Aunque la mayora de los fenmenos naturales son inofensivos, hay algunos que han causado

enormes daos a los asentamientos humanos.

En lugar de luchar contra las fuerzas de la naturaleza, los seres humanos deben tratar de trabajar

con la naturaleza y desarrollar de una manera que no aumente la vulnerabilidad humana a los

desastres naturales.