equilibrio y contaminación - el libro de la naturaleza 8 ed estrada
Post on 08-Dec-2015
9 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
BIO
LO
GÍA
Equilibrio y contaminaciónLos seres vivos estamos compuestos por células. A su vez, las células están formadas por sustancias
orgánicas (hidratos de carbono, proteínas, lípidos, ácidos nucleicos, vitaminas) e inorgánicas (principalmente, agua y sales). Todas las sustancias, tanto las orgánicas como las inorgánicas, están formadas por átomos.
Pero, de la gran variedad de átomos que existen, no todos participan en igual proporción en la formación de los tejidos. Los que se encuentran en mafor cantidad son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno. En proporciones menores, aunque no por ello menos importantes, se encuentran el potasio, el azufre, el cloro y metales como el hierro. En el cuerpo humano hay, por ejemplo, unos 57 mg de hierro por cada kilogramo de peso. Se trata del hierro que formaparte de la hemoglobina de la sangre. Esta pequeña proporción de hierro permite que el oxígeno pueda ser transportado por la sangre hasta cada una de las células de nuestro cuerpo, lo que posibilita la respiración celular. Otro ejemplo es el magnesio. A pesar de que su cantidad en los tejidos vivos no es grande, su papel es fundamental, porque forma parte de la clorofila, sin la cual no habría fotosíntesis.
Los seres vivos obtienen estos átomos, tan importantes para la vida, del medio físico que los rodea. Es decir, del aire, del suelo y del agua. Por ejemplo, extraen del aire el oxígeno necesario para la respiración o lo encuentran disuelto en el agua. El carbono, que forma parte de todos los tejidos vivos, proviene del dióxido de carbono atmosférico. Las plantas toman el nitrógeno a partir de los nitratos del suelo y obtienen el hidrógeno a partir de transformaciones químicas realizadas sobre la molécula de agua. Sin embargo, a pesar de que los seres vivos extraen permanentemente estos materiales del medio, su cantidad total no varía sustancialmente. Por ejemplo, tanto las cantidades de oxígeno como las de nitrógeno y las de dióxido de carbono presentes en la atmósfera han sufrido solo pequeños cambios a lo largo de períodos de tiempo muy extensos.
La infinidad de seres vivos de todas las especies que pueblan el planeta no solo extraen del medio aquello que necesitan, sino que también desechan en él enormes cantidades de material (hojas, ramas, cuerpos y partes de cuerpos de animales, restos de la digestión...). Sin embargo, a lo largo del tiempo, los desechos tampoco parecen modificar demasiado la composición del agua, del aire y del suelo donde se depositan. Es notable la capacidad de recuperación que, hasta el momento, ha demostrado poseer nuestro planeta, aun si se tienen en cuenta los desechos que provienen de la actividad industrial. Ocurre que, a pesar de las constantes modificaciones que los seres vivos producen en el medio donde viven, existen procesos que permiten mantener la cantidad y la proporción de sustancias necesarias en valores que, por el momento, hacen posible la continuidad de la vida. Pero, ¿cuáles son estos procesos?
¿Cómo se reponen el dióxido de carbono y el oxígeno del medio?Intenten explicar por qué la composición del agua, del aire o del suelo no cambia sustancialmente a lo largo del tiempo.
¿De qué manera la acción del hombre puede modificar la cantidad y la proporción de materiales necesarios para la vida que hay en el aire, el agua o el suelo? Den un ejemplo de cada caso.
222
La historia de un átomo de carbono
El carbono está presente en todos los tejidos de los seres vivos. Además, se lo encuentra en el medio físico donde ellos habitan. Para que puedan observar cómo circula a través del medio ambiente y de la materia orgánica, en la siguiente secuencia les mostramos una posible historia de un átomo de carbono.
oxigenofotosíntesis
glucosaC6 H12 0 6
Un átomo de carbono se encuentra en la atmósfera formando parte de ufia molécula de dióxido de carbono (C02) que, con ei viento, viaja por distintas latitudes: a veces, cerca del mar; a veces, cerca de la tierra.
Un día, al chocar contra una hoja de una planta de maíz, la molécula es "atrapada". En la planta, junto con otras molécula de dióxido de carbono y agua, se forma glucosa mediante el proceso de fotosíntesis. De esta forma, el átomo de carbono está unido ahora a otros átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno en la planta.
glucosa glucosaglucosa
glucosa glucosa
glucosa
glucosa _ «►
respiracióncelular
muchas moléculas de glucosa se
unen para formar ¡
ffr® -¿jAlgunas de las moléculas de glucosa participan en el proceso de respiración celular en distintas células de la planta; otras (entre las que se encuentra la molécula de glucosa donde está el átomo de carbono cuya trayectoria seguimos) se unen entre sí para formar almidón. El átomo de carbono queda así atrapado en la reserva de alimento de una semilla de maíz que germina.
El sistema digestivo del chico degrada los alimentos*^ la sangre transporta los nutrientes hacia las células, donde serán utilizados o bien en la respiración celular para la obtención de energía, o bien en la construcción de otras sustancias importantes para la vida: una vez que el almidón se degrada, nuestro átomo de carbono queda formando parte de una molécula de glucosa en una de las células del chico.
Después de varios meses, cuando el maíz madura, es cosechado. En un molino, se hace harina a partir de los granos. Así es como el átomo de carbono está ahora en una empanada de humita, que es comida por un chico.
Si prestaron atención a la secuencia de sucesos que protagoniza el átomo de carbono, se habrán dado cuenta de que termina en el mismo lugar donde comenzó. Pero esta no es la única historia posible. En la siguiente página podrán analizar muchas otras.
Al día siguiente, el organismo del chico recurre a la glucosa para obtener energía. En las mitocondrias de las células, la glucosa se combina con el oxígeno inhalado, se transforma en dióxido de carbono y agua, y se libera energía. Ahora, el átomo de carbono forma parte nuevamente de una molécula de dióxido de carbono que sale a la atmósfera cuando el chico exhala.
223
Otros caminos
Una manera esquemática de mostrar las distintas transformaciones en las que puede intervenir un átomo de carbono es la siguiente.
Además de los que hemos esquematizado, existen todavía muchos otros ciclos. Al conjunto de todos los ciclos posibles se lo llama, simplemente, ciclo del carbono. Una manera de representarlo es la siguiente.
carbono en el dióxido de carbono
atmosféricofotosíntesis
respiracióncelular
digestión
alimentación
carbono en las sustancias orgánicas que
fabrica la planta
En esta representación se ve que el átomo de carbono recorrió un “camino” que lo llevó al lugar inicial. En términos técnicos, se dice que realizó un “ciclo”. Pero ese ciclo no es el único posible. Si el átomo que formaba parte del dióxido de carbono del aire que fue atrapado por la hoja de la planta y que pasó a formar parte de una molécula de glucosa se hubiese empleado en la respiración del vegetal, el ciclo hubiese sido otro.
carbono en el dióxido de carbono
atmosféricofotosíntesis
respiración celular
en la plantacarbono en
las sustancias orgánicas que
fabrica la planta
Realicen un esquema con flechas del siguiente ciclo del carbono:
Un roedor comió la semilla de trigo en la que estaba el átomo de carbono. El carbono se utilizó para construir una molécula de lípido que formaba parte del tejido graso del roedor. Pero tuvo mala suerte: un día lo atrapó un zorro y se lo comió. La molécula de lípido, entonces, se integró al tejido graso del zorro. Después de muchas artimañas y corridas, el astuto zorro se salvó de ser atrapado en una cacería, pero gastó gran cantidad de energía y "quemó" parte de sus reservas: la molécula de lípido se transformó en dióxido de carbono y en agua.
Como habrán observado, en los dos ciclos que mostramos hay algo en común: la fotosíntesis. Ocurre que ella constituye el único proceso biológico que hace posible la incorporación del carbono a la materia orgánica que forma los seres vivos. De acuerdo con los ciclos que les mostramos, en ambos casos el carbono retorna, a través de la respiración, a la atmósfera y vuelve a formar parte del dióxido de carbono. Pero existen otras formas de retomo, además de la respiración. Una de ellas es la que se realiza a partir de la combustión de materia orgánica o de minerales fósiles.
¡ndustrirespiración
de los 'cráimáles terrestres
fotosíntesis (Jeflas plantas
rocas de carbonates
combustiónrespiración
de las
dióxido de carbono atmosférico
fotosíntesis de las plantas
acuáticas
respiración de los animales acuáticos
respiración de los vegetales acuáticos dióxido de
carbono y carbonates
sueltos
224
El nitrógeno
El nitrógeno es un constituyente muy importante de los tejidos vivos, ya que es necesario para la formación de la proteínas y de los ácidos nucleicos. En la atmósfera hay una proporción muy alta de nitrógeno gaseoso (78%), pero la mayoría de los seres vivos no lo puede utilizar directamente. Las plantas lo toman de la tierra, donde se encuentra en forma de sales llamadas nitratos (por ejemplo, nitrato de sodio). Estas se disuelven en agua y se incorporan a las plantas cuando esa agua se absorbe. Los animales incorporan el nitrógeno al alimentarse de plantas (o de animales que, a su vez, consumieron vegetales). En la medida en que el nitrógeno es utilizado por las plantas, el suelo va perdiendo sus nitratos. Si no hubiera reposición, luego de cierto tiempo este material se agotaría y las plantas no podrían vivir por no contar con el material básico para formar su organismo. Por lo tanto, tampoco sobrevivirían el resto de los seres vivos que dependen de la materia orgánica producida por los vegetales. Nuevamente surge la pregunta: ¿por qué no se agota? Porque existen bacterias en el suelo que transforman el nitrógeno del aire en nitratos; por esta razón, se dice que fijan el nitrógeno en el suelo. Estas bacterias se llaman nitrificantes.
El ejemplo más conocido de bacterias fijadoras de nitrógeno es el de las llamadas rhizobium, que se asocian a las raíces de las plantas leguminosas (arveja, lenteja, soja) y forman nodulos, como el que aparece en la foto. Las rhizobium fijan el nitrógeno gaseoso del suelo y lo incorporan a otros compuestos nitrogenados que luego aprovecha la planta. Cuando se cosechan las leguminosas, quedan en la tierra las raíces, que en sus nodulos contienen una importante reserva de nitrógeno a disposición de las plantas que se cultiven luego. Por este motivo, los agricultores suelen cultivar plantas no leguminosas (que, como el maíz, no se asocian con el rhizobium) en el terreno donde previamente hubo leguminosas. Esta alternancia entre leguminosas y no leguminosas permite reponer naturalmente el nitrógeno del suelo, sin necesidad de recurrir a fertilizantes artificiales.
Además del proceso biológico, existerPotros dos tipos de fijación de nitrógeno: el atmosférico y el industrial. El primero se produce debido a las descargas eléctricas durante las tormentas. Un efecto de este fenómeno es la transformación del nitrógeno atmosférico en ácido nítrico. Este ácido se disuelve luego en el agua de lluvia y, al caer en la tierra, se transforma en nitrato. El tipo de fijación industrial corresponde al empleo de fertilizantes para mejorar el rendimiento de los suelos.
Estos fertilizantes muchas veces consisten en nitratos que se fabrican industrialmente a partir del nitrógeno atmosférico y que se agregan al suelo para enriquecerlo.
Cuando los seres vivos mueren, las sustancias orgánicas que los forman quedan en el suelo. Lo mismo ocurre con el nitrógeno contenido en sus desechos, como es el caso de la urea de la orina. En el suelo, estas sustancias son utilizadas por hongos y bacterias que vuelven a formar nitratos. De esta forma, el nitrógeno queda disponible nuevamente para ser utilizado por las plantas. Sin embargo, la mayor parte de estos nitratos son utilizados por bacterias desnitrificantes, que transforman el nitrato en nitrógeno que, a su vez, retorna a la atmósfera. Y el ciclo vuelve a comenzar...
Para que puedan analizar todos los procesos que ocurren en el ciclo del nitrógeno, observen el siguiente esquema.
atmósferagas nitrógeno
en la atmósfera
fijación del jíftrógeno por bacterias y algas del suelo,
iayos y el proceso de fijación industrial
tormenta
utilizado en las proteínas
vegetales
bacteriasdesnitrificantes
compuestos nitrogenados , absorbidos por organismos de la \ descomposición de excreciones y i tejido animal y vegetal muerto.
compuestos nitrogenados
en las excreciones animales
nitrato del sueloproteínas
hongos y bacterias
suelo
Analicen el ciclo del nitrógeno que se representa en la ilustración y contesten las siguientes preguntas:
¿Qué ocurriría con el ciclo del nitrógeno si se eliminaran las bacterias desnitrificantes?
¿Cómo incorporan los animales el nitrógeno necesario para fabricar sus proteínas?
225
El hidrógeno y e! oxígeno
El oxígeno es un elemento muy importante para la mayoría de los seres vivos. Su presencia en la atmósfera es, principalmente, un resultado de la fotosíntesis que realizan los vegetales a partir del dióxido de carbono atmosférico, del agua y de la energía de la luz (generalmente, luz solar). El oxígeno así liberado por los vegetales es incorporado, a través de la respiración, por los mismos vegetales que lo han producido y por el resto de los animales. El oxígeno se utiliza, entonces, en la respiración celular y en'ese proceso se produce energía, agua y dióxido de carbono. El dióxido de car-, bono y el agua, al volver al medio ambiente, completan un nuevo ciclo: el ciclo del oxígeno.
Por su parte el gas llamado hidrógeno, si bien es muy abundante en el universo (es el "combustible” que les permite a las estrellas generar la energía que irradian al espacio), es muy escaso en nuestro planeta. Entonces, para estudiar el ciclo del hidrógeno (es decir, cómo el hidrógeno pasa del medio físico a los seres vivos y de estos nuevamente al medio), es necesario estudiar también el ciclo del agua.
Observen, por último, que, al estar las moléculas de agua formadas también por átomos de oxígeno, los ciclos del oxígeno y del hidrógeno tienen mucho en común.
El agua
Todos sabemos acerca de la gran importancia del agua para la vida: es indispensable para disolver, absorber y transportar las sustancias que los or- ganismós necesitan para vivir y desarrollarse. Además, el cuerpo de los seres vivos está constituido por un porcentaje muy alto de agua. Por ejemplo, el 99% del peso de un agua viva (medusa) y el 65% del de un ser humano están constituidos por agua. El siguiente cuadro sintetiza el ciclo del agua.
Hagan un diagrama de flechas para representar un ciclo del oxígeno que incluya la respiración y la fotosíntesis; indiquen, en cada proceso>, todas las sustancias que intervienen. Al terminar, respondan:
¿En qué partes de los ciclos del carbono y del oxígeno ambos átomos "viajan"juntos?
Anteriormente, también leyeron acerca del ciclo del nitrógeno. Entonces, ¿en qué .partes de los ciclos del carbono y del nitrógeno ambos átomos “viajan" juntos?
precipitaciónJ
Tamban se genera agua cuando se 'queman combustibles, pej-tf' esta cantidad es insignific|pe comparada con ¡a cantid lf de §£¡Ufi que hay en tqi§fái;'e!:í vivos intercambian j
el ambiente.
evapora*
evaporación
El agua caída se escurre por la tierra: parte de ella es absorbida por las plantas e incorporada por otros seres vivos, y parte va a ríos; mares y lagos.
226
Equilibrio y vida
Las sustancias necesarias para la vida no siempre forman parte de algún ser vivo. Pueden pasar al medio físico que rodea estos seres vivos a través de las transformaciones que se producen en la materia orgánica. Y, de allí, pueden volver a incorporarse a algún tejido vegetal o animal. A pesar de este “movimiento”, en general, las proporciones en las que estas sustancias se encuentran en la naturaleza no cambian demasiado a lo largo del tiempo. ¿A qué se debe esto? Para entenderlo, piensen en el ejemplo de la fotosíntesis y la respiración. Si bien durante la fotosíntesis se utiliza el dióxido de carbono de la atmósfera, también existe un reingreso de este gas a la atmósfera por medio de la respiración. A su vez, el oxígeno que se consume en la respiración se repone durante la fotosíntesis. De este modo, a pesar de que los átomos de carbono y de oxígeno que forman el dióxido de carbono y el oxígeno gaseoso que hay en la atmósfera son siempre diferentes y cambian constantemente de “lugar”, se establece un equilibrio en el que lo que se “gasta”, por un lado, se “repone”, por el otro. Como se trata de un equilibrio en el que existe un gran movimiento de materia, se lo llama “equilibrio dinámico” (la palabra dinámico significa “movimiento”). Para entender mejor qué es lo que sucede con estos átomos, piensen lo que ocurre con la cantidad de personas que, a una cierta hora (por ejemplo, a í^s 8 de la mañana de cualquier día de semana), viajan en un determinado vagón de tren. La cantidad de pasajeros es, aproximadamente, siempre la misma, pero las personas que viajan cada día son distintas.
Equilibrio y desequilibrio
Según el “camino” que siga, un determinado tipo de átomo puede tardar tiempos muy diferentes en realizar un ciclo completo. Por ejemplo, un átomo de carbono puede tardar menos de un, año en completar el ciclo que abarca su absorción por la planta hasta su posterior devolución a la atmósfera. Sin embargo, muchos átomos de carbono que formaban parte de las plantas que dieron origen al petróleo, tuvieron que “esperar” varios millones de años para que el petróleo fuese quemado\y, así, volver nuevamente a la atmósfera. Esto quiere decir que, dentro del ciclo total de un cierto tipo de átomo, háy ciclos que son más rápidos que otros. Entonces, el equilibrio dinámico del que hablamos en el párrafo anterior depende también de la “sincronización” entre las distintas velocidades con las que los diferentes elementos realizan sus respectivos ciclos: si los ciclos del carbono y del oxígeno no se realizaran a la velocidad adecuada, no sería posible que se mantuvieran las proporciones de oxígeno y de dióxido de carbono gaseosos de la atmósfera.
Dado que los distintos ciclos de las diferentes sustancias
están relacionados entre sí y ocurren simultáneamente, si alguno de ellos se altera, también se altera el resto. Una de las alteraciones posibles puede consistir en cambiar la cantidad o la proporción de alguna sustancia determinada o en agregar alguna nueva que antes no estaba presente. Por ejemplo, la erupción de un volcán puede aumentar la proporción de dióxido de carbono, disminuir la de oxígeno en la zona de la atmósfera cercana al volcán y, en consecuencia, afectar los procesos vitales de los vegetales y los animales del lugar. Los cambios también pueden producirse por causa de la actividad humana. Por ejemplo, la creación de un lago artificial da lugar a un aumento de la cantidad de vapor de agua presente en la atmósfera y, en general, destruye las fuentes de alimento y refugio de numerosas especies animales y vegetales.
Los siguientes desequilibrios pueden deberse tanto a causas naturales como a la acción del hombre:
inundaciones,contaminación del suelo con metales pesados, derrame de hidrocarburos, deterioro de suelos, cambio climático,aparición en la atmósfera de gases nocivos para la salud, disminución de la extensión de bosques, depredación de la fauna,desertificación. ,
Elijan cuatro de estas situaciones y ejemplifí- quenlas con un caso que conozcan (por ejemplo, una inundación de la que hayan sido testigos o de la que se hayan enterado por los diarios o la televisión, o un caso de derrame de petróleo que conozcan) e indiquen si el desequilibrio se produjo por causas naturales o debido a la actividad humana.
No todos los desequilibrios provocados por el hombre son desfavorables. Las plantaciones de bajo riesgo en el desierto y la realización de canales para irrigación (Cuyo, Alto Valle en Río Negro) también producen desequilibrios puesto que pueden cambiar una situación establecida de aridez o desertificación. Pero se trata de desequilibrios favorables. Den otro ejemplo.
227
Ei hombre y el medio ambiente
El ser humano, al igual que los restantes seres vivos del planeta, utiliza los elementos que le brinda la naturaleza para poder subsistir y desarrollarse. Pero el hombre, además, tiene la capacidad de modificar voluntariamente su entorno natural y mejorar, de ese modo, sus condiciones de vida. Puede, por ejemplo, talar bosques para construir viviendas, expandir la cría de ganado y las áreas de cultivo, fabricar toda clase de utensilios... Este tipo de actividad, además de los beneficios que proporciona, es causa de desequilibrios en la naturaleza. Ya en la primera centuria del Imperio Romano, los ciudadanos se quejaban por la degradación del medio ambiente debido al daño que producían las sustancias tóxicas que se arrojaban a las aguas y al suelo. A partir de la Revolución Industrial, comenzaron a funcionar las primeras fábricas, los primeros motores y los primeros altos hornos. Las toneladas de leña y carbón que diariamente se quemaban para hacerlos funcionar hicieron variar las proporciones de dióxido de carbono y oxígeno de la atmósfera, que habían permanecido casi inalterables durante milenios.
De este modo, a los factores naturales capaces de alterar los equilibrios establecidos en nuestro planeta, se comenzó a sumar la acción del hombre. En la actualidad, la actividad productiva es muchísimo mayor que la que se desarrollaba durante el Imperio Romano o la Revolución Industrial;1 consecuentemente, la contaminación y el deterioro del medio ambiente han aumentado. Esta situación, que tiene su origen en necesidades económicas, muchas veces se agrava por el descuido, la negligencia o el desconocimiento de los efectos que los contaminantes pueden causar en el medio ambiente.
De todos modos, no se debe creer que las modificaciones que el hombre realiza son necesariamente destructivas para el medio. Muchas veces, como ocurre, por ejemplo, cuando se transforman zonas desérticas en áreas de cultivo, los efectos son muy favorables. Por otra parte, si por evitar posibles alteraciones del medio ambiente se hubiera detenido el desarrollo industrial, quizá hoy no podríamos habitar casi la totalidad del planeta ni disfrutar de la enorme cantidad de productos que se relacionan con el confort contemporáneo: transportes, comunicaciones, computadoras, libros... Es claro que este desarrollo ha tenido su precio y que no siempre estos logros representan un beneficio para toda la humanidad. Pero nuestros conocimientos acerca del medio en el que vivimos y de cómo controlar los efectos negativos de nuestra actividad son mucho mayores ahora que cuando la producción no estaba industrializada. Comprender las posibles consecuencias de la utilización de los recursos permite planificar nuestras acciones para evitar que ellas perjudiquen los equilibrios naturales del planeta y, en consecuencia, a nosotros.
¿Sabían que...
...hace unos 10.000 años, un mamífero que abundaba, el mamut, desapareció para siempre de \a superficie de la Tierra ?
Ss cree que esta desaparición fue acelerada por la caza a ¡% que fue sometido por el hombre de aquella época.
Al analizar la acción del hombre sobre el medio ambiente hemos utilizado palabras tales cómo “contaminación” o “deterioro”. Estos términos se emplean también en los diarios, en las revistas y en la televisión, pero ¿qué significan exactamente? Se trata de palabras técnicas que no siempre se emplean correctamente.
Contaminación ambiental
La contaminación es una forma de producir desequilibrios en los sistemas naturales. Se considera que hay contaminación cuando se liberan al medio ambiente sustancias o materiales que naturalmente no se encontrarían en él (en esa forma o en esa cantidad). Sus consecuencias directas o indirectas sobre la salud de las poblaciones humanas no siempre son fáciles de prever. Podría pensarse que, para neutralizar los efectos tóxicos producidos al arrojar desechos en un río, bastará con potabilizar el agua. Pero ocurre que los vegetales regados con esa agua o los peces que viven en el río pueden incorporar estas sustancias tóxicas. Si estos peces y vegetales forman luego parte de nuestra dieta, los tóxicos originalmente arrojados al río ingresan indirectamente a nuestro cuerpo a través de la alimentación. Los efectos de esta contaminación pueden inclusive extenderse a zonas muy distantes si es que los vegetales o los pescados son comercializados lejos del punto donde' se produjo la contaminación. La contaminación de los suelos puede producir efectos similares sobre los animales y vegetales que crecen en ellos. Los contaminantes gaseosos, generalmente invisibles, penetran en el cuerpo de los seres vivos al respirar y pueden ocasionar daños en el sistema respiratorio o incorporarse en la sangre y afectar distintas* partes del organismo.
En las páginas siguientes, analizaremos con más detalle los efectos de la contaminación del aire, del agua y del suelo.
228
Contaminación de la atmósfera
La actividad productiva del hombre requiere grandes cantidades de energía para mover maquinarias, motores y turbinas, para fundir metales, para producir electricidad, para calentar ambientes. Pero ¿cómo se relaciona este hecho con la atmósfera? Ocurre que gran parte de esta energía se obtiene a partir de la combustión de compuestos orgánicos: leña, petróleo, gas. Si bien este tipo de combustión genera energía, también produce gases que se liberan hacia la atmósfera y que alteran la composición de lo que llamamos “aire puro”.
No se debe creer que la contaminación de la atmósfera se debe solo a la actividad industrial. El uso de ciertos artefactos domésticos es también una importante causa de contaminación atmosférica. En el siguiente cuadro les mostramos cómo se esparcen en la atmósfera algunas sustancias contaminantes y cuál es su origen.
Composición del aire puro y seco a nivel del mar:
l\l2: 78%, 02: 21%, C02: 0,03%, argón:0,96% y varios gases más en muy pequeña proporción.
El aire "puro" solo se encuentra a nivel del mar en zonas alejadas de la actividad humana.
Los equipos para enfriamiento (heladeras, acondicionadores de aire) utilizan compuestos llamados clorofluórcarbonados (CFC). Muchas veces los equipos tienen pérdidas y esos compuestos son íiberados a la atmósfera.
La actividad industrial también genera ozono (03): los equipos que trabajan con tensiones eléctricas altas producen descargas sobre el aire, que hacen que las moléculas de oxígeno reaccionen formando ozono.
áte
La coinbustióíi genera grandes cantidades de dióxido de carbono.
n el caso de que en el combustible haya elementos como azufre o nitrógeno, se formarán óxidos de azufre y nitrógeno. Estos últimos también se forman en la combustión a partir del nitrógeno del aire.
La combustión incompleta forma monóxido de carbono, polvo de carbón en forma de hollín y sustancias orgánicas parcialmente oxidadas.
CTEn la ilustración, se muestran los principales contaminantes de la atmósfera y su
origen. Presten atención a cuáles son y, de acuerdo con lo que ya saben, escriban un resumen de no más de diez líneas en el que indiquen los efectos que cada uno de ellos puede producir en la salud humana.
229
Origen y efecto de los contaminantes atmosféricos
En el siguiente cuadro, pueden ver los principales efectos de los contaminantes atmosféricos en la salud humana y en el medio ambiente:
Contaminante
Origen Efecto sobre
Salud Medio ambiente
Óxidos de nitrógeno (NO + N02)
Vehículos y combustión en general. Parte de estos óxidos se genera a partir del nitrógeno del aire que reacciona con el oxígeno debido a la alta temperatura de la combustión. Cuando el combustible posee nitrógeno, este genera óxidos.
Enfermedades pulmonares (fibrosis pulmonar), irritación de vías respiratorias.
En la atmósfera reacciona con otros óxidos y sustancias orgánicas y genera más productos nocivos para la salud. En interacción con el agua forma ácidos que,
*■ disueltos en ella, dan origen a la lluvia ácida: contribuyen a la corrosión y perjudican a los vegetales.
Monóxido de carbono (CO)
Originado por combustión deficiente de motores, vehículos, estufas, etc. Alta concentración en ciudades.
Disminución de capacidad respiratoria, malestares, envenenamiento. Puede ser mortal.
Reacciona en la atmósfera con otros óxidos gaseosos y se transforma en C02.
Dióxido de azufre (S02)
Tienen su origen en usinas o industrias que utilizan carbón mineral o cualquier otro combustible que tenga como impurezas compuestos de azufre.
Enfermedades pulmonares como asma y bronquitis. Irritación de vías respiratorias.
Contribuye con la formación de lluvia ácida. Produce corrosión y perjudica a los vegetales.
Ozono(O J
Hay ozono que se forma por la actividad industrial y se aloja en las zonas bajas de la atmósfera. Existe ozono que se genera en la alta atmósfera por la radiación solar.
El ozono de origen Industrial produce enfermedades pulmonares (fibrosis pulmonar).
El ozono de la baja atmósfera tiene consecuencias semejantes al N02 (pero no forma ácidos). Perjudica la salud y las cosechas. Por el contrario, el ozono presente en la alta atmósfera nos protege absorbiendo radiación solar nociva.
Restos de naftas
Las naftas se extraen del petróleo, al que se le agregan aditivos fabricados por el hombre.
Lesiones pulmonares, cáncer y acumulación de plomo que afecta el sistema nervioso.
Reaccionan en la atmósfera produciendo óxidos perjudiciales para la salud. Restos de plomo se acumulan cerca de los caminos.
Compuestosdoro-fluor-carbonados(CFC)
Se utilizan en refrigeración y como propelentes en la fabricación de aerosoles.
Parecen no afectar la salud en las bajas concentraciones en que se lo puede hallar.
Destruyen la capa de ozono que protege a la Tierra. Para evitar este efecto, actualmente se los está reemplazando por sustancias menos dañinas.
Pesticidas Fabricados por el hombre y esparcidos durante la fumigación de cultivos.
Producen envenenamiento y diversos problemas en los animales y en el hombre.
Se utilizan fundamentalmente en el campo para mejorar el rendimiento de las cosechas porque matan plagas. Un caso famoso es el del DOT, que, por ser soluble en las grasas, se acumula en los tejidos lipidíeos.
Dióxido de carbono (COJ
Combustión. Si bien es un constituyente normal de la atmósfera, al aumentar su proporción, produce calentamiento global del planeta y, en consecuencia, perjudica indirectamente la salud.
Absorbe radiación infrarroja, que normalmente se perdería hacia el espacio exterior. Por lo tanto, puede contribuir al aumento de la temperatura media del planeta (este fenómeno se conoce como "efecto invernadero"). Se pueden producir cambios en el clima y en el nivel del mar. La desaparición de selvas y bosques acentúa este efecto.
Hollín Combustiones en industrias, automotores, basurales, Incendios forestales.
Irritación de vías respiratorias y ojos, alergias bronquiales, cáncer.
Deterioro de edificios y obras de arte.
Un tipo de contaminación particularmente peligrosa es la debida a partículas radiactivas. Un ejemplo es lo ocurrido en la central de energía nuclear de Chernobyl, en Ucrania. El 26 de abril de 1986, se produjo una explosión que esparció material radiactivo en los alrededores y también generó una nube de partículas que fue transportada por el aire y que afectó a varios países de Europa. En los alrededores de Chernobyl murieron por esta causa más de 10.000 personas, quedaron cientos de enfermos, y tanto ciudades enteras como grandes extensiones de campo tuvieron que ser abandonados. La lluvia ácida se genera cuando el N02 o el S02 se disuelven en el agua de las nubes, en combinación con la cual forman ácidos nítrico y sulfúrico. Estos ácidos deterioran edificios, corroen estructuras metálicas y afectan la salud de los vegetales.
230
Contaminación del agua
A pesar de que el agua abunda en nuestro planeta, aquella que es apta para el consumo humano (agua potable) constituye una proporción muy pequeña del total. Se trata de un recurso muy escaso que no solo se usa para beber, cocinar o para la higiene, sino que tiene también gran importancia en muchos procesos industriales. Lamentablemente, este uso industrial del agua ha contribuido en gran medida a su contaminación y deterioro, y ha disminuido aún más la calidad y cantidad del recurso. En el siguiente cuadro se muestran las diversas formas de contaminación del agua.
A. Contaminación industrial:Los desagües de fábricas, llamados efluentes, pueden contaminar con distintos tipos de materiales:• metales pesados: cobre, mercurio, níquel, cromo y plomo. Provienen de industrias químicas, curtiembres, metalurgias, etc. Los peces pueden contaminarse y, si son ingeridos por humanos, afectan su salud. Lo mismo ocurre si se utiliza esa agua para el riego de cultivos;• compuestos metálicos como cianuro, amoníaco y otros. Son perjudiciales para la salud y para el desarrollo de la vida acuática;• ácidos y bases: disminuyen o destruyen la vida acuática. Deterioran instalaciones ribereñas;• microorganismos: pueden provenir de mataderos o frigoríficos. Los microorganismos consumen parte del oxígeno disuelto en el agua y se reduce la cantidad disponible para la respiración de los peces y las plantas acuáticas. Algunos producen enfermedades tales como cólera, tifus o hepatitis;• residuos orgánicos: en su descomposición se consume oxígeno, lo que tiene consecuencias similares a las del caso anterior;• efluentes con temperatura elevada. Pueden salir de instalaciones fabriles o de usinas. Favorecen un excesivo desarrollo de microorganismos;• hidrocarburos: consumen oxígeno cuando se degradan, quedan sobre la superficie del agua e impiden su oxigenación. Intoxican y pueden matar la fauna acuática. Provienen de las industrias del petróleo;• residuos radiactivos: matan seres vivos. Pueden provenir de centrales atómicas.Existe la práctica de arrojar parte de los residuos industriales al sistema cloacal. Los tóxicos matan las bacterias que naturalmente degradan los excrementos. En este caso, cuando se arrojan los residuos cloacales al río, lo contaminan.
B. Desechos arrojados al mar:Pueden ser de muy diversos tipos. Lo más peligroso sería arrojar desechos nucleares ya que tardarían miles de años en desactivarse. Aunque se tomen precauciones especiales en los envoltorios que los recubren, no hay pruebas que aseguren que estos pueden durar el tiempo suficiente.
C. Basura:Si hay basurales a cielo abierto, cuando llueve, el agua que se escurre entre ellos puede contaminar el río o las napas de agua.
D. Contaminación de napas:Este tipo de contaminación se puede producir no solo por basurales a cielo abierto sino también por entierro de residuos sólidos o líquidos provenientes de la actividad industrial.
E. Pesticidas:Son arrastrados por el agua que cae sobre los cultivos. Las sustancias venenosas pueden acumularse en los peces y, de allí, pasar al hombre (cuando esté los ingiere). Un ejemplo histórico es el del DDT, un pesticida muy usado después de la Segunda Guerra Mundial. Se comprobó que se disuelve en las grasas y que, por esa razón, se acumula en los tejidos grasos de aves y mamíferos.
F. Derrame de petróleo:El crudo flota impidiendo la entrada de radiación y el intercambio de gases, y, en consecuencia, la fotosíntesis. Así se destruye la base de alimento de la red trófica marina. Los animales mueren al quedar su cuerpo cubierto con petróleo y al ingerir esta sustancia.
Riachuelo, en la ciudad de Buenos Aires.
G. Cultivo de campos:Las aguas que se usan para regar los campos arrastran un exceso de fosfatos, nitratos solubles y materia orgánica muerta. Los primeros pueden estimular el crecimiento de algas en ríos y lagos; y los segundos, al descomponerse, eliminan parte del oxígeno disuelto y perjudican a los seres vivos del medio.
H. Desagües de zonas urbanas:Estas aguas ^contaminan con microbios que pueden producir enfermedades tales como hepatitis, poliomielitis, tifus o cólera. También arrastran materia orgánica en descomposición, lo que hace que las aguas se pudran y huelan mal.
I. Generación de energía:Las aguas que se utilizan para refrigerar los generadores de energía eléctrica (nucleares o térmicos) o las máquinas que se emplean en la industria elevan la temperatura de los ríos o lagos en donde se las vierte. Como resultado, disminuye ei oxígeno disuelto en ellas y los seres vivos que las habitan se tornan más vulnerables a agentes tóxicos o patógenos.
231
El suelo, la capa superficial de la corteza terrestre, es rico en recursos. En él crecen los cultivos, los pastos que alimentan al ganado y los árboles que nos proveen de madera y leña. También nos provee de minerales de los que se obtienen energía y materiales para constmir máquinas, herramientas y viviendas. Por estos motivos, una buena conservación del suelo no solo influirá en nuestra economía, sino también en nuestra salud. En el siguiente gráfico, podrán analizar el origen y los efectos de los principales contaminantes del suelo
Contaminación del sueloEn las páginas anteriores leyeron
acerca de la contaminación del aire, del agua y del suelo. Les proponemos que discutan cómo la contaminación de cada uno de ellos influye en los otros. Con los datos que les hemos dado, proporcionen dos ejemplos de contaminación del agua y del aire que influyan en la contaminación del suelo.
Residuos de la explotación minera. Al quedar expuestos a la intemperie, los minerales tóxicos
hacen que el lugar se vuelva inhabitable. Derrame de petóleo Óxidos de metales pesadoso de otros hidrocarburos. y polvo de carbón
contenidos en las cenizas.
Residuos industriales enterrados. Cuando la protección falla, las sustancias tóxicas pueden llegar a la superficie o
ser arrastradas por el agua.
Basura y residuos domiciliarios enterrados. Si el procedimiento de enterrar la basura no se realiza en forma adecuada, el lugar puede
convertirse en un foco infeccioso, ya que en los desperdicios viven microorganismos causantes
de enfermedades {agentes patógenos).
Muchos fertilizante y abonos contienen elementos nocivos para la salud (arsénico, plomo y cadmio
son algunos de ellos). Algunos pesticidas orgánicos persistentes, como el DDT, son difíciles
de degradar. El procedimiento de enterrar el ganado muerto favorece el desarrollo de
microorganismos patógenos.
232
Deterioro ambiental
Existen otras formas de ocasionar desequilibrios en el medio ambiente sin que se produzca contaminación. Por ejem -1 pío, mediante la introducción de una nueva especie vegetal o animal en el medio o la disminución considerable de la población de una especie autóctona. En estos casos, no se habla de contaminación sino de “deterioro” del medio ambiente. Para que puedan analizar mejor sus efectos, supongan que las laderas que bordean cierto río estuvieron originalmente cubiertas de bosques naturales y que la margen izquierda fue deforestada para explotar la madera y ganar espacio para el cultivo y la cría de ganado. El siguiente esquema representa esta situación y desarrolla un análisis de los efectos de este tipo de deterioro ambiental.
Consecuencias del deterioro
Región con bosque
© Se forma más oxígeno debido a la fotosíntesis.© La vegetación protege a los suelos de la erosión producida por las lluvias.O Se forma humus.® El agua de lluvia se escurre lentamente: al ser retenida por más tiempo, es más aprovechable y también se previenen las inundaciones.© El ambiente está más húmedo: hay más evaporación de agua y transpiración de las plantas. O El agua de los arroyos es limpia.@ Hay multiplicidad de especies vegetales.O El lugar es adecuado para el desarrollo de la vida silvestre.O Hay abundante leña como recurso energético. © E l paisaje es apto para la explotación turística.
Región deforestada
□ Se forma menos oxígeno debido a la existencia de menos árboles.0 Los suelos están desprotegidos: las lluvias los lavan y los empobrecen.H No se regenera el humus.0 Las aguas de las precipitaciones no son retenidas, drenan rápidamente erosionando el terreno^ arrastrando muchos sedimentos. La falta de retención puede causar inundaciones.Q La menor,evaporación de agua disminuye la humedad del ambiente.Q El agua de los arroyos es turbia porque arrastra muchos sedimentos
Se han eliminado las especies naturales al talar el bosque. Quedan pocos árboles.O Se produce la pérdida de la vida silvestre. Q Faltan recursos energéticos porque no hay leña.Q Se destruye el paisaje.
En la situación presentada en el cuadro anterior, los bosques naturales se eliminaron para obtener madera y para extender las a'reas de agricultura y ganadería. Una manera de "minimizar" los efectos negativos de este procedimiento consiste en replantar los árboles cortados a medida que se los emplea y destinar tan solo una parte del terreno a la explotación agrícola. ¿Podrían explicar cómo mejoraría cada una de las situaciones indicadas en el cuadro si se empleara este mecanismo de reforestación ?
A>
233
¿Sabían q u e . . .
...loe materiales biodegradables son aquellos que se degradan naturalmente por la acción de microorganismos que los reciclan y que, de esta forma, pueden ser empleados nuevamente por el resto de los seres vivos?
Una forma de contribuir a disminuir la contaminación consiste en preferir el uso de materiales biodegradables y reducir el de los no degradadles. Es también conveniente emplear eficientemente los materiales no biodegradables, para evitar que la industria los produzca en cantidades innecesarias. Por ejemplo, reutilizando las bolsas de plástico para hacer compras o para arrojar en ellas los residuos domiciliarios. Otra contribución para disminuir la contaminación consiste en usar materiales reciclables que luego pueden ser utilizados para fabricar nuevos objetos. Así, el reciclado del papel no solo permite ahorrar dinero, sino que también disminuye la tala de árboles. Los metales reciclados también contribuyen a mejorar la economía y a disminuir el deterioro y la contaminación ambiental. El vidrio constituye otro ejemplo de material reciclable. Pero, ¿cómo puede saberse si un material puede dañar el medio ambiente, si es biodegradable o reciclable? Aquí les mostramos algunos símbolos que les permitirán identificarlos cuando los vayan a comprar:
Envase reciclable
También contribuimos a disminuir la contaminación si hacemos recargar la heladera o el aire acondicionado empleando sustancias que no afecten a la capa de ozono, si utilizamos más la bicicleta o preferimos tomar transportes que funcionen con motores eléctricos (subte y algunos trenes).
Actualmente, muchos gobiernos han comenzado a preocuparse por el tipo de materiales que se vuelcan al medio ambiente, promoviendo la utilización de sustancias menos dañinas, mejorando el tratamiento y la ubicación de los residuos. Pero, además de la acción del gobierno, es también muy importante la contribución que cada uno de nosotros pueda hacer individualmente para disminuir la contaminación del medio en el que vivimos.
C T I V I D A D E S F I N A L E S
Las frases de los cuadros indican la ubicación del carbono en distintas partes de su ciclo. Ordenen los cuadros y únanlos con flechas para indicar que forman parte de un ciclo. Agreguen nuevos cuadros en caso de considerarlo necesario.
El átomo de carbono forma parte de una molécula que está en la cera de una vela con grasa vacuna.
El átomo de carbono forma parte de una molécula que está en la grasa de una vaca.
El átomo de carbono forma parte del carbonato de calcio (CaCOj) que está en una roca con la cual se fabricará cal. En ese proceso se libera CO2 a la atmósfera (CaCOj + calor — ► c a l + C02).
El átomo de carbono forma parte de una molécula de celulosa que está en la pared de las células de una hoja de pasto...
El átomo de carbono forma parte de una molécula de CO2 que está en el aire.
Q a . A continuación, se reproducen algunas notas periodísticas referidas a desequilibrios que se han producido o que se pueden producir debido a la acción del hombre:
Hoy es posible dar vida a moscas con ojos en las patas, las alas o las antenas. El biólogo suizo Walter Gerhlng realiza estos experimentos en la Universidad de Basilea.
Fuente: Clarín, 1 de agosto de 1995
El Pacific PintailU n buque británico, el P a
c ific Pintail, que trasladó un
cargam ento radiactivo desde Francia hasta Japón generó,
durante su m archa, protestas
de diversas organizaciones
ecologistas y países costeros. E l buque, que pasó el 19 de
m arzo por aguas ju risd icc io
nales argentinas, cargaba en
su interior contenedores lle
nos de 28 bloques vitrifica
dos, en los cuales se encontraban los residuos radiacti
vos. Cada uno de los conte
nedores poseía una protección neutrónica y una tapa
amortiguadora, por lo cual su peso era de 12 toneladas, y
estaban alojados en el doble
casco del P acific Pintail.
Fuente: Clarín, 11 de abril de 1995
Hacia 1920 estaban de moda los relojes con cuadrante luminoso. Hasta que las obreras que los hacían empezaron a morir envenenadas por el radio que se usaba para pintarlos. A nadie se le ocurrió que esa pintura podía ser peligrosa.
Fuente: Clarín, 9 de mayo de 1995
Peligroso WalkmanEl nivel sonoro de un walkman estéreo puede alcanzar los 115 de-
cibeles de un recital, pero con el agravante de que el recital dura, co
mo mucho, una hora y de que, en cambio, el uso del walkman es di
fícil de limitar. Si bien las lesiones sonoras son proporcionales a la
intensidad, los especialistas aseguran que los fanáticos que se pasan
tardes enteras con el walkman puesto, corren el riesgo de terminar
como Beethoven si no se cuidan de no superar los 80 decibeles.
Fuente: Clarín, 10 de enero de 1995
234
CalentamientoEl Panel Internacional
sobre el Cam bio C lim áti
co es un organism o de
pendiente de la ONU que
pronosticó que. hacia fi
nas del siglo X X I , el pro
medio de la temperatura
mundial aumentará entre
3 y 4 grados centígrados.
Esto significa que habrá
m uchos días veraniegos
en los que el termómetro
m arcará por encim a de
los 30 grados y la hume
dad andará entre el 70 y
el 9 0 por cien to . E ste
cam bio atm osférico a fec
tará la salud de la gente;
incluso, muchas personas
podrían llegar a morir co
mo consecuencia de una
“ola de calor".
Tam bién se m odificará
la frecuencia de las llu
vias, lo que puede favore
cer el increm ento de en
ferm edades in feccio sas .
Ocurre que m uchos de los
causantes de esas enfer
medades podrían exten
der su radio de acción a
zonas que hoy resultan
demasiado frías para ser
virles de habitat.
Fuente: Clarín, 10 de enero de
1995
El agujero en la pielEl gas refrigerante de
muchas heladeras y acon
dicionadores, C FC , cuan
do se ventea librem ente,
cataliza una serie de reac
ciones quím icas que des
truyen el ozono atm osfé
rico. El C FC , al debilitar
el principal componente
de la "cap a" que filtra los
rayos so lares, perm ite
que los rayos ultravioleta
B incidan en m ayor canti
dad sobre la piel humana
y aumenten proporcional
mente la cantidad de cán
ceres de piel en la pobla
ción.
Fuente: Clarín, 10 de enero de 1995
La droga desaparecida
Cada año se destruye una porción de selva húmeda de 150 mil kilómetros cuadrados (una superficie equivalente a la provincia de Mendoza).
Como consecuencia de esto, no solo mueren árboles, sino que también desaparece una gran cantidad de animales. En los próximos 50 años, según estima el etnólogo Edward Wilson, podría desvanecerse un cuarto de todas las especies que viven en la Tierra. Algo que no se repetía sobre el planeta desde hace 65 millones de años cuando, entre otros animales, desaparecieron los dinosaurios. [...]
Con la información que proveen las notas que acaban de leer, y con los datos que ustedes puedan producir, completen el siguiente cuadro:
factor de desequilibrio
perjuicios beneficio producido por el factor de desequilibrio
¿cómo creen que se pueden evitar los perjuicios?
obtención de energía
contaminaciónsonora
daños en el sistema auditivo
mayor compenetración con la música
aumento de dióxido de carbono atmosférico
al liberarse por combustión, también genera energía
b . Ahora que ya completaron el cuadro anterior; lean cómo continúa el recuadro titulado "La droga desaparecida".
Comparando lo que escribieron respecto de este tema en la columna "Perjuicios" del punto anterior, con l&que acaban de leer, ¿se les ocurre alguna otra reflexión referida a las consecuencias de los desequilibrios naturales producidos por el hombre? ¿Cuál?'Discutan el tema con sus compañeros.
Q Relean las respuestas que dieron al comienzo del capítulo y, si lo consideran necesario, mejórenlas o amplíenlas.
[...] Con la destrucción de la selva se pierden posibles agentes químicos que pueden curar enfermedades hoy intratables. Así como hace años, gracias a organismos tropicales, se descubrió la eritro- micina (un importante antibiótico) y el taxol (una efectiva droga que se usa en el tratamiento del cáncer) también podría hallarse algún factor que corte el ciclo de, por ejemplo, el HIV, que es el responsable del sida. Si bien existen problemas acuciantes e inmediatos que pueden llegar a poner en segundo plano estos hallazgos, se hacen cada vez más evidentes las relaciones cercanas entre los temas ecológicos y la salud de la gente del barrio.
235
top related