Fundamentos de Ingeniería Fundamentos de Ingeniería AmbientalAmbiental

Universidad IberoamericanaUniversidad Iberoamericana

Felipe Neri Rodríguez CasasolaFelipe Neri Rodríguez Casasola

Definiciones generalesDefiniciones generales MedioMedio: Materia que envuelve a los seres vivos, condicionando los fenómenos naturales que : Materia que envuelve a los seres vivos, condicionando los fenómenos naturales que

ocurren en su seno.ocurren en su seno. AmbienteAmbiente: Conjunto de elementos fisicoquímicos y biológicos del medio y de las relaciones : Conjunto de elementos fisicoquímicos y biológicos del medio y de las relaciones

que se establecen entre ellos.que se establecen entre ellos. Medio ambienteMedio ambiente: La naturaleza física que envuelve a los organismos caracterizada por el : La naturaleza física que envuelve a los organismos caracterizada por el

conjunto de los elementos que la conforman y por las relaciones que se establecen en ellos.conjunto de los elementos que la conforman y por las relaciones que se establecen en ellos. SegúnSegún La Real Academia de Ciencias La Real Academia de Ciencias : el conjunto de las condiciones externas que : el conjunto de las condiciones externas que

condicionan un sistemacondicionan un sistema Según Según La Conferencia de las Naciones Unidas La Conferencia de las Naciones Unidas : el conjunto de componentes físicos, : el conjunto de componentes físicos,

químicos y biológicos y de factores sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, químicos y biológicos y de factores sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo sobre los seres vivos y las actividades humanas.en un plazo corto o largo sobre los seres vivos y las actividades humanas.

CONSTITUYENTES CONSTITUYENTES

La La EcosferaEcosfera es la parte de la Tierra donde existe vida sin apoyo artificial. Está formada por es la parte de la Tierra donde existe vida sin apoyo artificial. Está formada por cuatro sistemas: cuatro sistemas:

AtmósferaAtmósfera : Protege a la Tierra del exceso de radiación UV. La troposfera (de 0 a 10 Kms) es : Protege a la Tierra del exceso de radiación UV. La troposfera (de 0 a 10 Kms) es una mezcla gaseosa (AIRE ) una mezcla gaseosa (AIRE )

HidrosferaHidrosfera :Está constituida por : 97 % océanos; 2 % hielo y 1 % Agua :Está constituida por : 97 % océanos; 2 % hielo y 1 % Agua dulce de los ríos, lagos, aguas subterraneas y humedad atmosférica y del suelodulce de los ríos, lagos, aguas subterraneas y humedad atmosférica y del suelo GeosferaGeosfera : el Suelo, el manto que sustenta la vida terrestre, es el producto del clima, de la roca : el Suelo, el manto que sustenta la vida terrestre, es el producto del clima, de la roca

madre, de las rocas sedimentarias y de la vegetación madre, de las rocas sedimentarias y de la vegetación Biosfera : Biosfera : Contiene numerosos ecosistemas complejos que colectivamente contienen todos Contiene numerosos ecosistemas complejos que colectivamente contienen todos

organismos vivientes del planeta organismos vivientes del planeta

MedioMedio: Materia que envuelve a los seres vivos, condicionando los fenómenos naturales que : Materia que envuelve a los seres vivos, condicionando los fenómenos naturales que ocurren en su seno.ocurren en su seno.

AmbienteAmbiente: Conjunto de elementos fisicoquímicos y biológicos del medio y de las relaciones : Conjunto de elementos fisicoquímicos y biológicos del medio y de las relaciones que se establecen entre ellos.que se establecen entre ellos.

Medio ambienteMedio ambiente: La naturaleza física que envuelve a los organismos caracterizada por el : La naturaleza física que envuelve a los organismos caracterizada por el conjunto de los elementos que la conforman y por las relaciones que se establecen en ellos.conjunto de los elementos que la conforman y por las relaciones que se establecen en ellos.

SegúnSegún La Real Academia de Ciencias La Real Academia de Ciencias : el conjunto de las condiciones externas que : el conjunto de las condiciones externas que condicionan un sistemacondicionan un sistema

Según Según La Conferencia de las Naciones Unidas La Conferencia de las Naciones Unidas : el conjunto de componentes físicos, : el conjunto de componentes físicos, químicos y biológicos y de factores sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, químicos y biológicos y de factores sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo sobre los seres vivos y las actividades humanas.en un plazo corto o largo sobre los seres vivos y las actividades humanas.

CONSTITUYENTES CONSTITUYENTES

La La EcosferaEcosfera es la parte de la Tierra donde existe vida sin apoyo artificial. Está formada por es la parte de la Tierra donde existe vida sin apoyo artificial. Está formada por cuatro sistemas: cuatro sistemas:

AtmósferaAtmósfera : Protege a la Tierra del exceso de radiación UV. La troposfera (de 0 a 10 Kms) es : Protege a la Tierra del exceso de radiación UV. La troposfera (de 0 a 10 Kms) es una mezcla gaseosa (AIRE ) una mezcla gaseosa (AIRE )

HidrosferaHidrosfera :Está constituida por : 97 % océanos; 2 % hielo y 1 % Agua :Está constituida por : 97 % océanos; 2 % hielo y 1 % Agua dulce de los ríos, lagos, aguas subterraneas y humedad atmosférica y del suelodulce de los ríos, lagos, aguas subterraneas y humedad atmosférica y del suelo GeosferaGeosfera : el Suelo, el manto que sustenta la vida terrestre, es el producto del clima, de la roca : el Suelo, el manto que sustenta la vida terrestre, es el producto del clima, de la roca

madre, de las rocas sedimentarias y de la vegetación madre, de las rocas sedimentarias y de la vegetación Biosfera : Biosfera : Contiene numerosos ecosistemas complejos que colectivamente contienen todos Contiene numerosos ecosistemas complejos que colectivamente contienen todos

organismos vivientes del planeta organismos vivientes del planeta

Problemas ambientales globalesProblemas ambientales globalesEFECTO INVERNADEROEFECTO INVERNADERO El aumento del CO2 en la atmósfera (debido al uso de combustibles fósiles) impide que la El aumento del CO2 en la atmósfera (debido al uso de combustibles fósiles) impide que la

radiación de onda larga escape al espacio exterior y aumenta la temperatura global de la radiación de onda larga escape al espacio exterior y aumenta la temperatura global de la tierra.tierra.

LLUVIA ACIDALLUVIA ACIDA Se debe a la emisión de SO2 y NxOy a la atmósfera y su interacción con la luz del sol, la Se debe a la emisión de SO2 y NxOy a la atmósfera y su interacción con la luz del sol, la

humedad y los oxidantes produciéndose H2SO4 y HNO3 que caen a tierra arrastrados por la humedad y los oxidantes produciéndose H2SO4 y HNO3 que caen a tierra arrastrados por la lluvia .lluvia .

DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONODESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO La capa de ozono se encuentra a 40 Km. de altitud sobre el nivel del mar y protege de la La capa de ozono se encuentra a 40 Km. de altitud sobre el nivel del mar y protege de la

radiación UV. Se ve afectada por el uso de cloroflurocarbonos (CFC). El radiación UV. Se ve afectada por el uso de cloroflurocarbonos (CFC). El Cl2Cl2, producto , producto secundario de los CFC ataca al secundario de los CFC ataca al O3O3 formando formando ClOClO, este reacciona con , este reacciona con OO atómico para formar atómico para formar O2O2, liberando , liberando Cl2Cl2 que descomponen mas moléculas de que descomponen mas moléculas de O3 .O3 .

CONTAMINACIONCONTAMINACION -Por hidrocarburos clorados : -Por hidrocarburos clorados : El uso como pesticidas sintéticos derivados de los El uso como pesticidas sintéticos derivados de los

hidrocarburos clorados (DDT, PCB, TCDD, ect) tiene efectos desastrosos para el medio hidrocarburos clorados (DDT, PCB, TCDD, ect) tiene efectos desastrosos para el medio ambiente por ser muy persistentes y resistentes a la degradación biológica.ambiente por ser muy persistentes y resistentes a la degradación biológica.

-Por sustancias tóxicas-Por sustancias tóxicas : Productos químicos sintéticos que pasan al medio ambiente y : Productos químicos sintéticos que pasan al medio ambiente y persisten durante largos periodos de tiempo.persisten durante largos periodos de tiempo.

Por radiación: Pequeñas cantidades de residuos nucleares liberados de las centrales nucleares Por radiación: Pequeñas cantidades de residuos nucleares liberados de las centrales nucleares al agua y a la atmósfera.al agua y a la atmósfera.

RESIDUOS SÓLIDOS URBANOSRESIDUOS SÓLIDOS URBANOSDEGRADACIÓN Y EROSIÓN DEL SUELODEGRADACIÓN Y EROSIÓN DEL SUELODEMANDA DE AGUA Y AIREDEMANDA DE AGUA Y AIREPERDIDA DE BIODIVERSIDADPERDIDA DE BIODIVERSIDAD

EFECTO INVERNADEROEFECTO INVERNADERO El aumento del CO2 en la atmósfera (debido al uso de combustibles fósiles) impide que la El aumento del CO2 en la atmósfera (debido al uso de combustibles fósiles) impide que la

radiación de onda larga escape al espacio exterior y aumenta la temperatura global de la radiación de onda larga escape al espacio exterior y aumenta la temperatura global de la tierra.tierra.

LLUVIA ACIDALLUVIA ACIDA Se debe a la emisión de SO2 y NxOy a la atmósfera y su interacción con la luz del sol, la Se debe a la emisión de SO2 y NxOy a la atmósfera y su interacción con la luz del sol, la

humedad y los oxidantes produciéndose H2SO4 y HNO3 que caen a tierra arrastrados por la humedad y los oxidantes produciéndose H2SO4 y HNO3 que caen a tierra arrastrados por la lluvia .lluvia .

DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONODESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO La capa de ozono se encuentra a 40 Km. de altitud sobre el nivel del mar y protege de la La capa de ozono se encuentra a 40 Km. de altitud sobre el nivel del mar y protege de la

radiación UV. Se ve afectada por el uso de cloroflurocarbonos (CFC). El radiación UV. Se ve afectada por el uso de cloroflurocarbonos (CFC). El Cl2Cl2, producto , producto secundario de los CFC ataca al secundario de los CFC ataca al O3O3 formando formando ClOClO, este reacciona con , este reacciona con OO atómico para formar atómico para formar O2O2, liberando , liberando Cl2Cl2 que descomponen mas moléculas de que descomponen mas moléculas de O3 .O3 .

CONTAMINACIONCONTAMINACION -Por hidrocarburos clorados : -Por hidrocarburos clorados : El uso como pesticidas sintéticos derivados de los El uso como pesticidas sintéticos derivados de los

hidrocarburos clorados (DDT, PCB, TCDD, ect) tiene efectos desastrosos para el medio hidrocarburos clorados (DDT, PCB, TCDD, ect) tiene efectos desastrosos para el medio ambiente por ser muy persistentes y resistentes a la degradación biológica.ambiente por ser muy persistentes y resistentes a la degradación biológica.

-Por sustancias tóxicas-Por sustancias tóxicas : Productos químicos sintéticos que pasan al medio ambiente y : Productos químicos sintéticos que pasan al medio ambiente y persisten durante largos periodos de tiempo.persisten durante largos periodos de tiempo.

Por radiación: Pequeñas cantidades de residuos nucleares liberados de las centrales nucleares Por radiación: Pequeñas cantidades de residuos nucleares liberados de las centrales nucleares al agua y a la atmósfera.al agua y a la atmósfera.

RESIDUOS SÓLIDOS URBANOSRESIDUOS SÓLIDOS URBANOSDEGRADACIÓN Y EROSIÓN DEL SUELODEGRADACIÓN Y EROSIÓN DEL SUELODEMANDA DE AGUA Y AIREDEMANDA DE AGUA Y AIREPERDIDA DE BIODIVERSIDADPERDIDA DE BIODIVERSIDAD

Contaminación ambientalContaminación ambiental ContaminaciónContaminación significa significa la introducción por el hombre la introducción por el hombre

directa o indirectamente de sustancias o energía dentro directa o indirectamente de sustancias o energía dentro del medio ambientedel medio ambiente, que como consecuencia producen , que como consecuencia producen efectos nocivos o perjudiciales de tal naturaleza que efectos nocivos o perjudiciales de tal naturaleza que pueden poner en peligro la salud humana, dañar los pueden poner en peligro la salud humana, dañar los recursos naturales o interferir con otros usos atractivos y recursos naturales o interferir con otros usos atractivos y legítimos del medio ambiente.legítimos del medio ambiente.

La forma de contaminar se ajusta a tres casos La forma de contaminar se ajusta a tres casos - - IntroducciónIntroducción de sustancias o condiciones que el medio de sustancias o condiciones que el medio

no conocía antes. no conocía antes. - - AumentoAumento de sustancias o condiciones que existiendo en de sustancias o condiciones que existiendo en

el medio, estaban en concentraciones o valores mucho el medio, estaban en concentraciones o valores mucho menores que tras la contaminación menores que tras la contaminación

- - VertidoVertido de sustancias altamente tóxicas o reactivas. de sustancias altamente tóxicas o reactivas.

ContaminaciónContaminación significa significa la introducción por el hombre la introducción por el hombre directa o indirectamente de sustancias o energía dentro directa o indirectamente de sustancias o energía dentro del medio ambientedel medio ambiente, que como consecuencia producen , que como consecuencia producen efectos nocivos o perjudiciales de tal naturaleza que efectos nocivos o perjudiciales de tal naturaleza que pueden poner en peligro la salud humana, dañar los pueden poner en peligro la salud humana, dañar los recursos naturales o interferir con otros usos atractivos y recursos naturales o interferir con otros usos atractivos y legítimos del medio ambiente.legítimos del medio ambiente.

La forma de contaminar se ajusta a tres casos La forma de contaminar se ajusta a tres casos - - IntroducciónIntroducción de sustancias o condiciones que el medio de sustancias o condiciones que el medio

no conocía antes. no conocía antes. - - AumentoAumento de sustancias o condiciones que existiendo en de sustancias o condiciones que existiendo en

el medio, estaban en concentraciones o valores mucho el medio, estaban en concentraciones o valores mucho menores que tras la contaminación menores que tras la contaminación

- - VertidoVertido de sustancias altamente tóxicas o reactivas. de sustancias altamente tóxicas o reactivas.

Los problemas de contaminación Los problemas de contaminación ambientalambiental

Etapas en el control de un problema de contaminación Etapas en el control de un problema de contaminación

1.- Reconocimiento 1.- Reconocimiento del problemadel problema2.-2.- ControlControl para determinar la extensión del problema para determinar la extensión del problema3.- Determinación3.- Determinación de procedimientos de control de procedimientos de control4.- Legislación4.- Legislación para asegurar que los proceso de control son para asegurar que los proceso de control son

ejecutados.ejecutados.5.- Monitorizar5.- Monitorizar para asegurar que el problema ha sido controlado. para asegurar que el problema ha sido controlado.

En la contaminación existe:En la contaminación existe:1.- 1.- FuenteFuente de producción del contaminante de producción del contaminante 2.- 2.- La sustanciaLa sustancia o las sustancias contaminantes o las sustancias contaminantes3.-3.- Medio de TransporteMedio de Transporte (agua, aire) (agua, aire)4.-4.- Los receptoresLos receptores (ecosistemas, organismos individua-les y (ecosistemas, organismos individua-les y

estructurasestructuras

Etapas en el control de un problema de contaminación Etapas en el control de un problema de contaminación

1.- Reconocimiento 1.- Reconocimiento del problemadel problema2.-2.- ControlControl para determinar la extensión del problema para determinar la extensión del problema3.- Determinación3.- Determinación de procedimientos de control de procedimientos de control4.- Legislación4.- Legislación para asegurar que los proceso de control son para asegurar que los proceso de control son

ejecutados.ejecutados.5.- Monitorizar5.- Monitorizar para asegurar que el problema ha sido controlado. para asegurar que el problema ha sido controlado.

En la contaminación existe:En la contaminación existe:1.- 1.- FuenteFuente de producción del contaminante de producción del contaminante 2.- 2.- La sustanciaLa sustancia o las sustancias contaminantes o las sustancias contaminantes3.-3.- Medio de TransporteMedio de Transporte (agua, aire) (agua, aire)4.-4.- Los receptoresLos receptores (ecosistemas, organismos individua-les y (ecosistemas, organismos individua-les y

estructurasestructuras

Clasificación de los contaminantesClasificación de los contaminantes

CLASIFICACIONCLASIFICACION

1.-Como se forman : 1.-Como se forman : primarios y primarios y secundariossecundarios

2.-Fuente emisora : 2.-Fuente emisora : natural y natural y antropogénicaantropogénica

3.-Distribución en el espacio : 3.-Distribución en el espacio :

puntual , lineal y planapuntual , lineal y plana

CLASIFICACIONCLASIFICACION

1.-Como se forman : 1.-Como se forman : primarios y primarios y secundariossecundarios

2.-Fuente emisora : 2.-Fuente emisora : natural y natural y antropogénicaantropogénica

3.-Distribución en el espacio : 3.-Distribución en el espacio :

puntual , lineal y planapuntual , lineal y plana

Emisión de contaminantesEmisión de contaminantes A LA ATMOSFERAA LA ATMOSFERA

Los contaminantes atmosféricos primarios mas frecuentes son los siguientes: Aerosoles, óxidos de azufre Los contaminantes atmosféricos primarios mas frecuentes son los siguientes: Aerosoles, óxidos de azufre (SOx), CO, Óxidos de Nitrógeno (NOx), Hidrocarburos (CmHn) y CO2.(SOx), CO, Óxidos de Nitrógeno (NOx), Hidrocarburos (CmHn) y CO2.En zonas mas localizadas se pueden encontrar otros menos frecuentes como: Otros derivados de azufre, En zonas mas localizadas se pueden encontrar otros menos frecuentes como: Otros derivados de azufre, Halógenos y derivados, Arsénico, Compuestos orgánicos, Partículas de metales pesados y ligeros , Halógenos y derivados, Arsénico, Compuestos orgánicos, Partículas de metales pesados y ligeros , Partículas de sustancias minerales y sustancias radioactivas. Partículas de sustancias minerales y sustancias radioactivas. CONTAMINANTES PRIMARIOS : CONTAMINANTES PRIMARIOS : 1.-En función de la fuente emisora: A) Naturales : Erosión, Incendios forestales y Volcanes; B) Artificiales : 1.-En función de la fuente emisora: A) Naturales : Erosión, Incendios forestales y Volcanes; B) Artificiales : Móviles y FijasMóviles y Fijas2.- En función del sector que origina la emisión: A) La siderurgia ;B) Refinerias y C) Industrias químicas2.- En función del sector que origina la emisión: A) La siderurgia ;B) Refinerias y C) Industrias químicasCONTAMINANTES SECUNDARIOSCONTAMINANTES SECUNDARIOSEfectos: a) Contaminación fotoquímica ; b) Acidificación del medio; c) Efecto invernadero y d) Disminución Efectos: a) Contaminación fotoquímica ; b) Acidificación del medio; c) Efecto invernadero y d) Disminución del espesor de la capa de ozonodel espesor de la capa de ozono

A LA HIDROSFERAA LA HIDROSFERAFuentes naturales : Muy dispersas y no provocan concentraciones altas de contaminación excepto en Fuentes naturales : Muy dispersas y no provocan concentraciones altas de contaminación excepto en algunos lugares concretos algunos lugares concretos

Fuentes de origen humano: Son las mas importantes siendo los focos de emisión: a) La Industria ; b) Fuentes de origen humano: Son las mas importantes siendo los focos de emisión: a) La Industria ; b) Vertidos urbanos; c) Navegación y d) Agricultura y ganaderíaVertidos urbanos; c) Navegación y d) Agricultura y ganadería

A LA GEOSFERAA LA GEOSFERAProceden de la actuación antropogénica Proceden de la actuación antropogénica Los principales son: a) Metales pesados ;b) Emisiones ácidas atmosféricas; c) Agua de riego salina y d) Los principales son: a) Metales pesados ;b) Emisiones ácidas atmosféricas; c) Agua de riego salina y d) Productos fitosanitariosProductos fitosanitariosEfectos : a) Contaminación de aguas; b) Contaminación de los sedimentos de los ríos y c) Utilización de Efectos : a) Contaminación de aguas; b) Contaminación de los sedimentos de los ríos y c) Utilización de agua contaminada para abastecimientosagua contaminada para abastecimientos

A LA ATMOSFERAA LA ATMOSFERALos contaminantes atmosféricos primarios mas frecuentes son los siguientes: Aerosoles, óxidos de azufre Los contaminantes atmosféricos primarios mas frecuentes son los siguientes: Aerosoles, óxidos de azufre (SOx), CO, Óxidos de Nitrógeno (NOx), Hidrocarburos (CmHn) y CO2.(SOx), CO, Óxidos de Nitrógeno (NOx), Hidrocarburos (CmHn) y CO2.En zonas mas localizadas se pueden encontrar otros menos frecuentes como: Otros derivados de azufre, En zonas mas localizadas se pueden encontrar otros menos frecuentes como: Otros derivados de azufre, Halógenos y derivados, Arsénico, Compuestos orgánicos, Partículas de metales pesados y ligeros , Halógenos y derivados, Arsénico, Compuestos orgánicos, Partículas de metales pesados y ligeros , Partículas de sustancias minerales y sustancias radioactivas. Partículas de sustancias minerales y sustancias radioactivas. CONTAMINANTES PRIMARIOS : CONTAMINANTES PRIMARIOS : 1.-En función de la fuente emisora: A) Naturales : Erosión, Incendios forestales y Volcanes; B) Artificiales : 1.-En función de la fuente emisora: A) Naturales : Erosión, Incendios forestales y Volcanes; B) Artificiales : Móviles y FijasMóviles y Fijas2.- En función del sector que origina la emisión: A) La siderurgia ;B) Refinerias y C) Industrias químicas2.- En función del sector que origina la emisión: A) La siderurgia ;B) Refinerias y C) Industrias químicasCONTAMINANTES SECUNDARIOSCONTAMINANTES SECUNDARIOSEfectos: a) Contaminación fotoquímica ; b) Acidificación del medio; c) Efecto invernadero y d) Disminución Efectos: a) Contaminación fotoquímica ; b) Acidificación del medio; c) Efecto invernadero y d) Disminución del espesor de la capa de ozonodel espesor de la capa de ozono

A LA HIDROSFERAA LA HIDROSFERAFuentes naturales : Muy dispersas y no provocan concentraciones altas de contaminación excepto en Fuentes naturales : Muy dispersas y no provocan concentraciones altas de contaminación excepto en algunos lugares concretos algunos lugares concretos

Fuentes de origen humano: Son las mas importantes siendo los focos de emisión: a) La Industria ; b) Fuentes de origen humano: Son las mas importantes siendo los focos de emisión: a) La Industria ; b) Vertidos urbanos; c) Navegación y d) Agricultura y ganaderíaVertidos urbanos; c) Navegación y d) Agricultura y ganadería

A LA GEOSFERAA LA GEOSFERAProceden de la actuación antropogénica Proceden de la actuación antropogénica Los principales son: a) Metales pesados ;b) Emisiones ácidas atmosféricas; c) Agua de riego salina y d) Los principales son: a) Metales pesados ;b) Emisiones ácidas atmosféricas; c) Agua de riego salina y d) Productos fitosanitariosProductos fitosanitariosEfectos : a) Contaminación de aguas; b) Contaminación de los sedimentos de los ríos y c) Utilización de Efectos : a) Contaminación de aguas; b) Contaminación de los sedimentos de los ríos y c) Utilización de agua contaminada para abastecimientosagua contaminada para abastecimientos

Flujos de masa y energía en los Flujos de masa y energía en los ecosistemasecosistemas

El El flujo de energíaflujo de energía en el ecosistema es en el ecosistema es abiertoabierto, , puesto que, al ser utilizada en el seno de los puesto que, al ser utilizada en el seno de los niveles tróficos para el mantenimiento de las niveles tróficos para el mantenimiento de las funciones propias de los seres vivos, se funciones propias de los seres vivos, se degrada y disipa en forma de calor (respiración). degrada y disipa en forma de calor (respiración).

En cambio, el En cambio, el flujo de materiaflujo de materia es, en gran es, en gran medida, medida, cerradocerrado ya que los nutrientes son ya que los nutrientes son reciclados cuando la materia orgánica del suelo reciclados cuando la materia orgánica del suelo (restos, deyecciones,...) es transformada por los (restos, deyecciones,...) es transformada por los descomponedoresdescomponedores en moléculas orgánicas o en moléculas orgánicas o inorgánicas que, bien son nuevos nutrientes o inorgánicas que, bien son nuevos nutrientes o bien se incorporan a nuevas cadenas tróficas. bien se incorporan a nuevas cadenas tróficas.

Ciclo globalCiclo global El funcionamiento ecológico en la tierra, desde el punto de vista de la El funcionamiento ecológico en la tierra, desde el punto de vista de la

materia, se puede considerar como un materia, se puede considerar como un sistema cerradosistema cerrado y de este y de este concepto se derivan los ciclos ecológicos (hidrológico, geológico y concepto se derivan los ciclos ecológicos (hidrológico, geológico y biogeoquímicos), los cuales permiten la disposición biogeoquímicos), los cuales permiten la disposición repetidarepetida de los de los elementos elementos finitosfinitos, transformándolos y circulándolos a través de:, transformándolos y circulándolos a través de:la atmósfera, la hidrosfera, la litosfera y la la atmósfera, la hidrosfera, la litosfera y la BIOSFERA.BIOSFERA.

Los cuatro elementos básicos representados son: Los cuatro elementos básicos representados son: elel Aire Aire; la atmósfera como reservorio de nutrientes y elemento clave ; la atmósfera como reservorio de nutrientes y elemento clave

en los procesos determinantes del clima. en los procesos determinantes del clima. elel Agua Agua, fuente fundamental de la vida , fuente fundamental de la vida lala Vegetación Vegetación como elemento productor primario de las cadenas como elemento productor primario de las cadenas

tróficas y, por extensión, la globalidad de seres vivientes tróficas y, por extensión, la globalidad de seres vivientes elel Suelo Suelo y el sustrato en general, como sostén de la vida y el sustrato en general, como sostén de la vida

Ciclos biogeoquímicosCiclos biogeoquímicos Los elementos más importantes que forman parte de la Los elementos más importantes que forman parte de la

materia viva están presentes en la atmósfera, hidrosfera materia viva están presentes en la atmósfera, hidrosfera y geósfera y son incorporados por los seres vivos a sus y geósfera y son incorporados por los seres vivos a sus tejidos. De esta manera, siguen un tejidos. De esta manera, siguen un ciclo ciclo biogeoquímicobiogeoquímico que tiene una que tiene una zona abióticazona abiótica y una y una zona bióticazona biótica.. La primera suele contener grandes La primera suele contener grandes cantidades de elementos biogeoquímicos pero el flujo de cantidades de elementos biogeoquímicos pero el flujo de los mismos es lento, tienen largos los mismos es lento, tienen largos tiempos de tiempos de residenciaresidencia. En cambio, el flujo a través de la parte . En cambio, el flujo a través de la parte biótica del ciclo es rápido pero hay poca cantidad de biótica del ciclo es rápido pero hay poca cantidad de tales sustancias formando parte de los seres vivos.tales sustancias formando parte de los seres vivos.

Ciclo hidrológicoCiclo hidrológico

Ciclo hidrológicoCiclo hidrológico

Podemos pensar el ciclo hidrológico como una serie de reservas, o áreas de almacenamiento, y una serie de procesos que causan que el agua se mueva entre estas reservas. Las reservas más grande, de lejos, son los océanos, que contienen aproximadamente un 97% del agua de la Tierra. El 3% restante es el agua dulce, tan importante para nuestra sobrevivencia. De ésta, aproximadamente 78% está almacenada en la Antártica y en Groenlandia. Aproximadamente 21% de agua dulce en la Tierra es agua almacenada en sedimentos y rocas debajo de la superficie de la tierra. El agua dulce que vemos en los ríos, arroyos, lagos y en la lluvia constituye menos del 1% del agua dulce de la Tierra y menos que el 0.1% de toda el agua de la Tierra.

Depósito Tiempo medio de residencia

Glaciares 20 a 100 años

Nieve estacional 2 a 6 meses

Humedad del suelo 1 a 2 meses

Agua subterránea: somera 100 a 200 años

Agua subterránea: profunda 10.000 años

lagos 50 a 100 años

Ríos 2 a 6 meses

Ciclo del carbónCiclo del carbónLos Los organismos productores terrestresorganismos productores terrestres obtienen obtienen el el dióxido de carbonodióxido de carbono de la atmósfera durante de la atmósfera durante el proceso de la fotosíntesis para el proceso de la fotosíntesis para transformarlo transformarlo en compuestos orgánicos como la en compuestos orgánicos como la glucosaglucosa, y , y los los productores acuáticosproductores acuáticos lo utilizan disuelto en el lo utilizan disuelto en el agua en forma de agua en forma de bicarbonato (HCObicarbonato (HCO33

--).).

Los consumidores se alimentan de las plantas, Los consumidores se alimentan de las plantas, así el carbono pasa a formar parte de ellos, en así el carbono pasa a formar parte de ellos, en

forma de forma de proteínas, grasas, hidratos de carbonoproteínas, grasas, hidratos de carbono, , etc.etc. En el proceso de la En el proceso de la respiración aeróbicarespiración aeróbica, se , se utiliza la glucosa como combustible y es utiliza la glucosa como combustible y es degradada, liberándose el carbono en forma de degradada, liberándose el carbono en forma de COCO22 a la atmósfera. Por tanto en cada nivel a la atmósfera. Por tanto en cada nivel

trófico de la cadena alimentaría, trófico de la cadena alimentaría, el carbono el carbono regresa a la atmósfera o al agua como resultado regresa a la atmósfera o al agua como resultado de la respiración.de la respiración.

Los Los desechos del metabolismodesechos del metabolismo de las plantas y animales, así como de las plantas y animales, así como los restos de organismos muertoslos restos de organismos muertos, se , se descomponen por la acción de ciertos hongos y bacterias, durante dicho proceso de descomposición descomponen por la acción de ciertos hongos y bacterias, durante dicho proceso de descomposición también se desprende también se desprende COCO22..

Las Las erupciones volcánicaserupciones volcánicas son una fuente de carbono, durante dichos procesos el carbono de la corteza son una fuente de carbono, durante dichos procesos el carbono de la corteza terrestre que forma parte de las rocas y minerales es liberado a la atmósfera.terrestre que forma parte de las rocas y minerales es liberado a la atmósfera. En capas profundas de la corteza continental así como en la corteza oceánica el carbono contribuye a la En capas profundas de la corteza continental así como en la corteza oceánica el carbono contribuye a la formación de combustibles fósiles, como es el caso del petróleo. Este compuesto se ha formado por la formación de combustibles fósiles, como es el caso del petróleo. Este compuesto se ha formado por la acumulación de restos de organismos que vivieron hace miles de años. acumulación de restos de organismos que vivieron hace miles de años.

Los Los organismos productores terrestresorganismos productores terrestres obtienen obtienen el el dióxido de carbonodióxido de carbono de la atmósfera durante de la atmósfera durante el proceso de la fotosíntesis para el proceso de la fotosíntesis para transformarlo transformarlo en compuestos orgánicos como la en compuestos orgánicos como la glucosaglucosa, y , y los los productores acuáticosproductores acuáticos lo utilizan disuelto en el lo utilizan disuelto en el agua en forma de agua en forma de bicarbonato (HCObicarbonato (HCO33

--).).

Los consumidores se alimentan de las plantas, Los consumidores se alimentan de las plantas, así el carbono pasa a formar parte de ellos, en así el carbono pasa a formar parte de ellos, en

forma de forma de proteínas, grasas, hidratos de carbonoproteínas, grasas, hidratos de carbono, , etc.etc. En el proceso de la En el proceso de la respiración aeróbicarespiración aeróbica, se , se utiliza la glucosa como combustible y es utiliza la glucosa como combustible y es degradada, liberándose el carbono en forma de degradada, liberándose el carbono en forma de COCO22 a la atmósfera. Por tanto en cada nivel a la atmósfera. Por tanto en cada nivel

trófico de la cadena alimentaría, trófico de la cadena alimentaría, el carbono el carbono regresa a la atmósfera o al agua como resultado regresa a la atmósfera o al agua como resultado de la respiración.de la respiración.

Los Los desechos del metabolismodesechos del metabolismo de las plantas y animales, así como de las plantas y animales, así como los restos de organismos muertoslos restos de organismos muertos, se , se descomponen por la acción de ciertos hongos y bacterias, durante dicho proceso de descomposición descomponen por la acción de ciertos hongos y bacterias, durante dicho proceso de descomposición también se desprende también se desprende COCO22..

Las Las erupciones volcánicaserupciones volcánicas son una fuente de carbono, durante dichos procesos el carbono de la corteza son una fuente de carbono, durante dichos procesos el carbono de la corteza terrestre que forma parte de las rocas y minerales es liberado a la atmósfera.terrestre que forma parte de las rocas y minerales es liberado a la atmósfera. En capas profundas de la corteza continental así como en la corteza oceánica el carbono contribuye a la En capas profundas de la corteza continental así como en la corteza oceánica el carbono contribuye a la formación de combustibles fósiles, como es el caso del petróleo. Este compuesto se ha formado por la formación de combustibles fósiles, como es el caso del petróleo. Este compuesto se ha formado por la acumulación de restos de organismos que vivieron hace miles de años. acumulación de restos de organismos que vivieron hace miles de años.

ENERGIA

SOLAR

Bióxido de Carbono en Aire (CO2)

Respiración

Vegetal

Incendios

Carbono fijado fotosinteticamente a la biomasa vegetal

CO2 se disuelve en el agua y se fija fotosinteticamente en la biomasa de algas y plancton

Respiración celular por animales, plantas y descomposición

Alimento de

Heterótrofos

Sedimentación de

BiomasaTransformación en carbón, petróleo y gasMillones

de años

Crustáceos

Carbono fijado como carbonato de calcio en los crustáceos (piedra calcárea)

Combustión de combustibles fósiles Millones

de Años

Vulcanismo

Depósito

Mineral

Fertilizantes químicos

(nutrientes) Cultivos Humanos

Descarga de

efluentes sucios

Rellenos

Sanitarios

Basureros

UsoHumano

ProductosManufacturad

os

Aniquila

Contaminación de

vías pluviales

Descarga de Residuos Industriales

Características de los Ecosistemas Características de los Ecosistemas SustentablesSustentables

Reciclaje de los Reciclaje de los elementos del elementos del ecosistemaecosistema

Luz solar como fuente de Luz solar como fuente de energíaenergía

El tamaño de la población El tamaño de la población de consumidores se de consumidores se mantiene de manera que mantiene de manera que no abusen del no abusen del ecosistemaecosistema

Mantenimiento de la Mantenimiento de la BiodiversidadBiodiversidad

Lluvia

AcidaContaminación del Aire

Planta de

Tratamiento de

agua

Ciudad

Aviación

Químicos para uso Agrícola Drenaje

sanitario

Químicos para uso comercial

o doméstico

Basurero

Lixiviación

Manto

Freático

Contaminación del Agua

Arrastre

Mapa de la evolución de la temperatura media anual del aire en los últimos de 50 años (1956-2005) según un ajuste de la tendencia. Son mediciones de termómetros de superficie. Se observa que el calentamiento más importante se ha registrado en Siberia, Alaska y la Península de la Antártida