Introducción a la Ciencia Ambiental: Conceptos Clave y Procesos

Medio Ambiente y Recursos Naturales

Definiciones Básicas

Medio ambiente: Conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales que interactúan entre sí y pueden causar efectos directos o indirectos, a corto o largo plazo, sobre los seres vivos y las actividades humanas.

Recurso: Cualquier elemento del medio ambiente que extraemos para satisfacer nuestras necesidades o deseos.

Impactos ambientales: Alteraciones que provocamos en el medio ambiente como consecuencia de nuestras actividades.

Riesgos ambientales: Situaciones que pueden suponer un peligro para los intereses humanos y el medio ambiente.

Sistema: Parte del universo que separamos para estudiarla. Puede ser:

  • Cerrado: Intercambia energía con su entorno.
  • Abierto: Intercambia materia y energía con su entorno.

Teledetección y sus Aplicaciones

Telemetría: Conjunto de técnicas que permiten medir una magnitud física de un objeto sin contacto físico. Puede ser:

  • Activa: Emite radiación (láser, sonar, radares) y recoge su reflejo.
  • Pasiva: Capta radiaciones o sonidos emitidos por el objeto (gammagrafía, teletermometría, radiolocalización).

Teledetección: Técnica para tomar datos de cuerpos planetarios a distancia. Puede ser:

  • Pasiva: Recibe la radiación emitida o reflejada por la superficie terrestre.
  • Activa: Emite radiación de microondas y recibe la onda reflejada.

Tipos de Radiación Electromagnética

  • Radio: Radio, televisión, teledetección militar.
  • Microondas: Telefonía móvil, hornos microondas, radar.
  • Infrarrojo: Emitida por cualquier objeto caliente.
  • Visible: Onda perceptible al ojo humano.
  • Ultravioleta: Ozono, atmósfera.
  • Rayos X: Estudio de la superficie terrestre.
  • Rayos Gamma: Astronomía.

Fotografía Aérea

  • Oblicua: Visión panorámica, aspecto 3D de objetos, altura, volumen. Desventajas: Objetos ocultos, escala no uniforme.
  • Vertical: Escala constante y fácil de calcular, todos los objetos se ven. Desventajas: No se percibe relieve ni altura.
  • Estereoscópica: Desventajas: Caro y complejo.

Clasificación de los Recursos Naturales

  • Energéticos
  • Materias primas minerales y otras
  • Territorio
  • Hídricos
  • Alimentarios

Renovables: Se regeneran a una velocidad comparable a su consumo o son inagotables.

No renovables: No se regeneran o lo hacen a una velocidad muy lenta a escala de tiempo humana.

Reserva: Recurso natural no renovable almacenado en la naturaleza que no ha sido explotado.

Capacidad de asimilación del medio: Cantidad de un determinado residuo que el medio puede asimilar sin sufrir alteraciones significativas.

Gestión Ambiental y Conservación

La gestión de un sistema tiene como finalidad que su funcionamiento sea óptimo o lo más correcto posible.

Patrimonio de la Humanidad y Espacios Protegidos

Patrimonio de la Humanidad: Espacios confirmados para su inclusión en el programa por la UNESCO.

Reserva de la Biosfera: Protege áreas geográficas representativas del planeta, son reconocidas internacionalmente.

Red Natura 2000: Conjunto de espacios protegidos, declarados y gestionados por la UE, protege la biodiversidad y en especial las aves.

Parque Nacional: Área que por su biodiversidad e interés científico es conservada en su estado natural.

Parque Regional o Natural: Espacios naturales protegidos por sus valores naturales o turísticos.

Reserva Forestal: Zona que merece protección por su diversidad vegetal y posibilidad de explotación sostenible.

Monumento Natural: Elemento natural de singular valor paisajístico, biológico, geológico, etc.

Métodos Naturales de Depuración de Aguas Residuales

  • Filtro verde: Vertido sobre suelo de un cultivo de crecimiento rápido.
  • Infiltración rápida, escorrentía superficial, lechos de turba, lechos de arena
  • Lagunaje, humedales, cultivos acuáticos

Atmósfera y Clima

Estructura y Composición de la Atmósfera

Desde la formación del sistema solar, la Tierra ha tenido tres atmósferas: una envoltura de hidrógeno y helio, una de origen volcánico y la actual, oxidante.

Capas de la Atmósfera

  • Termosfera o Ionosfera: Base a 80 km de altitud, límite superior difuso (300-700 km). Aunque su densidad es baja, intercepta eficazmente las radiaciones ionizantes procedentes del sol.
  • Mesosfera: De 50 a 80 km de altitud, se alcanzan las temperaturas más bajas de la atmósfera.
  • Estratosfera: Espesor de 35-40 km, se forma el ozono y se producen fuertes vientos.
  • Troposfera: Capa más cercana al suelo, presenta movimientos de convección y en ella ocurren los fenómenos meteorológicos.

Albedo: Proporción de radiación reflejada por una superficie.

Funciones de la Atmósfera

  • Impide la caída de meteoritos pequeños a la superficie.
  • Frena partículas del viento solar.
  • Absorbe radiación ultravioleta e ionizante.
  • Produce transporte de energía térmica.
  • Intercambia grandes cantidades de calor con el océano.

Factores que Determinan el Clima

  • Latitud
  • Altitud
  • Proximidad al mar
  • Vientos dominantes

Movimientos del Aire y Fenómenos Meteorológicos

Zona de convergencia: Interacción de masas de aire.

Convección: Desplazamiento vertical de las masas de aire.

Ascenso térmico: Una masa de aire húmeda y cálida tiende a ascender por ser menos densa que el aire seco y frío que la rodea.

Convergencia: Dos masas de aire fluyen en la superficie y la convergencia las obliga a ascender.

Ascenso orográfico: Una masa de aire se ve obligada a remontar un relieve.

Subsidencia: Hundimiento de una masa de aire formando corrientes descendentes.

Humedad relativa: Porcentaje de humedad que tiene el aire.

Punto de rocío: Temperatura a la que el vapor de agua puede comenzar a condensarse al alcanzar el aire una humedad relativa del 100%.

Ascendencia térmica: En laderas expuestas al sol, el aire en contacto con el suelo se calienta y desliza siguiendo la ladera, formando ascendentes térmicas.

Brisas: Anabática (asciende el valle) y catabática (desciende el valle).

Restitución: En zonas rodeadas de relieves, la confluencia de brisas catabáticas produce la expulsión del aire cálido acumulado.

Contaminación Atmosférica

Smog: Neblina gris formada por una mezcla de contaminantes primarios y secundarios.

Lluvia ácida: Precipitaciones con pH inferior a 5, es un impacto regional.

Conclusión

La ciencia ambiental es un campo complejo que estudia las interacciones entre los seres vivos y su entorno. Comprender los conceptos clave y los procesos que ocurren en la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera es fundamental para abordar los desafíos ambientales que enfrentamos y promover la sostenibilidad de nuestro planeta.