martes, 20 de octubre de 2015

CTM. CUESTIONES SELECTIVIDAD

1.
ABC



    a) Los dibujos A, B y C representan tres fases de un proceso muy común en el sur-este de la Península y en gran parte del país. Indica de qué proceso se trata y describe cada fase teniendo en cuenta los indicadores que representa.b) Explica las causas que provocan el problema ambiental reflejado.
    c) Redacta una serie de medidas para salir al paso de este grave problema nacional y mundial.
a) Los dibujos representan tres fases del proceso de destrucción erosiva del suelo. En el dibujo A el plano dibujado representa el antiguo nivel de la superficie del suelo; éste ha descendido poniendo al descubierto las raíces de los árboles. Como consecuencia, ha desaparecido la capa superficial el suelo: el horizonte A, y con él la materia orgánica contenida en este nivel. Puede corresponder a una etapa incial con erosión laminar.
El segundo dibujo muestra la formación de surcos (erosión en surco) excavados por la escorrentía superficial sobre un terreno desprovisto de vegetación. Aparece una vegetación de sustitución menos protectora ante el proceso erosivo que la original.
El dibujo C corresponde a una etapa más avanzada, con aparición de profundos canales de erosión que conducirán al desarrollo de cárcavas. La vegetación está muy alterada y no es capaz de frenar el proceso a la vez que éste dificulta la colonización vegetal.

b) La pérdida de suelo por erosión puede originarse por diferente causas: un clima árido en que las lluvias escasas y con episodios torrenciales, además de no contar con una densa cubierta vegetal protectora y sufrir evaporación intensa, exceso de pastoreo, cultivos inadecuados o labrado con surcos a favor de pendiente, fuertes pendientes, sobreexplotación de acuíferos y la consiguiente salinización del suelo, eliminación de la cubierta vegetal (deforestación) por incendios forestales, sobreexplotación maderera, roturación para nuevos pastos o cultivos, etc.; sin olvidar que el cambio climático ocasionado por el calentamiento global puede ser a su vez causa de varios de los procesos mencionados.
La eliminación del suelo conduce a la pérdida de la fertilidad, de la vegetación y a la desertización.

c) Medidas encaminadas a prevenir, corregir o mitigar la pérdida erosiva de suelos pueden ser:
  • Repoblación con especies adecuadas al clima y terreno, sin empleo de medidas agresivas como maquinaria pesada o surcos a favor de pendiente.
  • Ordenación agrícola, promoviendo los cultivos adecuados tanto en las especies objeto del mismo como en el método de explotación, englobando el sistema de riego y abonado.
  • Fomento de las prácticas agrícolas protectores del suelo, como: construir bancales en laderas de pendiente acusada, labrar la tierra siguiendo las curvas de nivel, perpendicularmente al sentido de la pendiente.
  • Evitar el sobrepastoreo.
  • Protección de márgenes fluviales.
  • Correcto trazado de vías de comunicación (ferrocarriles, carreteras,...), pistas, cortafuegos, etc. previendo los necesarios drenajes y la vegetación de taludes.
  • Prevención de incendios forestales, etc.

2.
    a) Observa la parte derecha y la izquierda de este dibujo y señala las diferencias que encuentras, así como las posibles repercusiones, en ambos casos, de los efectos de una fuerte lluvia.b) Indica cuáles son los riesgos más frecuentes que aparecerán en la parte derecha del dibujo. Señala algunas medidas para disminuir sus efectos.
    c) Identifica el impacto mas claramente observable en la parte derecha del dibujo. Describe las causas más comunes que determinan la existencia de dicho impacto en nuestro país.
a) La diferencia más evidente es la diferencia en la cubierta vegetal. La ladera de la izquierda del dibujo tiene una densa cubierta que le confiere baja erosionabilidad por ser elevado el índice de protección vegetal (página 217), a pesar de la elevada pendiente. El suelo tendrá un desarrollo muy superior respecto a la otra ladera y será menos susceptible a la erosión de las aguas pluviales, reteniendo agua y favoreciendo además la infiltración y la circulación hipodérmica, más lenta, a su través, indicada por una flecha junto al curso fluvial de la base del dibujo, así como la recarga de acuíferos.
En la ladera de la derecha en cambio, la ausencia de vegetación bien desarrollada tendrá un efecto totalmente opuesto, de manera que el caudal de escorrentía superficial será elevado y al faltar una vegetación y suelo bien desarrollados que retengan las partículas, se producirá un arrastre intenso que generará gran erosión, pudiendo desarrollarse cárcavas. En la parte inferior del dibujo se aprecia una flecha que indica la importancia de los aportes superficiales al río, que presentará mayor turbidez por la carga sedimentaria que recibe de la ladera, lo que afectará también negativamente a la flora y fauna que lo habiten (de haber algún embalse aguas abajo además habría que considerar el efecto de colmatación por los elevados acarreos). Esta situación dificulta la regeneración de suelo y vegetación y la recarga de aguas subterráneas.

b) Los riesgos más probables serán (i) los provocados por los movimientos en masa en la ladera (deslizamiento, flujo,...) al faltar mecanismos de retención del suelo y (ii) el incremento en el riesgo de avenida al favorecer la escorrentía superficial con importantes aportes tanto de agua como de sedimentos al cauce fluvial.
Como medidas podemos citar: reforestación de la ladera, estabilización mediante anclajes en la base y canales de drenaje en cabecera, aterrazamiento del terreno, muros de contención,...

c) El impacto más importante es la pérdida de suelo. En nuestro país se están perdiendo cada año del orden de 67 millones de toneladas de suelo (véase la tabla de la pregunta nº 4 y la respuesta a las cuestiones). Esta pérdida significa no sólo la eliminación de materia mineral sino, lo que es más grave, de la materia orgánica precursora de nutrientes necesarios para la vegetación, en la que nuestros suelos son muy deficitarios, y la destrucción del perfil edáfico cuyo desarrollo ha supuesto de centenares a miles de años de evolución.
Las causas de este fenómeno hay que buscarlas en la deforestación, por tala o incencios, prácticas agrícolas y ganaderas inadecuadas y agresivas para el suelo, abandono de las tierras de labor, clima subárido con lluvias irregulares e intensas (cuenca mediterránea), presión urbanística, contaminación de aguas y suelos, salinización, ... (véase también la respuesta 1.b.).


3.


    Los modelos A y B representan dos posibles consecuencias de un aumento de las precipitaciones en una cuenca hidrográfica.
    a) Decide, razonadamente, si A y B representan retroalimentación positiva o negativa.
    b) Cita al menos dos factores que determinen el desarrollo de un modelo u otro. ¿Cómo actúan esos factores?
    c) Propón dos acciones o medidas que favorezcan el modelo A. Explica cómo actuarían estas acciones.
Esta pregunta corresponde también a los contenidos del tema sobre dinámica de sistemas
a) Tanto el modelo A como el B representan un mecanismo de retroalimentación positiva ya que el bucle, en ambos casos presenta relaciones causales de igual signo, en este caso directas o positivas, indicadas por un signo (+). Esto significa que una acción refuerza la otra, de modo que el cambio inicial, representado por el incremento en las precipitaciones ve amplificado su efecto.
El modelo A representa una situación con presencia de vegetación, la cual se ve reforzada por las precipitaciones. El modelo B representa lo contrario, una zona sometida a erosión, la cual es más intensa con el aumento de las precipitaciones.

b) El desarrollo de uno u otro modelo puede depender de la situación de partida en cuanto a (1) situación y tipo de la vegetación presente, (2) erosionabilidad del suelo por factores como la litología o la pendiente. La presencia de una buena cubierta vegetal protegerá el suelo ante el efecto erosivo desencadenado por el incremento en las precipitaciones, pero en caso contrario se desencadenará el bucle B y la destrucción del suelo impide a su vez el desarrollo de la vegetación que detenga el proceso (véase también las respuestas 1.a. y 2.a.).

c) (Véase la respuesta 1.c.).


4.


    a) A la vista de los datos de la tabla, comenta la importancia de la erosión en España.
    b) ¿Qué Comunidades Autónomas resultan más afectadas? Señala los factores implicados en esta desigual distribución.
    c) Sugiere algunas medidas de prevención y control de la erosión aplicables al área mediterránea.
a) Según los datos de la tabla, el territorio sometido a grados de erosión calificados como de erosión alta a extrema suponen más del 18% del total. En estas áreas se pierden más de 50 toneladas de suelo por hectárea y año. Otro 25,5% sufre erosión media; es decir, que en total, en cerca de la mitad del territorio nacional se manifiesta este impacto en algún grado

b) Las Comunidades más afectadas son las que ocupan el tercio suroriental de la Península, en especial la totalidad de la franja mediterránea, desde Cataluña, con valores muy elevados en Valencia. También Baleares y Canarias, presentan alta incidencia de procesos erosivos.
Los factores responsables de esta situación hay que buscarlos en primer lugar en las características climatológicas de estas regiones: el clima es árido, con veranos muy secos y calurosos, seguidos con frecuencia de lluvias torrenciales (son frecuentes los eventos de "gota fría" a fines de verano y otoño). Además, la cuenca hidrográfica mediterránea es estrecha, con cursos cortos y de elevada pendiente, lo que favorece también la erosión. Bajo estas circunstancias la vegetación tampoco alcanza un gran desarrollo que proteja el suelo de la erosión.
(repasa los factores que incrementan la erosividad —aridez, agresividad climática,...— y los que incrementan la erosionabilidad —pendiente, cubierta vegetal, tipo de suelo—, en las páginas 216 a 218, y aplícalos a la situación concreta de estas Comunidades)

c) Además de las medidas generales, ya expuestas en 1.c., podemos considerar otras que hagan referencia a la problemática específica que, en el área mediterránea y los territorios insulares, crea el turismo, en el sentido de la elevada demanda de suelo urbanizable, de agua, especialmente durante la época de mayor sequía y de vías de comunicación, entre otras cosas. En definitiva, es preciso acometer una urgente ordenación del territorio y los recursos disponibles evitando la sobreexplotación de acuíferos litorales, que conduce a su salinización y la de los suelos, la deforestación de vertientes y ocupación de áreas de gran pendiente, trazado racional de las vías de comunicación, previendo los efectos de desmontes y trincheras (en el litoral mediterráneo ocurre que las infraestructuras viarias tienen un trazado paralelo a la costa interceptando los cauces naturales de régimen torrencial que son perpendiculares a la costa, lo que es un factor que incrementa el riesgo de avenidas al dificultar el drenaje).


5.  Los dos gráficos adjuntos reflejan los cambios de escorrentía superficial (gráfico de la izquierda) y pérdida de suelo (gráfico de la derecha), después de un incendio ocurrido en 1931, en dos parcelas de bosque mediterráneo en California. Una de las parcelas sufrió dicho incendio (línea discontinua), mientras la otra se salvó del mismo (línea continua).


    a) Analiza los dos gráficos, uno a uno y conjuntamente, y explica las conclusiones que puedas obtener.
    b) ¿Qué posibles causas pueden justificar la disminución de la escorrentía superficial y la erosión a partir del octavo año después del incendio (esto es, a partir de 1938)? Cita al menos una y explica cómo afecta a la escorrentía y a la erosión.
    c) Cuando se inicie la recuperación de la vegetación, ¿aparecerán las mismas especies vegetales que existían antes del incendio? Razona la respuesta y, si es posible, utiliza para ello el concepto de sucesión ecoló-gica.
    d) Sugiere algunas medidas que pueda adoptar la administración para prevenir los incendios forestales. Propón también medidas personales para contribuir a la reducción de los incendios forestales.
a) Para ambos parámetros, escorrentía superficial y pérdidad de suelo, la parcela que no ha sufrido el incendio muestra niveles muy bajos, como consecuencia de la presencia de vegetación y suelo desarrollado. Al no haber sufrido el incendio, las condiciones no varían y no registra cambio alguno. En cambio, la parcela quemada ha perdido su cubierta vegetal y ha visto alterado el nivel más superficial del suelo, que habrá perdido también la materia orgánica que contenía. Como resultado vemos que tanto el nivel de escorrentía como la pérdida de suelo consecuente aumentan de manera muy brusca poco tiempo después de ocurrir el incendio y se mantienen altos durante algunos años en tanto que la vegetación se regenera y ambos niveles comienzan a decrecer. Podemos concluir que:
  • El incendio debe ser la causa de los cambios observados puesto que cualquier otra habría afectado a ambas parcelas por igual.
  • Los incendios forestales constituyen uno de los factores que más contribuyen a incrementar los niveles de erosión y pérdida de suelos, al verse éstos desprotegidos ante el efecto de las aguas superficiales (véanse también las respuestas a las preguntas nº 1 y nº 2.
b) Se debe a la recuperación de la cubierta vegetal a partir de la colonización por plantas pioneras, primero herbáceas, luego arbustos, que contribuyen a retener las partículas del suelo y lo van regenerando por aportes de materia orgánica.
Pero también son posibles otras causas, más o menos plausibles. En los criterios de corrección de este ejercicio se proponen, además de la ya citada, algunas como:
  • Cambio en el régimen de lluvias a partir de 1938 hacia menores precipitaciones.
  • La reducción de la pendiente del terreno como consecuencia del intenso desmantelamiento erosivo a que se ha visto sometido tras el incendio.
  • Afloramiento de rocas resistentes al desaparecer la cubierta superficial
c) Como ya se ha indicado en b), las primeras plantas en aparecer serán pioneras, capaces de desarrollarse sobre un terreno pobre y muy alterado, cuya presencia irá modificando éste y haciéndolo apto para ser colonizado por otras especies más exigentes o menos tolerantes. A medida que se consolide un suelo edáfico, las plantas pioneras serán paultinamente sustituídas por otras mejor adaptadas a las condiciones de la zona de modo que se inicia la sucesión ecológica caracterizada por un cambio progresivo hacia una mayor complejidad, diversidad, estabilidad, etc. (página 73) hasta que llegue a desarrollarse la comunidad clímax.
d) Véase la respuesta a la pregunta 10 del repertorio sobre La Biosfera.


6.
CARTA EUROPEA DEL SUELO (Consejo de Europa, 1972)
1. El suelo es uno de los bienes más apreciados de la humanidad. Permite la vida de los vegetales, los animales y las personas en la superficie de la Tierra.2. El suelo es un recurso limitado y fácil de destruir.
3. La sociedad industrial utiliza el suelo para la agricultura, la industria y otros fines. La política de ordenación del territorio debe concebirse en función de las propiedades del suelo y de las necesidades de la población actual y futura.
4. Los agricultores y silvicultores deben aplicar métodos que preserven la calidad del suelo.
5. Los suelos deben ser protegidos contra la erosión.
6. Los suelos deben ser protegidos contra la contaminación.
7. El desarrollo urbano debe ser organizado de manera que se cause el menor daño posible a las áreas vecinas.
8. La repercusión de las obras de ingeniería civil sobre los suelos deber ser evaluada para adoptar las medidas de protección adecuadas.
9. Es indispensable un inventario del recurso suelo.
10. Para la utilización racional del recurso suelo es necesario un esfuerzo de investigación científica y colaboración interdisciplinar.
11. La conservación del suelo debe ser materia de enseñanza a todos los niveles y de información pública actualizada.
12. Los gobiernos y las autoridades deben impulsar la planificación y administración racional de los recursos del suelo.
    a) Elige al menos dos artículos de la Carta Europea del Suelo que se refieren a los impactos sobre los suelos en cada una de las siguientes situaciones:
      a.1. una zona minera e industrial (como la cuenca minera asturiana);a.2. una zona turística litoral (como la Costa del Sol malagueña);
      a.3. una zona rural agrícola (como la región de Murcia-Almería);
      a.4. el entorno de una gran ciudad en expansión (como Madrid).
    b) Cita dos prácticas para defender el suelo de la erosión hídrica.


a) Los posibles artículos que se ajustan a cada una de las situaciones enumeradas serían:
  • a.1. Zona minera e industrial: artículos 3 y 6.
  • a.2. Zona turística litoral: artículos 3, 7 y 8.
  • a.3. Zona rural agrícola: artículos 2, 4, 5, 10 y 11.
  • a.4. Entorno urbano en expansión: artículos 2, 3, 6, 7 y 8.
b) Véanse por ejemplo las enumeradas en 1.c. y 4.c..

7.
Los esquemas gráficos representan cuatro situaciones diferentes en, relación con el coeficiente de escorrentía superficial ("c").


    a) Explica las diferencias en el valor de "c" en los cuatro casos figurados, analizando cómo afecta la influencia humana a dicho coeficiente.
    b) Sugiere cuatro consecuencias o efectos ambientales posibles (impactos sobre los recursos, riesgos) que se derivarían de los elevados valores que puede adquirir el coeficiente de escorrentía en una región dada.
    c) Señala dos factores (o elementos) del medio natural que condicionan la relación "escorrentía superficial / infiltración" en una regidn poco afectada por la actividad antrópica.


a) El valor de "c" va aumentando en cada esquema según pasamos del bosque (de 0 a 0,2), a terreno cultivado (0,5 a 0,6), área residencial (0,4 a 0,5) y zona urbana (0,9 a 1,0), a medida que el territorio está más intervenido por el hombre (antropizado o humanizado) Se debe a la superficie del terreno es cada vez menos permeable en cada uno de esos casos (como ya se indicó en 2.a., entre otras).
El caso extremo, en que c alcanza el valor 1, es decir que el 100% del agua de lluvia pasa a formar parte de la escorrentía y la infiltración es nula, se da en la ciudad como consecuencia de la presencia de pavimentos y construcciones impermeables. Toda el agua será canalizada a través del alcantarillado.

b) Entre los efectos consecuencia de la situación expuesta tenemos:
    – Pérdida de recursos hídricos al no existir recarga de acuíferos ya que se ha reducido enormemente la infiltración.– Incremento en los niveles de erosión, con destrucción y pérdida de suelo fértil.
    – Aumento del riesgo de sufrir avenidas e inundaciones al ser mayor la cantidad de agua que discurre por la superficie.
    – Mayor peligro de contaminación de las aguas superficiales (y, en ciertos casos, también de las subterráneas) por el lavado y arrastre de sustancias.
c) Los factores que afectan a la relación "escorrentía / infiltración" son:
    — Cubierta vegetal y desarrollo de los horizontes edáficos, que favorecen la infiltración (véase 2.a.).— Topografía del terreno, sobre todo la pendiente que favorece la escorrentía superficial.
    — Litología, pues la permeabilidad de los materiales presentes puede favorecer uno u otro proceso.
    — Clima, sobre todo en lo que se refiere al régimen pluviométrico: nivel de precipitaciones, distribución anual e intensidad.


8.


    a) Identifica los procesos geológicos que han originado la colmatación de este embalse andaluz. ¿De qué forma la actividad humana ha podido acelerar e intensificar este hecho?
    b) Enumera las posibles consecuencias económicas y sociales de este proceso en el área afectada.
    c) Señala algunas de las medidas de carácter corrector que pueden llevarse a cabo para atenuar la saturación progresiva del embalse y recuperar la zona afectada.


a) Los procesos geológicos son los componentes del sistema de denudación dinámica (página 171, párrafo 3): erosión, transporte y sedimentación. La intensidad del fenómeno se achaca, en el texto, a la elevada pluviosidad y las prácticas agrícolas inadecuadas. La magnitud de su efecto en la colmatación de cauces y embalses está influenciado por factores tanto naturales como dependientes de la actividad humana, como deforestación, prácticas agrícolas incorrectas, sobrepastoreo, sobreexplotación de acuíferos, etc. (véase también la respuesta 1.b. y 2.c.).

b) La colmatación conduce en primer lugar a una importante pérdida en la capacidad del embalse. Según el texto de 25 Hm3 a 1 Hm3. Además, pierde también capacidad reguladora de las crecidas al no ser capaz de aceptar un gran volumen de agua y se producirán avenidas aguas arriba del embalse en casos de fuertes precipitaciones. Pero también el arrastre erosivo de suelo fértil es una grave pérdida (véase 2.c.).

c) Además de las medidas citadas en respuestas anteriores (1.c.2.b.4.c.), en este caso concreto y para evitar el aterramiento de embalses se pueden construir trampas de sedimentos aguas arriba y en los cauces tributarios, que retengan los depósitos antes del embalse, pero que también será necesario dragar periódicamente. En cualquier caso, parecen preferibles las medidas encaminadas a proteger el suelo de la erosión, que atacan el problema en su origen y evitan además otros daños, que aquéllas cuya única finalidad sea mitigar las consecuencias del elevado volumen de sedimentos transportados por los ríos.

9.

En muchos lugares del litoral mediterráneo español, se han venido formando en los últimos milenios importantes acumulaciones de sedimentos, que dan lugar a deltas (el del río Ebro es el más importante), playas (las de Peñíscola y Gandía son de las más grandes y conocidas) y cordones litorales (como los que cierran la Albufera de Valencia y el Mar Menor de Murcia). Estas acumulaciones están formadas por los materiales que transportan desde el interior de la Península Ibérica los ríos, y que la acción del oleaje y las corrientes marinas tienden a transportar a lo largo de la costa y hacia zonas más internas y profundas del Mediterráneo. Explica cómo pueden influir en el aumento o la disminución de estos depósitos:
    a) la progresiva deforestación de territorios y su sustitución por cultivos en la Península Ibérica durante los últimos 3000 años;b) la construcción de embalses en los principales ríos durante este último siglo;
    c) un posible cambio climático, a condiciones más cálidas y húmedas que las actuales.


a) La deforestación del territorio favorece la erosión del terreno y, por tanto, el volumen de sedimentos transportados por los ríos, que finalmente pasan a formar parte de los depósitos litorales. Respecto a la relación entre la eliminación de cobertera vegetal y la erosión, consulta las respuestas anteriores a las preguntas 1257 y 8.

Existe relación causal entre deforestación y sedimentos litorales
b) En cambio, la construcción de embalses hace que parte de los sedimentos sean retenidos en ellos (pregunta 8), por lo tanto llegarán menos sedimentos al litoral y éstos sufrirán una recesión al ser parte retirados por la dinámica marina hacia otras zonas costeras o más profundas.

c) Un cambio climático tal traería consigo un mayor desarrollo vegetal y edáfico y, en consecuencia, una disminución de los índices de erosionabilidad del terreno (véanse las respuestas2.a. y 4.b., así como las referencias al libro de texto que contienen), con descenso en el volumen de sedimentos transportados por los ríos y de los depósitos litorales.
Por otra parte, podemos considerar la influencia que tendría este cambio climático sobre el nivel del mar, que podría subir, eliminando parte de esos sedimentos litorales.
Por último, si el clima se hace más húmedo aumentará el caudal de los ríos y también su potencia erosiva y capacidad de carga, es decir, podrán transportar mayor volumen de materiales y hacer que aumenten los depósitos costeros.
En función de cuál sea el factor que predomine en el cambio o de que se den o no todos ellos, el volumen de sedimentos litorales podría aumentar, disminuir o no variar de forma apreciable.


10. Ante la siguiente regla: "Cuanto más elevado sea el nivel al que la humanidad recoja la cosecha, de menor energía por unidad de área dispondrá".
    a) Explica las razones en que se basa esta regla.
    b) Pon un ejemplo de una cadebna trófica, referido a la agricultura, que represente un caso de máximo aprovechamiento energético para la especie humana.
    c) Escribe una cadena trófica que represente una dieta cárnica para la especie humana y analízala desde el punto de vista de la disponibilidad energética.
    d) Teniendo en cuenta la regla citada, ¿qué recomendación debería hacerse a los países desarrollados sobre su dieta, desde el punto de vista del desarrollo sostenible?

a) Puesto que el flujo de energía a lo largo de los niveles tróficos del ecosistema supone que sólo alrededor del 10% de la producción neta (energía acumulada) de un nivel trófico pasa al siguiente (regla del 10%), cuanto mayor sea el número de niveles a través de los que pasa la energía, menor será la cantidad disponible de esta. Si se recoge la cosecha del primer nivel trófico (productores) en forma de vegetales, la cantidad de energía acumulada y cosechada por unidad de área será mayor que si se extrae del nivel de consumidores primarios (ganado), ya que habrá que descontar la cantidad no aprovechada, la no asimilada y la consumida por la respiración en este nivel trófico. Los siguientes apartados ilustran estas afirmaciones.

b) Representa la extracción de la cosecha vegetal del primer nivel trófico, estando el máximo aprovechamiento en el hecho de que no existen las pérdidas asociadas al flujo a través del nivel de consumidores. La cadena tendría sólo dos eslabones, uno correspondiente al vegetal o vegetales cultivados (productores) y otro constituido por la especie humana (consumidores primarios).

c) En este caso se introduce un nivel intermedio más: una especie de herbívoro (consumidor primario), quedando la especie humana como consumidor secundario. Desde el punto de vista energético es diez veces menos eficiente que el modelo anterior por lo ya indicado. Además, es importante recordar las consecuencias ambientales que tiene la cría de ganado, como la necesidad de extensos pastizales a costa de tierras agrícolas o forestales.

d) La dieta actual de los países desarrollados no se corresponde con un modelo sostenible puesto que su elevada proporción de componentes de origen animal exige dedicar terrenos a la cría de ganado, mayoritariamente intensiva en estos países y extensiva en países en vías de desarrollo, que podrían ser aprovechados más eficientemente para la obtención de productos agrícolas destinados a la alimentación humana. Además de lo escasamente solidario de este modo de vida, hemos de recordar otros problemas ambientales asociados que lo hacen insostenible, como la deforestación para obtener pastos, la dedicación de terrenos agrícolas para alimentar ganado (cultivos forrajeros) en vez de alimentar personas (con la consiguiente pérdida entretanto: regla del 10%), la desviación de proteínas procedentes de la pesca (harinas de pescado) para alimentar ganado, la inversión energética en las explotaciones intensivas, en la producción de piensos, en los cultivos forrajeros, los problemas ambientales creados por los ingentes volúmenes de purines, la aportación de los gases digestivos de los rumiantes al efecto invernadero,... La recomendación sería reducir la proporción de carne en la dieta de los países desarrollados, por otra parte claramente hipercalórica, minimizando los problemas citados y permitiendo de paso un reparto más equitativo de los recursos en los países menos industrializados. Al mismo tiempo, ello redundaría positivamente en la salud de la población de los países desarrollados, ya que se reducirían drásticamente los factores responsables de algunas de las enfermedades con mayor incidencia, como hipercolesterolemia y afecciones cardiovasculares, obesidad, etc.


11. Observa la pirámide ecológica:




    a) ¿Qué tipo de pirámide es y qué información aporta?
    b) Explica en qué consiste la regla del 10% e indica en qué medida se cumple en este ejemplo.
    c) Teniendo en cuenta los aspectos anteriores, indica las razones por las cuales el número de niveles tróficos de un ecosistema no puede ser ilimitado.
a) Es una pirámide de producción que expresa, para cada nivel trófico, la cantidad de energía fijada por unidad de tiempo. La producción bruta representa la cantidad de energía asimilada en cada nivel, de la cual hay que restar la cantidad utilizada por ese nivel para su mantenimiento en los procesos respiratorios para obtener la cantidad real que se acumula como biomasa o producción neta, potencialmente disponible para ser aprovechada por el nivel trófico siguiente.

b) La regla del 10% ya está explicada. En el ejemplo se cumple con suficiente aproximación.

c) Lo anterior tiene como consecuencia que al cabo de unos pocos niveles tróficos la energía disponible no sea suficiente para sostener un nivel más. En una cadea con cuatro niveles, la energía disponible en el cuarto y último sería una milésima parte de la inicial:




12.  Observa las pirámides ecológicas A y B que aparecen en el dibujo e indica qué tipo de pirámides son.


    b) Explica la información que se puede obtener de cada tipo de pirámide respecto a la estructura dle ecosistema.c) ¿Qué es la biomasa y cuál es la utilización que se hace de ella en gran número de países?

a) La pirámide A es una pirámide de números, representa el número de individuos que componen la población del nivel considerado, y la pirámide B es de biomasa, que expresa la cantidad en peso de materia orgánica acumulada en cada nivel trófico.

b) La pirámide A presenta el número de individuos que hay en cada nivel trófico (productores, consumidores primarios, etc.). Generalmente el número disminuye a medida que se asciende de nivel (aunque hay excepciones) y suele ocurrir que también el tamaño de los individuos aumenta (el depredador es mayor que la presa). La pirámide B indica la cantidad de materia orgánica o biomasa que corresponde a cada nivel. Generalmente va disminuyendo a medida que se asciende, aunque hay excepciones en ecosistemas acuáticos.

c) La biomasa es la cantidad de materia orgánica que ha tenido su origen en procesos biológicos. Hay biomasa vegetal, resultado de la fotosíntesis, y biomasa animal, resultante de heterótrofos. Hay biomasa residual resultante de transformaciones por la acción humana (trozas, serrín, paja, residuos urbanos, estiércol). Esta biomasa residual se usa como fuente de energía (renovable) por combustión directa, o para obtener combustibles (alcohol, biogás) por diferentes procedimientos, como fermentación o pirólisis , o para obtener abonos.


13. "En un bosque caducifolio, la insolación (espectro visible), aporta 56.000 cal/cm2 año. La tasa de producción orgánica de las plantas (Productividad Primaria Neta, P.P.N.) es de 510 cal/cm2 año. De la energía incipiente original, en este caso sólo el 0,91% aparece como materia vegetal".
I.G. Simmons.
    a) ¿Qué es la Productividad Primaria?b) ¿Qué diferencia existe entre la Productividad Primaria Bruta y la Productividad Primaria Neta?
    c) A la vista de los datos que se exponen en el texto, ¿qué se deduce sobre la eficacia de la Productividad Primaria? Indica algunos factores que explican este hecho.

a) La Productividad Primaria es la cantidad de carbono asimilado en la unidad de tiempo por los productores mediante la fotosíntesis, en relación con la energía lumínica que interviene en el proceso.
Si consideramos la reacción de síntesis del proceso;
CO2 (44g) + H2O (18g) + E (123 kc) > CH2O (30g) + O2 (32g),
y se analiza el rendimiento, 1 g de C precisa para su asimilación 10 kc, suponiendo que toda la energía se aprovecha para la reducción del C del CO2, y que el resultado final fuese la síntesis de azúcar.

b) Véase la pregunta 2.a.

c) La eficacia es muy baja, menos del 1% de la energía total incidente queda disponible para el siguiente nivel trófico. Entre los factores que limitan la producción primaria tenemos (página 50): temperatura y humedad, falta de nutrientes, sobre todo fósforo y nitrógeno y la configuración estructural del sistema de captación de la fotosíntesis:
Los productores presentan uno orgánulos captadores de energía llamados cloroplastos. Sólo los fotones de una determinada longitud de onda son capaces de incidir en ellos, haciendo que los enlaces alrededor de determinados átomos de carbono de los pigmentos adquieran configuraciones que retienen energía. La finalidad es convertir la energía electromagnética en química.
El número de puntos donde se realiza la conversión es inferior al de moléculas del pigmento. Cada cloroplasto se descompone en gran número de unidades y cada una contiene 300 moléculas de clorofila, dispuestas como si fuera una pantalla de captación y un solo elemento de conversión. Cada unidad de fotosíntesis es como un embudo que recoge agua de lluvia. Si excede la cantidad de lluvia de un determinado valor, termina por rebosar y se pierde.



14.


    a) Describe el sistema bosque representado en la figura, en términos de intercambios de materia y energía.b) Identifica el tipo de sistema al que pertenece el bossque e indica las propiedades que lo caracterizan.
    c) Indica las repercusiones que se pueden producir en un bosque respecto a sus intercambios de materia y energía, cuando se produce el impacto de un incendio.
a) El bosque intercambia materia con su entorno en forma de oxígeno captado en la respiración y producido en la fotosíntesis, dióxido de carbono producido en la respiración y utilizado como entrada en la fotosíntesis,;el agua, que entra como precipitación, agua superficial y edáfica, mientras es eliminada en forma de vapor a través de los procesos de evapotranspiración; otros nutrientes, tomados como iones en la solución edáfica por las plantas o que salen del sistema, también en forma de disolución, por lixiviación o lavado. En cuanto a la energía, la entrante el la energía de la radiación solar que es captada y fijada en la fotosíntesis en forma de energía química en la biomasa acumulada. La salida de energía se da a través de la disipación de calor y como calor latente de vaporización del agua.

b) El bosque corresponde a un sistema abierto ya que intercambia tanto materia como energía, como ya se ha descrito (recordemos que un sistema cerrado intercambia sólo energía, mientras que uno aislado no intercambiaría ni materia ni energía).

c) Respecto a la materia, se producirá un aumento de la emisión de CO2 resultante de la combustión de la materia orgánica y de consumo de O2 en esa misma combustión. Tras el incendio, al haberse reducido o desaparecido la biomasa vegetal, la fotosíntesis estará muy reducida y, con ello, la fijación de CO2 y la producción de O2. También se emitirá a la atmósfera una cierta cantidad de partículas sólidas que pueden ser transportadas por el viento saliendo del sistema para pasar, momentáneamente, a la atmósfera hasta su deposición. Consecuencia posterior al incendio es la probable pérdida de nutrientes por erosión del suelo desprovisto de vegetación.
Durante el incendio se producirá una importante emisión de energía calorífica de combustión a costa de la biomasa presente.



15.


    a)¿Qué está representado en el dibujo? Describe lo que sucede.b) Explica las razones por las cuales se dice que, para la Productividad Primaria, el fósforo es más limitante que el nitrógeno.
    c) ¿Qué es la energía de apoyo o auxiliar? Explica su incidencia en la Productividad Primaria.

a) Se trata del ciclo del fósforo, cuya reserva principal se encuentra en forma de sedimentos oceánicos, por lo que su ritmo de circulación depende del ciclo geológico y se da a ritmos de millones de años. El esquema representa las etapas del ciclo en que el fósforo es movilizado por los procesos erosivos desde las rocas fosfatadas para ser transportado por las aguas continentales hasta el océano donde se acumulará en forma de sedimentos hasta que el ciclo geológico sitúe de nuevo esas rocas expuestas a la acción de los agentes erosivos. Una pequeña parte es recirculado en el seno de las aguas oceánicas al pasar a formar parte de estructuras vivas tanto vegetales como animales (peces-aves marinas-guano-sedimentos). El hombre interviene acelerando la parte superior del ciclo al extraer (flechas de trazos) fósforo tanto directamente de las rocas fosfatadas, como del guano o de organismos marinos, para fabricar abonos agrícolas. Pero la renovación de rocas fosfatadas continuará ocurriendo a ritmo geológico, de modo que se trata de un recurso no renovable que se puede agotar en breve (además, recordad los problemas asociados al uso excesivo de fertilizantes en relación con la contaminación de aguas subterráneas y eutrofización).

b) El fósforo es un factor limitante más importante que el nitrógeno porque junto a la lentitud de su ciclo, ocurre que existen mecanismos de fijación del nitrógeno atmosférico como el que llevan a cabo las bacterias simbióticas de leguminosas Rhizobium, o las cianobacterias (que también intervenían en el desarrollo de la eutrofización). En cambio, las pérdidas de fósforo en el ciclo son en gran medida irrecuperables.

c) La energía de apoyo o auxiliar (página 51) es la energía que es aportada por procesos externos al ciclo permitiendo un menor tiempo de reciclado. En este caso, la energía auxiliar es aportada por el hombre en la extracción de fósforo de las rocas, poniéndolo en circulación con mayor rapidez y en mayor cantidad de lo que lo hacen los procesos erosivos. Esto se traduce en un incremento de la producción primaria mediante el aporte de fertilizantes. A pesar de ese incremento, no se trata de un modelo sostenible puesto que, por un lado, exige la aplicación de energía externa (en general procedente de fuentes no renovables, como los combustibles fósiles) y, por otro, consume las reservas de fósforo a una tasa mayor que la de su renovación, que recordemos transcurre a ritmos de escala geológica.


16.
    a) Analiza las principales fluctuaciones de la gráfica. ¿De qué tipo son las interacciones que las producen?b) Indica los distintos niveles tróficos representados. ¿A qué se debe que su número sea limitado?
    c) Comenta las repercusiones que tendría en el ecosistema el pastoreo con rebaños de cabras.

a) Las fluctuaciones en las poblaciones presentes responden a la dinámica de un modelo depredador-presa (página 63). Así, vemos que en los momentos en que crecen las poblaciones de herbívoros HA y HB decrecen las de arbustos BU y gramíneas GR (los árboles BA apenas sufren variación, si acaso puede ser que exista una ligera variación, quizá debida a competencia con los arbustos). A su vez, la abundancia de herbívoros hace crecer enseguida la población del carnívoro CA que depreda sobre ellos. Pero al hacerlo disminuye la población de HA y HB, de modo que hay menos presas y esto provoca a su vez el descenso en CA, tras lo que se recupera la población HB, y así sucesivamente.

b) Los niveles tróficos representados corresponden a productores, los árboles (BA), arbustos (BU) y gramíneas (GR); consumidores primarios, serían los herbívoros (HA, HB), yconsumidor secundario, es el carnívoro (CA). El número de niveles queda muy limitado como consecuencia de la ya citada regla del 10% (sería preciso explicar aquí su fundamento, repasa la pregunta 1 y 2).

c) Las cabras comerían fundamentalmente hojas, brotes y tallos de arbustos BU, reduciendo así su población de manera importante (sobrepastoreo). Por ese motivo, las cabras estarían compitiendo con la población de herbívoro HB que, a la vista de las gráficas parece depender de BU. Esta competencia haría descender la población de HB. Al reducirse la población de presas naturales del carnívoro, éste podría empezar a depredar sobre los rebaños de cabras y, tras un descenso inicial, tal vez incrementar su población a costa de la nueva abundancia de presas fáciles de capturar. Pero esto a su vez representa una situación de competencia con el hombre, que es quien introduce las cabras para su aprovechamiento, ocasionando la persecución del depredador (ahora sería "alimaña" según la denominación tradicional). [De modo similar se puede seguir especulando sobre las relaciones entre esas especies o plantear nuevas posiblidades.]



17. Razona por qué, pese a su abundancia, el nitrógeno constituye un elemento limitante de la producción primaria.
b) Explica la importancia económica de la fijación biológica y cita algunos organismos implicados.
c) Señala, al menos, dos actividades humanas que alteren el ciclo de este elemento, y las repercusiones ambientales que originan.
Nota: El pie de la figura dice así: "Proporción de los distintos elementos químicos (número de átomos) en la atmósfera, la hidrosfera, la litosfera y la biosfera. Rayado=>1%, Negro=>10%."











Nota: El pie de la figura dice así: "Proporción de los distintos elementos químicos (número de átomos) en la atmósfera, la hidrosfera, la litosfera y la biosfera. Rayado=>1%, Negro=>10%."
a) La primera gráfica permite apreciar la gran abundancia de nitrógeno en la atmósfera, pese a lo cual no es aprovechable para los seres vivos por ser una molécula inerte. Tan sólo unos pocos organismos procariotas y un hongo son capaces de fijarlo directamente desde su forma molecular.

b) La importancia económica radica en el incremento de la producción (y la productividad) que posibilita la fijación del N2 en formas asimilables para las plantas. Los organismos capaces de llevar a cabo esta fijación son (página 58): bacterias de vida libre como Azotobacter, bacterias simbióticas de las leguminosas como Rhizobium, cianobacterias planctónicas y el hongo actinomiceto Frankia. Por otra parte, entre las leguminosas que viven en simbiosis con Rhizobium hay multitud de especies de interés agrícola que, además del interés económico directo de su explotación, lo tienen también porque su cultivo enriquece el suelo en productos nitrogenados que pueden ser luego aprovechados por otros cultivos.

c) El hombre interviene de muy diferentes formas:
– fijando nitrógeno atmosférico mediante la fabricación de fertilizantes, amoníaco y otras sustancias químicas.
– emitiendo nitrógeno a la atmósfera por, entre otras cosas, exceso de abonado, uso de vehículos, exceso de riego y pisoteo de suelos que favorecen las condiciones de anaerobiosis en que viven las bacterias desnitrificantes.



18.


    a) ¿Que es la Productividad Primaria?b) Interpreta el gráfico de la parte superior, indicando cómo incide el factor luz en la Productividad Primaria del ecosistema.
    c) Indica las razones debidas a la propia organización de la estructura fotosintética de los productores, que explica el hecho que se observa en el gráfico.

a) (respondida en la pregunta 4.a.)

b) En los primeros intervalos, un aumento de la intensidad de luz lleva consigo un aumento de la productividad. A partir de una determinada intensidad, por más que se aumente ésta, no lleva consigo un aumento de la productividad. Es como si ya no se pudiera asimilar lo que excede de un limite, y el resto de desperdiciase (páginas 52 y 53. Figuras 2.19., 2.10., 2.21.). Los receptores se saturan.

c) Los productores presentan unos orgánulos captadores de energía llamados cloroplastos. Sólo los fotones de una determinada longitud de onda son capaces de incidir en ellos, haciendo que los enlaces alrededor de determinados atomos de carbono de los pigmentos adquieran configuraciones que retienen energía.
La finalidad es convertir la energía electromagnética en química. El número de puntos donde se realiza la conversión es inferior al de moléculas del pigmento. Cada cloroplasto se descompone en gran número de unidades y cada una contiene 300 moléculas de clorofila, dispuestas como si fuera una pantalla de captación y un solo elemento de conversión. Cada unidad de fotosíntesis es como un embudo que recoge agua de lluvia. Si excede la cantidad de lluvia de un determinado valor, termina por rebosar y se pierde. La propia organización de la estructura fotosintética, que es uno de los factores limitantes de la producción primaria, explica el gráfico.



19. De acuerdo con estimaciones recientes, en los últimos diez años los incendios forestales han arrasado en España más de 2.500.000 hectáreas, de las que mas de 1.100.000 eran de superficie arbolada.
    a) Señala las principales causas que provocan dichos desastres, enumerando los factores naturales de riesgo de incendio forestal más importantes.b) Indica los efectos ambientales negativos que ocasionan los incendios forestales, y sugiere alguna medida de lucha contra ellos.
    c) Comenta los principales valores que, como recurso, tienen los bosques.

a) Se calcula que más del 90% de los incendios forestales tienen su origen en causas debidas a la intervención humana y que tan sólo alrededor del 6% se dan por causas naturales. Entre estas causas naturales, la que tiene mayor incidencia es la originada por rayos en tormentas eléctricas, que además ocurren con mayor frecuencia a fines del verano en nuestras latitudes, cuando la masa forestal es más susceptible al fuego.
Los incendios causados por el hombre obedecen a causas variadas:
– quema de rastrojos y otros restos (práctica que además del evidente peligro de incendio, ocasiona el empobrecimiento del suelo agrícola al perder nutrientes, implica por tanto la necesidad de abonar y favorece la contaminación de suelos y aguas).
– quema de matorral o monte para ampliar tierras de cultivo o pastos, territorios de caza o eliminar "alimañas".
– negligencia de campistas y visitantes: colillas mal apagadas, hogueras, abandono de objetos de vidrio, etc. (suponen entre el 5 y el 10%)
– actos de venganza, represalia u otros relacionados con disputas por deslindes, expropiaciones, etc.
– actos de pirómanos.
– especulación en los negocios de la madera, urbanístico, equipamiento contra incendios, como medios aéreos, vehículos, etc.
– gestión deficiente del monte: falta de mantenimiento, repoblación con especies inadecuadas, diseño erróneo de la red de cortafuegos, inversiones en medios de extinción pero no en prevención ni en investigación,...
Los factores naturales de riesgo tienen que ver con:
condiciones ambientales: las elevadas temperaturas y sequías prolongadas favorecen el inicio y propagación. A este respecto, la región mediterránea sufrirá un elevado riesgo de incendio. La presencia de viento también favorece la propagación.
* características y situación del bosque: el tipo de especies influye en cuanto a la cantidad de restos de hojas y ramillas que producen o su contenido en resinas u otras sustancias combustibles. La presencia de restos abundantes de vegetación, altamente combustibles, también incrementa el riesgo. Otras causas no naturales de riesgo se relacionan con la accesibilidad y frecuentación del bosque, mantenimiento y limpieza insuficientes, crecimiento urbanístico próximo,...

b) Los incendios forestales tienen efectos ambientales negativos sobre la economla, el medio social y el medio natural (suelo, fauna y flora, aguas, atmósfera). Entre estos efectos negativos podemos destacar la pérdida de:
– suelo por erosión al quedar desprovisto de vegetación y expuesto a la acción de las aguas de escorrentía.
– la materia orgánica superficial del suelo y los nutrientes. En suelos agrícolas ello implica además la posterior necesidad de aplicar abonos con el consiguiente riesgo de contaminar aguas y suelo.
– biodiversidad y regresión en la sucesión ecológica.
Entre las medidas de lucha contra los incendios forestales se pueden citar:
– Campañas educativas y de concienciación social acerca del valor que representan las masas forestales y la importancia de su conservación, así como sobre las conductas a adoptar y las medidas precautorias que es preciso tomar para evitar la génesis de incendios.
– Medidas preventivas centradas en un correcto mantenimiento de los bosques con:
* eliminación de restos de vegetación y ramas muertas, sobre todo al final del invierno.
* trazado adecuado de la red de cortafuegos y mantenimiento de los mismos.
* creación y conservación de vías de acceso para los equipos de extinción.
* formación y equipamiento adecuado del personal de los equipos de extinción.
* vigilancia permanente, en especial durante las temporadas de mayor riesgo. La intervención inmediata sobre los focos evita la propagación.
Las estadísticas realizadas en los últimos años han demostrado que, cuando se reacciona rápidamente en las etapas iniciales de los incendios, la superficie quemada se reduce drásticamente aún cuando el número de focos pueda ser muy elevado.
– Medidas mitigadoras de los efectos negativos sobre el suelo, como emplear troncos quemados para crear bancales con que reducir la acción erosiva en pendientes, repoblar con prontitud,...
– Prohibir la venta de madera procedente de incendios y la recalificación de terrenos que hayan sufrido un incendio para evitar la especulación.

c) Se conozca el alto valor que, directa e indirectamente, tienen los bosques como recurso natural, cultural, energético, paisajistico, etc. – recursos aprovechables directamente como la madera u otro productos, variable en función del tipo de bosque y especies presentes.
Los bosques tienen gran importancia como fuente de recursos:
– energéticos si se aprovecha su biomasa como base para la generación de energía (combustión, pirólisis).
– naturales al explotar, según el tipo de bosque, la madera, corcho, caza, pastos,...
– turísticos, como turismo, cámping, pesca,...
– paisajísticos, conservando la fisonomía propia del territorio.
– bióticos, al representar la etapa culminante de la sucesión ecológica y ser la base por tanto de un ecosistema maduro y diverso, rico en especies tanto animales como vegetales, que es importante conservar.
– edáficos, ya que el bosque protege el suelo de la erosión, conservando el suelo fértil y la materia orgánica que contiene y que es fuente de nutrientes.
– hídricos, puesto que el bosque favorece la infiltración de las aguas de escorrentía reteniendo el agua que circulará lentamente a través del suelo alimentando las aguas superficiales. Esto además protege de riadas.




 20. Analiza el gráfico, sacando conclusiones sobre la evolución de la población de atún en el Atlántico occidental entre 1970 y 1990, e indica algunas causas que dan lugar a esta situación.
b) Sugiere alguna medida que pueda paliar o corregir esta progresiva reducción de los recursos pesqueros, desde el punto de vista de un modelo de “desarrollo sostenible”, que trate, además, de buscar nuevas alternativas.
c) Cita, al menos, otros dos tipos de recursos naturales que estén sufriendo una evolución similar y algunas alternativas de arreglo o cambio de esa tendencia.



a) La gráfica muestra un importante y brusco descenso en la población de atún Atlántico a lo largo de las dos décadas consideradas. La causa estriba en la sobreexplotación que se ha venido realizando de los recursos pesqueros con un aumento tanto en el número de buques que componen las flotas como en su capacidad y su eficacia, al incorporar las nuevas tecnologías a la localización y evaluación de los bancos en los caladeros. Esto ha conducido a la reducción mencionada en las poblaciones y a la estabilización del nivel de capturas a pesar de esa mayor eficacia extractiva. Como consecuencia ha aumentado la presión sobre las poblaciones al intentar recuperar el volumen de capturas, aumentando las capturas de juveniles y de especies no deseadas (descartes).

b) El mantenimiento de los recursos pesqueros en el marco de la sostenibilidad de los mismos implica emprender una explotación racional del recurso a un ritmo que permita su renovabilidad, es decir que no supere la capacidad reproductiva de la especie. Es preciso entonces imponer limitaciones en el volumen de capturas y en el tamaño de los ejemplares para evitar la captura de individuos que no hayan alcanzado la madurez reproductiva. También el establecimiento de épocas de veda (paro biológico) en los períodos de reproducción facilitará el mantenimiento de las poblaciones. Además, es preciso arbitrar los medios que permitan vigilar y hacer cumplir las restricciones impuestas. Por último, el fomento de la investigación sobre las especies objeto de pesca permitirá conocer mejor sus ciclos reproductivos y la investigaicón sobre cultivos marinos de otras especies (piscicultura) permitirá complementar la pesca y encontrar alternativas que reduzcan la presión sobre las poblaciones salvajes.

c) La mayor parte de los recursos naturales actualmente explotados están sometidos a tasas de extracción no sostenibles, por encima de la tasa de renovación o conservación. Podemos citar los recursos energéticos, basados en la explotación de combustibles fósiles no renovables, como carbón o petróleo, recursos mineros, recursos hídricos, sobre todo en el caso de las aguas subterráneas, recursos forestales, etc. El cambio en la tendencia pasa por adecuar el ritmo de explotación al de renovación o al de sustitución por nuevas fuentes de recursos.



21.
"... En las plantas verdes, el número de puntos donde se puede realizar la conversión de energia luminosa en energía lumínica es muy inferior al de moléculas de pigmento. Cada cloroplasto se descompone en un gran número de unidades, cada una de las cuales se compone de unas trescientas moléculas de clorofila. (..) Cada una de las pequeñas unidades de fotosíntesis se puede comparar con un embudo que recoge agua de lluvia. Si la cantidad de agua que cae en el embudo excede a un determinado valor, que depende del diámetro del tubo de la salida, termina por rebosar y se prerde. Así pues, el cloroplasto está hecho de manera que la amplia antena o pantalla de recepción asegura un uso eficiente de la luz si los fotones caen espaciadamente; pero si la luz es muy intensa, muy pocos de ellos son aprovechados."
R. Margalef (1981)


    a) ¿Cuál es la causa de la limitación de la producción primaria que se describe en el texto? Señala otras tres causas que también pueden limitar la producción primaria.b) ¿Qué relación existe entre la intensidad de la luz y la producción primaria? Representa la curva que relaciona ambas variables, colocando la intensidad de la luz en el eje de abscisas.
    c) En la práctica la humanidad ha conseguido aumentar la producción primaria obteniendo mejores rendimientos en la producción de alimentos. Indica tres de los procedimientos empleados. Cita una expectativa de futuro para aumentar la producción primaria relacionada con los avances de la investigación en la biología.
a) (véase la respuesta 4c)

b) Al aumentar la intensidad de la luz lo hace también producción primaria hasta que se alcanza la saturación de los elementos de captación y, a partir de entonces, aunque siga creciendo intensidad de la luz, la producción primaria no aumenta porque se alcanza la máxima capacidad de captación de energía. La curva que relaciona estas variables es la representada en la pregunta 9.

c) Se piden tres de los procedimientos que han permitido aumentar la producción primaria. Éstos podrían ser:
– La aplicación de la tecnología en los trabajos de laboreo agrícola. Esto exige aportar energía externa (exosomática), primero de origen animal y luego basada en la explotación de combustibles, fundamentalmente de origen petrolífero, que permite una mayor eficacia productiva, aunque no energética: se precisa una inversión energética mayor que la obtenida en forma de producto, aunque es posible trabajar mayores extensiones de terreno. En este mismo ámbito podríamos situar la aplicación de nuevas técnicas de regadío y de obtención del agua necesaria para ello a partir de aguas subterráneas profundas, construcción de embalses, trasvases, etc.
– La aplicación de productos destinados a combatir las plagas que compiten con nosotros en la obtención de la producción neta de la especie cultivada o que compiten con esta en la obtención de los nutrientes del suelo.
– El empleo de fertilizantes químicos que evitan la acción limitante que supone la escasez de determinados nutrientes en los suelos.
– El desarrollo de nuevos campos de conocimiento ha permitido una eficaz selección genética de variedades más productivas. La ingeniería genética además permite obtener variedades que además sean más resistentes a plagas o enfermedades e incluso puede que se obtengan otras cuya disposición de las unidades fotosintéticas sean más eficientes a la hora de aprovechar la energía de la radiación solar.


22.
    a) Observa el mapa y comenta los factores que han limitado la expansión de los cultivos en el planeta.
    b) ¿Qué tipo de medidas se adoptan ordinariamente para incrementar la producción agricola de la superficie cultivada?
    c) Señala algunas de las consecuencias medioambientales globales que tendría la expansión de la agricultura en las áreas tropicales.
    d) En función de lo anterior, aporta soluciones al problema agrícola desde el punto de vista del desarrollo sostenible.
a) Los factores más claramente limitantes de la producción primaria que se ponen de manifiesto en el mapa son los de tipo climático. Las áreas no incluidas como Tierras cultivadas vemos que corresponden, como en el mapa se indica a climas muy fríos, desiertos y selvas tropicales. En los dos primeros casos, el clima y la escasa o nula disponibilidad de agua consecuente al mismo impiden la expansión de las tierras de cultivo. En el caso de las selvas tropicales (ecuatoriales), donde el clima es favorable y se dispone de agua en abundancia, la limitación estriba por un lado en la difícil accesibilidad de estos territorios y de manera muy importante en la pobreza extrema del suelo. En contra de lo que a veces se piensa a la vista de la exuberancia vegetal que muestran las selvas lluviosas, su suelo es muy pobre en nutrientes debido a que las condiciones ambientales favorecen la rápida descomposición de la materia orgánica y el lavado de los nutrientes, así como la inmediata absorción e incorporación a la biomasa vegetal. Es decir, ocurre un rapidísimo reciclaje de los nutrientes, que entonces no permanecen en el suelo. Una vez que se rotura el bosque por tala o quema, los pocos nutrientes que quedan proporcionan tan sólo una o dos cosechas y es preciso roturar una nueva parcela si se quiere seguir cultivando. Este procedimiento, que es sostenible cuando se trata de alimentar grupos humanos reducidos y dispersos, se vuelve insostenible al aumentar la población porque ya no es posible respetar los 20 ó 30 años que necesita la selva para regenerarse. De esta manera se cae en una espiral de empobrecimiento del suelo que conduce a la erosión y pérdida del mismo.

b) Véase la respuesta 12.c.

c) La expansión de la agricultura a expensas de los bosques lluviosos supondría la pérdida de extensas áreas de los mismos, como por otra parte ya está ocurriendo, con consecuencias negativas no sólo en lo que se refiere al valor intrínseco de estas áreas, sino también sobre procesos de alcance global como pueden ser el equilibrio climático global o el ciclo hidrológico. Por otra parte, en estas masas forestales ecuatoriales está contenida una enorme reserva de biodiversidad que además de su propio valor como reserva genética de la biosfera, tiene valor tangible en tanto que representa un potencial ingente de nuevas sustancias químicas de posible aplicación médica.
d) Las soluciones aportadas deben contemplar su sostenibilidad, es decir no basarse en el empleo de fuentes energéticas no renovables, aplicación de fertilizantes químicos, empleo de pesticidas y herbicidas, regadíos fundamentados en la sobreexplotación de acuíferos, etc., es decir en soluciones transitorias, válidas a muy corto plazo pero con un futuro poco prometedor, como actualmente ocurre, sino en racionalizar los cultivos en el sentido de adecuar las especies al clima y suelo, rotación de cultivos, cultivos mixtos en franjas y pasillos que favorecen la retención de agua y protegen de la erosión, aplicación de abonos orgánicos, incluyendo restos de cosecha, control biológico de las plagas, uso racional del agua con sistemas de mayor eficiencia, etc.



23.


Frecuencia de talla de las capturas de merluza de arrastre y de palangre.
Datos ponderados de muestreos realizados entre 1988 y 1991.

    a) Interpreta las variaciones de la gráfica. ¿A qué se deben las diferencias en el tamaño de las capturas?
    b) Razona las consecuencias ecológicas que tiene la sobrepesca por debajo de la talla de primera madurez (peces con potencial reproductor) en las poblaciones de merluza mediterránea. ¿Qué opinión te merece la talla mínima establecida por la ley?
    c) Aporta algunas soluciones que garanticen la sostenibilidad a largo plazo de este recurso. Propón alguna medida realizable por los consumidores para colaborar en la solución de este problema.
a ) Antes de analizar la gráfica hay que recordar la diferencia entre las artes de pesca mencionadas.
El arrastre consiste en una red en forma de bolsa o copo remolcada por el buque (arrastrero) que va recogiendo los peces a su paso. El tamaño y la forma varían ligeramente si se trata de arrastre de fondo o pelágico. En cualquier caso, el paso de malla y la velocidad de arrastre son factores críticos a la hora de seleccionar el tamaño mínimo de las capturas.
El palangre consiste en una larga línea o cabo principal, que puede tener kilómetros, del que penden otras líneas menores, en diversas configuraciones, con anzuelos cebados. También la profundidad a que se sitúa es variable.
En la gráfica observamos que el arrastre captura fundamentalmente por debajo de la talla mínima legal y desde luego muy lejos de la talla de primera madurez, lo que significa que se están eliminando de la población ejemplares jóvenes que no han llegado a reproducirse. El arrastre de fondo tiene una incidencia muy negativa sobre la conservación de las poblaciones de merluza ya que arrasa los fondos de la plataforma continental en donde estos animales llevan a cabo su reproducción.
El palangre en cambio captura ejemplares grandes que han superado ampliamente la talla de madurez reproductora, por lo que parece menos un método menos lesivo para las poblaciones de este pez.
La flota española explota seis especies del Atlántico y la variedad mediterránea de la merluza común mediante artes de arrastre (Lozano, 1978).

b) La captura de inmaduros no reproductores (llamada sobrepesca de crecimiento) tiene consecuencias nefastas para la conservación del recurso, ya que se está impidiendo que el potencial reproductor de la especie actúe como mecanismo de renovación. La talla mínima legal, muy por debajo de la talla de primera madurez, no está basada en criterios de sostenibilidad que permitan la reproducción de la merluza. Se debería exigir el que se fundamenten en criterios biológicos (lo mismo que las épocas de veda, si las hubiere) para asegurar la posibilidad de que el pez se reproduzca manteniendo los niveles de población. Sin embargo, las presiones económicas (y también sociolaborales de una flota sobredimensionada) hacen que se intenten mantener unos volúmenes de capturas que, actuando sobre poblaciones diezmadas por años de sobreexplotación, obligan al empleo de artes menos selectivas y más agresivas, capturando inmaduros.

c ) En primer lugar, las medidas encaminadas a fomentar la sostenibilidad podrían ser:
– Determinación de los ciclos reproductores de las especies objeto de pesca para...
– Establecer normas sobre tallas mínimas y épocas de captura que garanticen la posibilidad de reproducirse.
– Vigilancia estricta de la aplicación rigurosa de la normativa anterior.
– Reconversión de parte de la flota arrastrea a otros caladeros o a otras especies menos sobreexplotadas y hacia artes de pesca más selectivos (en especie y tamaño).
Búsqueda de alternativas en el desarrollo de la piscicultura, tanto marina como dulceacuícola.
– Divulgación de las tallas mínimas legalmente establecidas según procedencia (las tallas varían si el pescado procede del Mediterráneo o del Atlántico, por ejemplo la talla mínima de la Lubina es de 22 cm si procede del caladero de Canarias, pero sube hasta 36 cm si es del Cantábrico, Noroeste o Golfo de Cádiz) y control del cumplimiento a nivel de distribución y venta.

En cuanto a las medidas realizables por los consumidores, prácticamente se reducen a evitar la compra y consumo de inmaduros, lo que obliga al conocimiento de las tallas mínimas según la procedencia del pescado, y a denunciar la venta de pescado que no cumpla esa norma. Por otra parte, los ciudadanos debemos exigir que se emprendan acciones encaminadas a garantizar la conservación de un recurso que, como la pesca, puede comprometer el futuro de nuestra alimentación. En contra juegan algunas de las costumbres o tradiciones, tales como el consumo del famoso "pescaíto frito" o el pequeño chanquete (Aphya minuta), cuya escasez por haber sido esquilmado durante décadas, hace que se venda como tal el boquerón (Engraulis encrasicholus) de tamaño inferior a la talla mínima legal, de unos 9 cm.



24.
Supervivencia en ardillas rojas residentes y emigrantes (Resumen traducido y modificado del artículo publicado por Wauters, L. Matthysen, A. y Dhondt, A. A. en Behavioral Ecology and Sociobiology (1994) 34:197-201).Los individuos de la ardilla roja (Sciurus vulgaris), tanto machos como hembras, al alcanzar la edad juvenil tienden a dispersarse y abandonar su localidad natal.
El patrón de emigración de la especie sugiere que esta dispersión se debe a la competencia intraespecífica. Si esto es así podemos predecir que los individuos residentes y los emigrantes tendrán iguales tasas de supervivencia.
Se comparó la longevidad de 34 individuos juveniles residentes (asentados en un radio de 400 m desde su lugar de nacimiento) y de 70 emigrantes, y se vió que los emigrantes no tenían una mortalidad más alta durante el período de asentamiento que los residentes.
Este resultado es coherente con la hipótesis de que la competencia intraespecífica determina si un individuo se dispersa o si se asienta cerca de su lugar de nacimiento.
    a) Identifica las partes del texto que corresponden a las premisas o hechos previamente comprobados, a la hipótesis en estudio y a la conclusión, y valora si esta investigaci6n admite la necesaria verificación repetible.
    b) En el texto aparece el término "competencia intraespecífica". Explica los conceptos de competencia intraespecífica e interespecífica. ¿Qué relación tiene la competencia interespecífica con el concepto de nicho ecológico?

a) El texto en sus cuatro párrafos presenta las respuestas en el mismo orden en que se piden. La premisa queda expuesta en el primer párrafo, es un hecho comprobado el comportamiento de la ardilla roja cuando alcanza la madurez. La hipótesis explicativa de tal comportamiento observado corresponde al segundo párrafo (El patrón de emigración sugiere...) y en el tercero se expone el método experimental llevado a la práctica. Por último, en el cuarto párrafo se expone la conclusión obtenida. El método expuesto admite la verificación por repetición tantas veces como sea necesario con tan sólo seguir la evolución de una o más poblaciones de ardilla.

b) Se habla de competencia en el caso en que organismos de la misma (intraespecífica) o diferente especie (interespecífica) intenten explotar un mismo recurso, que es insuficiente para satisfacer las necesidades de todos ellos. En este caso, la competencia suele conducir a la mortalidad diferencial y hace que dos especies no puedan coexistir si utilizan los mismos recursos, es decir si ocupan el mismonicho ecológico (posición y función en el ecosistema o espacio funcional del ecosistema ocupado por una especie, es decir, el conju nto de sus características ecológicas como: hábitat espacio físico que ocupa, comportamiento trófico, períodos de actividad diaria y anual, movilidad, ...).


25.
      El esquema representa una simplificación del ciclo del carbono en el ecosistema de una dehesa. De entre todos sus componentes, se destaca en el dibujo el pastizal (trazos pequeños) y el suelo (trazos largos horizontales), un encina (árbol característico de la dehesa) y un herbívoro (una vaca). El cuadro que contiene el rótulo de CO2, representa el carbono atmosférico. Las flechas indican direcciones de movilización de este elemento a través de diferentes componentes del ecosistema.
    a) Indica qué proceso representa cada número de las flechas.
    b) Si en ese campo vive también una culebra (animal carnívoro), razona si ambos animles comparten: b.1) el hábitat; b.2) el área geográfica; b.3) el nicho ecológico; y b.4) el nivel trófico.
    c) Si dejara de pastorearse por los herbívoros el pastizal de la dehesa esquematizada en el dibujo, ¿qué proceso ecológico esperaríamos que ocurriera? ¿Hacia dónde tendería ese proceso de forma natural?

a) Los números asociados a las flechas representan los siguientes procesos:
(1) Fijación de CO2 en la fotosíntesis por los productores (pasto y encina).
(2) Conjunto de procesos respiratorios (plantas, animales, organismos del suelo) que retornan el carbono a la atmósfera también en forma de CO2.
(3) Paso del carbono fijado por los productores hacia los consumidores primarios (el herbívoro) a través de la alimentación.
(4) El paso del carbono contenido en la materia orgánica muerta y deyecciones o restos de seres vivos hacia el suelo donde esa materia orgánica será utilizada por los descomponedores.

b) Para responder hay que distinguir entre los principales conceptos pedidos:
b.1. El hábitat es el ambiente que ocupan los seres vivos, caracterizado por unas condiciones ambientales propias de la especie. En este caso, ambos animales ocupan el mismo hábitat, la dehesa.
b.2. El área geográfica o área de distribución hace referencia al territorio en el que aparece una especie sin tener en cuenta las condiciones ambientales del mismo. En el caso de la dehesa y a falta de más información, ambos animales parece que comparten el área de distribución, aunque puede que simplemente se solapen las áreas de ambos.
b.3. El nicho ecológico (véase 15.b.) sin embargo no hay duda alguna de que no lo comparten en absoluto. Dejando aparte la imposibilidad, ya tratada en 15.b. de compartición del nicho por dos especies, en este caso es fácil ver que de entrada el nivel trófico que ocupan es distinto y los modos de vida, adaptaciones, etc. son completamente diferentes.
b.4. Como ya se ha dicho, el nivel trófico que ocupan es diferente: el de la vaca corresponde al de consumidores primarios mientras que el de la culebra corresponde al de consumidores secundarios.

c) El pastoreo de la dehesa limita la posibilidad de sustitución de unas especies por otras a lo largo del tiempo al ir eliminando las primeras herbáceas que la ocupan. Si se dejara de pastorear, el pastizal iría poco a poco siendo sustituido por matorral y este por las especies arbóreas propias de ese clima, es decir se desarrollaría la sucesión ecológica, cuya tendencia sería hacia el estado de máxima estabilidad y eficiencia en equilibrio con las condiciones ambientales, llamado clímax, caracterizado por una formación vegetal climácica. A lo largo de la sucesión se tiende al aumento de la biomasa del ecosistema, de su complejidad y de la diversidad. El pastoreo, lo mismo que la agricultura supone una contínua extracción de biomasa y simplificación del ecosistema, rejuveneciendo su desarrollo evolutivo, de manera que no se permite la maduración.


26. Este cuadro ilustra la eficacia de distintas formas y distribuciones de reservas o espacios naturales protegidos respecto a la conservación de la biodiversidad. La ecología de estos espacios es muy similar a la de islas. Las reservas aparecen representadas en planta formando tres parejas (A, B y C), donde la columna de la izquierda (1) representa la opción mas eficaz (según un modelo de B. Zentilli).
    Justificando siempre tu respuesta, contesta las siguientes cuestiones:
    a) Explica por qué la biodiversidad, mediante el intercambio de especies por dispersión, se ve más favorecida en la columna 1 que en la columna 2.
    b) Explica cómo las opciones de la columna de la derecha (2) pueden favorecer las tasas de extinción de especies más que las de la izquierda (1).
    c) Entre las opciones de la columna 1 (Al, Bl, Cl), elige la mejor para reducir los efectos de un posible incendio y la mejor para facilitar la recuperación del sistema (tras el incendio).
    d) Entre las opciones de la columna 1 (Al, Bl, Cl), elige la mejor para satisfacer la demanda de disponer de áreas naturales para el esparcimiento de las personas que habitan la región.

a) El intercambio de especies por dispersión de unas a otras reservas es siempre más fácil en el caso representado en la columna 1 que en el representado en la columna 2. En A1 por ser un área única de gran tamaño en el seno de la cual los seres vivos se pueden desplazar libremente. En B porque el intercambio es igualmente posible entre cualesquiera de las áreas representadas en B1, mientras que en B2 sólo se facilita entre áreas adyacentes. En C1 por estar conectadas o comunicadas las diferentes reservas es posible o más fácil el intercambio que entre las representadas en C2, que se encuentran aisladas.

b) En primer lugar porque las dificultades expuestas en el apartado anterior representan situaciones en que las poblaciones se encuentran aisladas y, por lo tanto, se dificulta la reproducción entre individuos de diferentes áreas. El aislamiento hace que si una población tiende a la extinción por cualquier motivo (cambio ambiental, catástrofe natural, competencia, epidemia,...) no pueda ser recuperada por llegada de individuos de una región vecina. En segundo lugar, la falta de intercambio genético entre poblaciones favorece la uniformidad (homocigosis) y la deriva genética (fijación de alelos no necesariamente adaptativos), reduciendo la variabilidad que permita a la especie adaptarse a condiciones ambientales cambiantes.

c) Cada una de las opciones tiene ventajas y desventajas frente a los efectos negativos de un incendio:
- La opción A1 es la más sensible, pues al corresponder a un área única, es posible que se vea afectada en su totalidad por el fuego. Sin embargo, si queda alguna zona no afectada, es posible que, desde ella, se dispersen organismos hacia las zonas afectadas recuperándolas.
- La opción B1 resistirá mejor a la propagación de incendios al tener zonas separadas unas de otras, pero este mismo aislamiento dificultará que se recupere aquella zona que se haya visto afectada por el fuego.
- La opción C1 representa una situación intermedia: no es tan sensible como la A1 por tener las reservas separadas, pero la comunicación entre ellas puede permitir que se propague el incendio. A cambio, se facilitará la recuperación de la zona quemada por tener comunicación con las no quemadas.
En resumen, la configuración que mejor resistirá los efectos de un incendio será la B1 y la que más fácilmente se recuperará de sus efectos será la A1.

d) En este caso, las más adecuadas (con la finalidad planteada, no desde el punto de vista de su fragilidad o su conservación) serán las disposiciones B1 y C1, que permiten un acceso más fácil desde un mayor número de puntos. La peor sería la A1 porque tiene mayor extensión total en relación al perímetro externo, desde el que se accede a la reserva. Además, las áreas internas son más difícilmente accesibles, no representando así áreas de esparcimiento posibles.



27.
"A nivel mundial, la producción de carne de vacuno, ovino y caprino, al igual que el pescado, depende de los ecosistemas naturales como las praderas. Y, al igual que las pesquerías oceánicas, las praderas y las sabanas están al límite de su capacidad de carga, o lo han superado. Una vez que se agotan los pastos naturales, el crecimiento de la producción de carne de vacuno sólo puede realizarse con ganado estabulado. Los pollos que requieren 2 kilogramos escasos de cereales para producir un kg. de peso vivo tienen una ventaja decisiva en comparación con el vacuno, que requiere casi 7 kilogramos de cereales por kg. de carne".
World Watch Institute.
    a) Explica razonadamente, en función del texto, qué modelo de desarrollo ha sido utilizado en la producción de carne a nivel mundial.b) Analiza en términos de eficiencia energética la tendencia en la producción mundial de carne que refleja la gráfica
    c) Cita dos impactos ambientales provocados por las explotaciones ganaderas intensivas.

a) El modelo ha sido el desarrollista o del desarrollo incontrolado o crecimiento sostenido (que no sostenible), lo mismo que en otras actividades encaminadas a la extracción o explotación de recursos: lo mismo ha pasado con los recursos energéticos, forestales, etc. y, en este mismo ámbito, con los forestales o pesqueros. La sobreexplotación de los sistemas naturales por encima de su tasas de renovación, indicada en el texto, ha conducido a la explotación intensiva del ganado estabulado, con importantes aportes energéticos externos, necesidad de alimentos de alto valor procedentes de otras fuentes de recursos de la biosfera, que así son secuestrados del posible aprovechamiento alimentario humano, necesidad de estrictos controles sanitarios y administración de fármacos, riesgo de epidemias, incluso con incidencia en el hombre, etc.

b) En la gráfica se aprecia que el crecimiento en la producción de carne avícola ha visto un importante incremento en las últimas décadas. A pesar de que la producción de vacuno no ha dejado de crecer, y ocasionar severos problemas ambientales, lo ha hecho a un ritmo claramente inferior y esto se ha de valorar positivamente en tanto que la producción de carne avícola es claramente más eficiente desde el punto de vista energético ya que requiere menos de una tercera parte de alimento para producir el mismo peso vivo. La eficiencia en términos de engorde/alimento ingerido (página 46 del texto de McGraw-Hill) es mayor en la explotación avícola. En términos generales, la explotación intensiva de ganado, en estabulación, genera más rendimiento en cuanto a carne producida, pero la eficiencia es menor que la de la ganadería extensiva si tenemos en cuenta los otros insumos energéticos aportados a la explotación.

c) Los efectos ambientales más negativos consisten sobre todo en la contaminación de aguas y suelos por las grandes cantidades de purines y estiércol producidos. Además, estas granjas producen fueres emisiones de olores y también ruidos.


28.
EI efecto de unos individuos sobre otros de la misma especie en el momento de construcción de telarañas individuales en una araña colonial.(Resumen traducido de Jakob, EM., Uetz, G.W. y Porter, AH. (1998): The effect of conspecifics on the timing of orb construction in a colonial spider. Journal of Arachnology. 26 (3): 335441).Las Meteperia incrassata son arañas coloniales que comparten permanentemente una gran telaraña comunal, pero, dentro de ella, construyen y defienden pequeñas telarañas individuales. Las telarañas individuales se deshacen cada noche y se rehacen por la manana. Las arañas más grandes suelen empezar la construcción antes que las más pequeñas. Para comprobar si esto es debido a una interacción entre arañas de diferente tamaño, se construyeron colonias artificiales que contenían. en unos casos, grupos de arañas de diferentes tamaños y , en otros, grupos de un solo tamaño. Las arañas que fueron alojadas en grupos de un solo tamaño construyeron sus telas al mismo tiempo que sus homólogas puestas en grupos mixtos. Se sugiere que es improbable que la interacción intraespecifica sea el único factor que determina las diferencias de tiempo en el inicio de la construcción de las telas de araña individuales en esta especie.
    a) Identifica en el texto cuál es la hipótesis de trabajo, qué parte corresponde al apartado de resultados, y cuál a la conclusión, y valora si la investigación es susceptible de repetición (necesaria para su verificación).b) ¿Qué resultado tendríamos que haber obtenido para concluir que una interacción intraespecífica determina la segregación temporal, según tamaños, en la construcción de las telarañas individuales en esta especie?
    c) En el texto se habla de interacción. Aunque no lo especifica, podría referirse a una competencia intraespecífica, por ejemplo, por el espacio. Define competencia intraespecífica y competencia interespecífica, poniendo algún otro ejemplo, y cita alguna implicación de cada una.

a) Partiendo de la observación de una segregación temporal en la construcción de las telarañas individuales asociada siempre al tamaño de la araña constructora, se emite la hipótesis de que esa diferencia temporal es consecuencia de la interacción intraespecífica entre individuos de diferente tamaño. Al poner a prueba la hipótesis mediante un procedimiento experimental en que se distribuyeron las arañas en grupos de tamaño uniforme y grupos con individuos de diferentes tamaños, se obtiene como resultado que las arañas comienzan la construcción de su tela en función de su tamaño, independientemente del tamaño del resto de arañas que componen el grupo. Por lo tanto, la conclusión es que ese resultado no apoya la hipótesis de partida, de manera que la segregación temporal en el comienzo de la construcción de la tela no depende de la interacción intraespecífica en el seno del grupo. Desde luego, el factor responsable parece tener que ver con el tamaño de la araña pero no con la interacción entre ellas.
En la segunda parte de la cuestión, sobre si la experimentación es repetible y verificable, cabe decir que el procedimiento experimental es en efecto fácilmente repetible, pero que sería preciso conocer los detalles acerca del modo en que se han distribuído los grupos de arañas, cuántos grupos y de qué tamaños, en qué tipos de recipientes, bajo qué condiciones, etc... para permitir la verificación bajo las condiciones exactas en que se llevó a cabo en la ocasión descrita y descartar la influencia de otros factores sobre los resultados.

B) Pues por ejemplo que, al estar aisladas en grupos de tamaño homogéneo, eliminando la interacción entre individuos de tamaño diferente, todas hubieran empezado la construcción más o menos al mismo tiempo. O que las arañas más pequeñas, que en condiciones naturales son las últimas en comenzar la tela, lo hubieran hecho mucho antes.
c) El concepto de competencia se ha explicado en 15.b.  



29.
"El plomo impide que la caza
sea una actividad sostenible"
Pregunta ¿Qué problemas puede acarrear el plomo en el medio natural?
Respuesta. El plomo tiene un largo período de permanencia en el medio, que puede oscilar entre 100 y 300 años. Durante este tiempo, los perdigones se irán degradando e incorporando al suelo y, de éste, a los animales y a las plantas. A corto plazo, y esto es lo que está pasando ahora mismo, los animales, especialmente las aves, ingieren los perdigones y los almacenan en su buche, donde acaban degradándose y propiciando que el plomo pase a distintos tejidos. Los animales acaban muriendo a los pocos días o bien son presa fácil para sus predadores, que se aprovechan de los trastornos que les provocan. En algunas áreas, como los humedales, hay toneladas de plomo depositadas. Esto ocurre en España: en la Albufera de Valencia, el Delta del Ebro, el Hondo, tal vez en Doñana,... Hay puntos de Australia o de Estados Unidos donde las cantidades de plomo detectadas han obligado a prohibir la caza o el tiro deportivo. En esos puntos se ha verificado la contaminación del agua, del suelo e incluso de los alimentos.
"EL PAÍS'
(Extracto de una entrevista a Vernon G. Thomas, especialista en contaminación por metales pesados)
    a) Lee la entrevista con atención y explica razonadamente de qué dos modos se incorpora y circula el plomo en los ecosistemas, y cómo podría, en algún caso, llegar a afectar al hombre.b) Desarrolla el titular que encabeza la pregunta, explicando los motivos de esta afirmación, y propón una medida que corrija este hecho.
    c) Analiza la tabla adjunta de la concentraci6n de perdigones de plomo en varios humedales, y señala una posible razón de las grandes diferencias de valores que se dan entre las distintas localizaciones.
a) El texto expone dos vías para la incorporación del plomo a las cadenas tróficas y los tejidos de los seres vivos. En primer lugar, los perdigones presentes en el medio se van degradando lentamente e incorporando al suelo, pasando a los animales y plantas (líneas 2 a 4 del texto). La segunda forma, a corto plazo, ocurre por ingestión directa, en especial entre las aves, degradándose y pasando a sus tejidos y a los de sus depredadores. El hombre por su posición en los niveles tróficos más elevados y por su alimentación omnívora puede ingerir tanto plantas como animales que hayan podido acumular plomo en sus tejidos, además de las grandes cantidades de plomo acumuladas en entornos urbanos desde hace décadas y, en especial, en áreas con elevados índices de contaminación atmosférica. La intoxicación crónica por plomo es también una enfermedad profesional asociada a ocupaciones en que hay un contacto prolongado con este elemento, habiendo absorción cutánea. El plomo ingerido se elimina en gran parte con las heces y del absorbido, una pequeña parte se excreta muy lentamente y otra se acumula en médula ósea y tejido óseo, donde su concentración tiende a aumentar con la edad. Si la tasa de ingestión supera la velocidad de eliminación más la de acumulación esquelética, entonces su cantidad empieza a aumentar en los tejidos blandos (se dice que es bioacumulativo, al igual que otros metales y sustancias contaminantes). El envenenamiento por plomo, conocido con el nombre de plumbismo o saturnismo, provoca alteración del comportamiento, afecta a las arterias, insuficiencia renal y hepática, órganos en los que también se acumula, y trastornos graves del sistema nervioso que pueden llegar a ocasionar la muerte. La acción más importante es la inhibición de la síntesis del grupo hemo.

b) Se afirma que la caza es insostenible como consecuencia de los efectos negativos del plomo. La insostenibilidad en este caso no refiere al nivel de utilización del recurso por encima de su tasa de regeneración, sino a que la cantidad de plomo liberada al medio y la toxicidad de este elemento provocan una contaminación severa que acarrea la muerte de especies animales. Leyendo el texto podemos ver los lugares mencionados corresponden a humedales, ecosistemas de gran valor, y en la última línea se menciona la contaminación del agua, suelo y alimentos.
Se pide proponer una sola medida correctora de este problema. La más inmediata sería la sustitución de la munición de plomo por perdigones de otra composición: plásticos, acero inoxidable, estaño,... La sustitución de plomo por acero es una medida ya impuesta en algunos países. Además, cierto número de acuerdos internacionales recomiendan o imponen la eliminación de proyectiles de plomo.
En el marco de la Convención sobre la Conservación de las Especies Migratorias de Animales Silvestres, celebrada en Bonn en junio de 1979 y ratificada por nuestro país el 12 de febrero de 1985, se adoptó en 1995 el Acuerdo sobre la Conservación de las Aves Acuáticas Migratorias Afroeuroasiáticas, el cual establece entre las obligaciones de los Estados la eliminación gradual del uso de proyectiles de plomo para la caza en humedales antes del año 2000. En el Convenio relativo a la Conservación de la Vida Silvestre y del Medio Natural en Europa, firmado en Berna en septiembre de 1979 y ratificado por España el 13 de mayo de 1986, se recoge la recomendación a los firmantes Estados de que tomen medidas directas encaminadas a eliminar, de manera progresiva, el uso de perdigones de plomo en humedales, mediante el establecimiento de un calendario que posibilite el cambio paulatino a nuevos materiales por parte de fabricantes, comerciantes y cazadores.
Pero los cazadores temen que su escopeta no sirva si cambia la munición y se resisten a ello.
En España se calcula que cada año mueren alrededor de 30 millones de animales víctimas de la caza, la mayoría de los cuales por arma de fuego. Pero aparte, cerca de 70.000 aves acuáticas perecen envenenadas víctimas del plumbismo ocasionado por las más de 5.000 toneladas de perdigones disparadas cada año, sobre todo en humedales. Pero se calcula que, sólo en Extremadura, la caza mueve al año unos 30.000 millones de pesetas, ¿tendrá esto que ver con la falta de celo de nuestro Ministerio de Medio Ambiente por cumplir los acuerdos sobre eliminación de la munición de plomo?

Últimos datos de 31 de mayo de 2001
Según noticia aparecida en el diario El Mundo de la citada fecha (Sección Sociedad, página 33), el viernes 1 de Junio el Consejo de Ministros va a aprobar un Decreto Ley prohibiendo la caza con munición de plomo en los humedales españoles. Sin embargo, parece posible que la prohibición sólo afecte a los cuarenta humedales incluidos en el Convenio de Ramsar, lugares donde casi no se practica la caza, de modo que se continurán disparando toneladas de plomo que quedarán en el medio envenenando aves y otros animales.
c) La presencia de esas cantidades de perdigones de plomo es consecuencia directa de la actividad cinegética en las diferentes zonas. Las diferencias en las cantidades halladas se debe a que algunos de estos humedales son áreas bajo protección: Doñana y las Tablas de Daimiel son Parques Nacionales y el Delta del Ebro es Parque Natural; en ellos se dan los valores inferiores. Otro valor bajo corresponde al arrozal de Canal Vell, debiéndose en este caso al tipo de uso a que se destina el humedal.


30.
    a) Explica, en función de los datos aportados en la tabla, dos mecanismos por los que estas especies modifican el equilibrio ecológico de los ríos al que alude el titular de prensa.b) ¿Cómo se verá afectada en el futuro la biodiversidad de estos ecosistemas? Cita otras dos causas conocidas que reproduzcan este mismo fenómeno.
    c) Propón una medida de carácter administrativo y otra realizable por la población que contribuyan a solucionar este problema.
a) Si repasamos la tabla encontraremos los mecanismos por los que las especies foráneas introducidas modifican el equilibrio ecológico desplazando a la población autóctona, como reza el titular.
Del pez gato (siluro europeo, Silurus glanis, y pez gato americano, Ameirus nebulosus, más pequeño) se dice que basa su alimentación en huevos de otras especies de peces; con ello, los peces autóctonos verán en peligro su reproducción y pueden ser llevados a la extinción en los cursos en que aparezca el pez gato.
En el caso del pez sol (Eupomotis gibbosus, y también de otros no mencionados en la tabla, como los black-bass, Grystes nigricans Micropterus salmoides, o el lucio, Esox lucius)su gran voracidad y agresividad diezma las poblaciones de peces autóctonos.
En los casos hasta ahora mencionados, el mecanismo es la competencia trófica interespecífica y la depredación que ejercen esos peces introducidos sobre los huevos, alevines y adultos de las especies autóctonas.
Un segundo mecanismo es la transmisión de enfermedades en el caso del cangrejo rojo americano (Procambarus clarkii), portador de la peste del cangrejo, al que es más resistente y que ha transmitido al cangrejo de río (Austropotamobius pallipes) causando una gran mortandad. También ha sido introducido otro cangrejo americano, el cangrejo señal (Pacifastacus leniusculus), también portador de enfermedades fúngicas y sensible a ellas. La llamada "peste del cangrejo" se debe en realidad a un hongo: Aphanomyces astaci. Ha habido intentos, por ahora con poco éxito, de introducir un cangrejo procedente de Australia, Cherax destructor, cuyo nombre hace honor al enorme impacto que ocasiona. Además de la transmisión de enfermedades, los cangrejos americanos tienen una elevada capacidad de dispersión y colonización, son r-estrategas, mientras que los europeos son K-estrategas. Podéis encontrar una muy completa información de la problemática de los cangrejos de río en:
Por último, en el caso de la tortuga de Florida (Trachemys scripta) es su elevada tasa de reproducción el factor que hace que desplace a los galápagos ibéricos (Emys orbicularis).

b) Los mecanismos explicados en a) conducen a una reducción en la biodiversidad de los ecosistemas al desparecer las especies autóctonas. Otras razones que tienen igual consecuencia sobre los ecosistemas fluviales son: la destrucción de los hábitats, en este caso sobreexplotación de aguas, canalizaciones, embalses, contaminación, y también la sobrepesca, al eliminar tanto a las especies objeto de pesca directamente como a las que se alimentan de peces.

c) Entre las soluciones de carácter administrativo se pueden citar: vigilancia y control del tráfico de especies, tanto para fines económicos o deportivos como recreativos, y la restauración de ríos afectados mediante la repoblación con especies autóctonas.

En cuanto a la población, ésta debería ser consciente del peligro y las consecuencias que entraña la liberación de especies exóticas en el medio natural además de observar una actitud responsable en relación con la adquisición y mantenimiento de esas especies como animales de compañía.

31.
Extremadura quiere sustituir los eucaliptos de
Monfragüe por encinas y alcornoques


Mérida. José Enrique Pardo
Se trata de declarar la guerra al eucalipto, o de transformar el "bosque del silencio" en un bosque autóctono de matorral, encinas y alcornoques. Eso es lo que se ha propuesto la Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Extremadura que anunció ayer la futura reforestación de mil hectáreas del Parque Natural de Monfragüe, en concreto, en la finca denominada "Lugar Nuevo", que está
situada en el término municipal de la localidad cacereña de Serradilla y que es propiedad del Ministerio de Medio Ambiente.
El eucalipto es un árbol procedente de Australia en el que no se cobijan las aves, impide que crezca el matorral, supone una dura competencia para el resto de especies vegetales y afecta seriamente a la descomposición del suelo.
ABC Sábado 27 Febrero 1999



    a) ¿A qué se refiere el texto al denominar "bosque del silencio" al eucaliptal?b) Explica cuatro repercusiones positivas o negativas dehadas de la sustitución del eucaliptal por un bosque natural autóctono como el que se propone en el texto.
    c) Cita cuatro figuras legales para la conservación de los espacios naturales, indicando un ejemplo en cada caso.
a) Esa calificación se refiere a la ausencia de fauna, sobre todo aves, que ocupe los eucaliptos y el matorral que el propio eucalipto impide que crezca. El eucalipto, como árbol extraño que es, no es ocupado por la fauna autóctona, que no ha desarrollado adaptaciones a sus características (entre otras cosas, sus hojas son muy tóxicas) y además compite con la flora impidiendo su crecimiento.

b) Como efectos positivos tenemos la recuperación del ecosistema natural de la zona, el valor paisajístico del mismo, la recuperación de la elevadad diversidad propia del bosque autóctono, el desarrollo y la conservación del suelo, ... Como efectos negativos podemos citar la pérdida de producción maderera de los eucaliptos y el coste económico que supone la sustitución de los eucaliptos por encinas y alcornoques, la erosión del suelo debida a la maquinaria empleada,...

c) La Ley 4/1989, de 27 de marzo, de Conservación de los Espacios Naturales y de la Flora y Fauna silvestres (BOE de 28 de marzo) prevé las siguientes cuatro categorías: Parques (naturales, regionales y nacionales), las Reservas Naturales, Monumentos Naturales y los Paisajes Protegidos. Como ejemplos podemos citar, en la Comunidad de Madrid:
- Parque Regional de los cursos bajos de los ríos Jarama y Manzanares (conocido como Parque Sureste).
- Parque Natural de la Cumbre, Circo y Lagunas de Peñalara.
- Parque Regional de la Cuenca Alta del Manzanares.
- Parque Regional del curso medio del río Guadarrama.
- Sitio de interés natural del Hayedo de Montejo de la Sierra.
- Reserva Natural del Regajal y Mar de Ontígola.
- Reserva Natural del Carrizal de Villamejor.
- Refugio de fauna de la Laguna de San Juan.
- Paraje Pintoresco del pinar de Abantos y zona de la Herrería.
- Monumento Natural de interés Nacional de las Peñas del Arcipreste de Hita.
- Zonas de Especial Protección para las Aves (ZEPA).  



32. La siguiente tabla expresa en kilogramos el consumo anual per cápita de cereales y diversos productos ganaderos en algunos países seleccionados.




    a) Para alimentar a los más de 5.300 millones de habitantes del planeta en 1990, se contó con una cosecha de 1.780 millones de toneladas de cereal. Calcula la cantidad anual de cereal correspondiente a cada habitante del planeta y compárala con los datos de la tabla.b) Analiza, desde el punto de vista del aprovechamiento energético, las diferencias en el consumo de productos animales y vegetales de la tabla. Relaciona este tipo de dieta con las desigualdades alimentarias establecidas entre los países industrializados y los que se encuentran en vías de desarrollo.
    c) Cita dos problemas medioambientales originados por la ganadería intensiva en régimen de estabulación, utilizada hoy en día para mantener los crecientes niveles de producción animal.

a) La cantidad anual de cereales que correspondería a cada habitante se obtiene dividiendo la cosecha total por el número de habitantes: 1780x109 kg / 5300x106 hab. = 336 kg / hab.año. Al comparar este resultado con los expuestos en la tabla para algunos países, encontramos que el consumo en EEUU es de 2,5 veces la media mundial; en Italia es algo superior, China se sitúa ligeramente por debajo y en India es sensiblemente inferior. Aún cuando la producción de alimentos parece suficiente para sostener a la totalidad de la población humana, su reparto es muy desigual, de tal manera que un sector mayoritario de población vive con una dieta cuyo contenido calórico está por debajo del valor mínimo recomendado por la OMS.
Por otra parte, la producción de grano de los países desarrollados es excedentaria. Esto hace que se venda cereal a bajo precio a algunos países en vías de desarrollo impidiendo el desarrollo y aún la supervivencia de sus agricultores. También se destina una gran cantidad de recursos a la alimentación animal para producir carne, muy demandada en los países ricos (véase la respuesta 1.d.).


b) Véase la respuesta a la pregunta número 1 y la 18.b.

c) Véase la respuesta 18.c.


33.
Un estudio concluye que la principal fuente de alimentos del oso polar canadiense (la foca anillada que habita en el hielo de la Bahía de Hudson) es cada vez menos accesible debido al acortamientro de la remporada de hielos en unas tres semanas respecro a décadas pasadas. El trabajo dice que, como resultado de la reducción del hielo marino, los osos polares tienen menos tiempo para cazar y, por ello, vuelven a sus guaridas en tierra en peores condiciones físicas.

(tomado de DIARIO 16, 18 de noviembre de 1999)

    a)Señala qué proceso global provoca la progresiva reducción del hielo marino polar a que se refiere el texto. Cita y explica dos causas de este proceso y dos consecuencias ambientales del mismo.
    b) Indica el nivel trófico del oso y las implicaciones del fenómeno descrito en el texto en cuanto a las cadenas tróficas del ecosistema polar.
    c) Puede decirse que la zona polar ártica es un área muy homogénea. Explica qué relación existe entre homogeneidad espacial y el número de especies presentes en un área, poniendo dos ejemplos de otras dos áreas distintas a la polar.

a) El proceso global aludido es el cambio climático, tendente al incremento en la temperatura media de la atmósfera (lo que se llamado calentamiento global), inducido sobre todo por el uso masivo de combustibles fósiles (carbones, petróleo y gas natural) cuya combustión libera grandes cantidades de gases de efecto invernadero, principalmente C02. Otras causas del citado cambio se pueden encontrar en la emisión de C02 por emisiones volcánicas, en actividades industriales, combustión de biomasa, incendios forestales, actividades agrícolas y ganaderas, incineración de residuos, etc. Emisión de metano (cuyo efecto es más de veinte veces superior al del mismo volumen de C02) en las áreas pantanosas, escapes de gas natural, arrozales, y ganadería. La producción y uso de CFC's, que además de su efecto destructor sobre el ozono ( 03 ) estratosférico, son potentes gases invernadero. En cambio, el 03 troposférico, un contaminante secundario de efecto invernadero, está aumentando. También el óxido nitroso N2O es un gas invernadero que se produce en todas las actividades anteriormente enumeradas.
En cuanto a las consecuencias ambientales del calentamiento global, son muchas, algunas de las cuales parece que ya se están manifestando. En primer lugar, se produce una reducción en las masas de hielo de los casquetes polares (situación citada en el texto de la pregunta) y un aumento en el nivel del mar, provocando inundaciones en áreas litorales y salinización de acuíferos, cambios en los actuales patrones climáticos de modo que algunas áreas serán más húmedas y otras más secas de lo que lo son hoy, las precitpitaciones serán además más extremas y variables, alterando caudales fluviales y provocando fuertes inundaciones e intensas sequías. Lo anterior tendrá repercusiones muy importantes sobre la distribución de la vegetación y sobre la agricultura, en el avance de los desiertos e incremento de la erosión de los suelos desnudos, sobre las áreas de distribución de insectos vectores de enfermedades, etc.

b) El oso polar actúa como superdepredador ocupando el nivel trófico más elevado en las cadenas tróficas polares. El descenso en las poblaciones de osos polares o su ausencia provocará como efecto inmediato la explosión demográfica de especies sobre las que aquél depreda controlando su población, lo que a su vez reducirá las poblaciones de que se alimenten éstas. Con ello se alterará el equilibrio en la pirámide trófica polar pudiendo conducir a la extinción de otras especies en cadena, ya que estos ecosistemas tienen una menor capacidad de amortiguar cambios drásticos en su composición por poseer una menor diversidad que ecosistemas de climas más benignos.

c) La homogeneidad espacial significa poca variedad de hábitats posibles y, consecuentemente de nichos, por lo que su biodiversidad será también baja. Todas las zonas con condiciones ambientales extremas que exijan adaptaciones muy específicas o con baja producción primaria presentarán una situación similar. Así ocurre en áreas desérticas o mares muy salinos como el mar Muerto. También la simplificación artificial del sistema, impidiendo su desarrollo evolutivo mediante la extracción de la biomasa generada como producción primaria, es decir la agricultura, tiene el mismo efecto. Las explotaciones agrarias son monocultivos en que se eliminan los competidores y los animales que se alimentan de la planta cultivada.
En el polo opuesto se encontraría la selva lluviosa ecuatorial, de gran diversidad.