SOLUCIONARIO GUÍA ESTÁNDAR ANUAL Influencia humana en el ecosistema. Sobreexplotación y contaminación SGUICES031CB31-A16V1 SOLUCIONARIO GUIA Influencia humana en el ecosistema. Sobreexplotación y contaminación Ítem 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. Alternativa C D E E A A E A D C B C C E D E E A D E A E E C D Habilidad ASE Comprensión Reconocimiento Reconocimiento Reconocimiento Comprensión Comprensión Reconocimiento Reconocimiento Reconocimiento Reconocimiento Reconocimiento Reconocimiento Reconocimiento Comprensión Reconocimiento Reconocimiento Comprensión Comprensión ASE ASE Comprensión Reconocimiento ASE ASE Ítem 1. Alternativa C Defensa Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos. La tabla muestra el aporte de cada tipo de fuente a los distintos contaminantes atmosféricos considerados en el estudio, en porcentaje. Así, dentro de las fuentes fijas, las residencias aportan un 4,6% del total de óxidos de nitrógeno (NOx) (opción I correcta). Dentro de las fuentes móviles, los vehículos diésel aportan un 25% de las partículas totales en suspensión (PTS), mientras que los vehículos a gasolina aportan un 3%. Por lo tanto, los vehículos diésel aportan aproximadamente 8 veces más PTS que los vehículos a gasolina (opción II incorrecta). Sumando los porcentajes de emisión de monóxido de carbono (CO) de todas las fuentes fijas, se obtiene un 7,8%, mientras que para las fuentes móviles el aporte total es de 92,2%, siendo un 89,3% aportado por los vehículos a gasolina (opción III correcta). 2. D La creación de parques nacionales es una forma de preservar los ecosistemas nativos y no perturbar su equilibrio ecológico. Asimismo, establecer normas para la explotación de los recursos naturales, que hagan que el humano mantenga las mejores condiciones para la sustentabilidad de los ecosistemas, son formas de contribuir a la protección del medio ambiente (opciones II y III correctas). La opción I es incorrecta porque crear ambientes artificiales y poblarlos con especies en peligro de extinción no es una medida de protección, puesto que las especies se consideran extintas cuando desaparecen de su hábitat natural, por lo tanto, crear ambientes artificiales no soluciona este problema (opción I incorrecta). 3. E Los CFC son contaminantes nocivos que afectan la capa de ozono en la estratósfera, provocando su adelgazamiento y una mayor penetración de la radiación ultravioleta (opción III correcta). Por otro lado, la utilización de pesticidas como el DDT, que actualmente está prohibida, ha provocado bioacumulación a través de las cadenas tróficas, ya que tiene la capacidad de acumularse en el tejido adiposo, provocando muerte masiva (opción II correcta). La opción I tiene un efecto potencialmente positivo para la agricultura o sanidad ambiental, ya que permite controlar plagas con organismos vivos, sin tener que recurrir a pesticidas. Si bien algunos intentos mal manejados han resultado en daño ambiental, debido a la introducción de especies, en principio este método de control es menos dañino para el ambiente que los métodos químicos (opción I incorrecta). 4. E Un contaminante biodegradable es aquel que se desintegra en forma natural (opción III correcta), debido a la acción de agentes biológicos, como plantas, hongos, bacterias, etc. Un ejemplo de ellos son las aguas negras domiciliarias, que se definen como un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales (opción I correcta). El hombre puede contribuir a la adecuada disposición y tratamiento de este tipo de desechos, acelerando su descomposición (opción II correcta). 5. A Un contaminante no degradable es aquel que no se descompone por procesos naturales (físicos, químicos o biológicos) o que lo hace muy lentamente en medios naturales, como algunas sustancias radiactivas o metales como el plomo o el mercurio. El vidrio tarda unos 4000 años en degradarse, por lo que se puede considerar no degradable; el nailon tarda alrededor de 40 años, por lo que puede considerarse de degradación lenta; el papel y el cartón, en tanto, son biodegradables (B incorrecta). El mejor tratamiento para este tipo de desechos es el reciclaje o la reutilización, evitando que se acumulen en el ambiente, desde donde es muy difícil eliminarlos (D incorrecta). La calificación de un contaminante como no degradable no se relaciona con su capacidad de almacenarse en tejidos orgánicos (C incorrecta) o con su capacidad de reaccionar con sustancias del ambiente para formar toxinas (E incorrecta). 6. A Entre las distintas consecuencias que se prevén del calentamiento global está la alteración de la distribución de las especies. El aumento de la temperatura global trae consigo diversas alteraciones que pueden obligar a las especies a cambiar su distribución. Ejemplo de ello es la pérdida de hábitat en zonas polares, o la desaparición de zonas costeras por aumento del nivel del mar (C incorrecta). Además, el desequilibrio del ciclo del agua altera la disponibilidad de este elemento en los ecosistemas, haciendo que las especies busquen un suministro apropiado de agua, alterando su distribución natural. Sin embargo, no es esperable que el ciclo del agua se detenga, reduciéndose las precipitaciones a cero (B incorrecta). La agricultura también deberá adaptarse a las nuevas condiciones climáticas y a la pérdida de terrenos cultivables en zonas inundables que puedan verse afectadas por el aumento del nivel del mar. Por lo tanto, es esperable que la producción agrícola sufra una reducción, al menos hasta adaptarse a las nuevas condiciones (D incorrecta). Si bien muchas especies de plantas aumentan su tasa fotosintética a mayores temperaturas, existe una temperatura sobre la cual la tasa fotosintética se reduce con mayores aumentos. La temperatura óptima varía para distintas especies y las plantas se verán afectadas también por el cambio asociado en el patrón de precipitaciones, que puede afectar la disponibilidad de agua. Por lo tanto, no se puede predecir un aumento de la tasa fotosintética (E incorrecta). 7. E El calentamiento global es una consecuencia de la contaminación con gases de efecto invernadero, que están provocando el aumento de la temperatura del planeta, esto provoca que los glaciares y zonas de hielo se derritan más rápidamente y con esto también aumenten los niveles de agua en el mar. También los patrones de precipitación han ido cambiando de acuerdo al cambio climático que provoca el calentamiento global, lo que también trae como consecuencia que las algunas poblaciones de organismos migren buscando condiciones climáticas y de recursos adecuadas. 8. A El principal gas de efecto invernadero es el CO2, que a lo largo de la historia de la Tierra ha permitido mantener una temperatura adecuada para la vida. Sin embargo, a partir de la revolución industrial, los niveles de CO2 atmosférico han comenzado a aumentar considerablemente, debido a la producción antropogénica y con ello también ha aumentado el efecto invernadero. Este gas es emitido por el uso de combustibles fósiles y por la quema de bosques, aumentando en la atmósfera e incrementando la retención de radiación infrarroja, lo que paulatinamente aumenta la temperatura. El metano también es un gas de efecto invernadero, cuyo potencial de calentamiento global es mayor que el del CO2, sin embargo, como se encuentra en menores concentraciones su contribución es menos importante (B incorrecta). Los clorofluorcarbonos y los óxidos de nitrógeno también se consideran gases de efecto invernadero, al igual que el vapor de agua y el ozono troposférico, pero sus contribuciones son menores (C y E incorrecta). Los óxidos de azufre tienen un rol importante en la formación de lluvia ácida, pero no en el efecto invernadero (D incorrecta). El siguiente gráfico muestra la contribución relativa de distintos gases al efecto invernadero: 9. D Los óxidos de azufre y de nitrógeno son los que resultan más importantes para el fenómeno de la lluvia ácida. Estos óxidos reaccionan con el agua de la atmósfera dando como resultado ácido sulfúrico y nítrico, el cual es altamente corrosivo, generando los efectos conocidos de la lluvia ácida 10. C La inversión térmica por sí misma no es una alteración climática, sino que agrava los problemas de ventilación de los estratos más bajos de la atmósfera. Normalmente se producen diferencias de temperatura entre las masas de aire que favorecen la ventilación de la atmósfera. En la inversión térmica se interpone una masa de aire caliente entre dos frías, impidiendo la ventilación. 11. B La importancia fundamental que tiene la capa de ozono radica en que funciona como filtro para la radiación ultravioleta, de manera que disminuye la cantidad que impacta sobre la biósfera. Se ha visto que los casos de cáncer a la piel y cataratas han aumentado en las zonas donde la capa de ozono se encuentra más disminuida. 12. C Los relaves mineros son acumulaciones de desechos tóxicos, subproductos de procesos mineros y concentración de minerales, usualmente una mezcla de tierra, minerales, agua y rocas. Producen contaminación de aguas y suelos con metales pesados, con graves consecuencias para los ecosistemas. Los rellenos sanitarios son lugares destinados a la disposición final de desechos o basura, también producen alteraciones en la composición del suelo y potencialmente de las aguas. Los monocultivos son plantaciones donde se cultiva a una sola especie, que provoca el desgaste del suelo por falta de nutrientes y su erosión. Al introducir especies exóticas a una comunidad se pone en peligro la flora y fauna nativa del lugar. La restauración ecológica, permite “asistir en la recuperación de ecosistemas que han sido degradados, dañados o destruidos”. Su objetivo final es que estos ecosistemas vuelvan a ser autosustentables y por lo tanto genera impactos positivos, con potencial recuperación de biodiversidad y de servicios ecosistémicos. 13. C En las ciudades son las industrias las que provocan los mayores problemas de contaminación, dada la naturaleza de los procesos involucrados. En general, las plantas de energía eléctrica, la siderurgia y otras derivadas de la petroquímica son las que producen mayor contaminación. 14. E Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera terrestre, retienen parte de la energía que la superficie planetaria emite por haber sido calentada por la radiación solar. Este fenómeno evita que la energía recibida vuelva inmediatamente al espacio, regulando la temperatura del planeta (opción I correcta). El efecto invernadero ha estado siempre presente, desde que se formó la atmósfera, pero actualmente se está viendo acentuado en la Tierra por el uso de combustible fósil (carbón, petróleo o gas) (opción II correcta) y la emisión de ciertos gases, como el metano, óxidos de nitrógeno, ozono, entre otros (opción III correcta). 15. D El ser humano en unos pocos siglos ha provocado cambios que en su ausencia hubiesen exigido miles o millones de años. Entre ellos podemos describir: el aumento del efecto invernadero producto del uso de combustibles fósiles; la introducción a los ecosistemas de especies foráneas, que amenazan la supervivencia de las especies nativas (opción I correcta); la lluvia ácida, que produce la acidificación de las precipitaciones, afectando en especial a los vegetales y ecosistemas acuáticos (opción III correcta); y el adelgazamiento de la capa de ozono, que se ha producido por la emisión de halocarbonos, como los clorofluorcarbonos (CFC). Este último fenómeno no tiene relación directa con el efecto invernadero (opción II incorrecta). 16. E El hombre realiza diferentes actividades que afectan al ecosistema, como por ejemplo, la tala de bosques nativos que eliminan las comunidades vegetales y con ello a la comunidad completa de organismos; los monocultivos, que introducen una única especie vegetal en una vasta área, reduciendo la diversidad vegetal y con ello la del resto de los organismos; la introducción de especies exóticas, que compiten o depredan a las especies nativas, poniéndolas muchas veces en peligro. 17. E Los recursos naturales son componentes de la naturaleza, susceptibles de ser aprovechados en su estado natural por el ser humano para la satisfacción de sus necesidades. Atendiendo al criterio de sus posibilidades de recuperación y regeneración, los recursos naturales pueden ser clasificados en tres grupos: recursos renovables, recursos no renovables y recursos inagotables. Los recursos no renovables son aquellos que se encuentran en cantidades determinadas y no pueden aumentar con el paso del tiempo a una escala tal que pueda sostener su tasa de consumo. Ejemplos de recursos naturales no renovables son el petróleo, los minerales, los metales y el gas natural (E correcta). La cantidad disponible de los recursos naturales no renovables es un stock que va disminuyendo con su uso. La biomasa es un ejemplo de recurso renovable, mientras que la energía eólica, radiación solar y energía geotérmica se consideran recursos permanentes o inagotables, puesto que no se reducen aunque el ser humano los use en mayor o menor medida (B, C y D incorrectas). 18. A La biodiversidad o diversidad biológica es la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra. Para proteger la biodiversidad el ser humano puede realizar acciones como, proteger los diferentes hábitats con la creación de parques o reservas, de esa manera se protege a la flora y fauna nativa (opción I correcta). El introducir especies exóticas y preservarlas no permite proteger a la biodiversidad, porque puede afectar negativamente a las especies nativas, con pérdida de biodiversidad (opciones II y III incorrectas). 19. D Una especie endémica es una especie nativa que se distribuye de forma exclusiva en un lugar o región y no se encuentra de forma natural en otra región geográfica (opción I correcta). Una especie nativa (no endémica), en cambio, se encuentra en una región pero no es exclusiva de ahí, ya que se puede encontrar en otra región también (opción II correcta). La especie nativa no necesariamente presentará mayor diversidad genética (opción III incorrecta). 20. E El gráfico muestra la variación en el número de individuos de 4 especies de peces desde el año 2008 al 2013. De su análisis se puede afirmar que existe una menor captura a lo largo de los años ya que hay menor disponibilidad (opción I correcta). La captura de la merluza es muy baja ya que existen pocos ejemplares y esto no ha cambiado a lo largo de los años, por lo que su situación es preocupante y requiere que se tomen medidas (opción II correcta). La captura de estas especies no ha estado regulada ni basada en la sustentabilidad ya que las cifras siguen descendiendo (opción III correcta). 21. A Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos. No se puede determinar a partir del gráfico cuál de estos factores ha influido sobre el otro, a menos que se recurra al conocimiento previo sobre el tema, de que el aumento de temperatura, es la respuesta al alza de la concentración de CO2 atmosférico (opción II incorrecta). Sin embargo, se sabe también que el aumento de la temperatura puede aumentar la liberación de CO2 desde los océanos, aunque con un desfase de 800 a 1000 años, en un mecanismo de retroalimentación positiva. Si bien en el gráfico se puede apreciar una relación entre ambos factores, en términos promedio, la temperatura muestra variaciones que no son atribuibles al comportamiento de la concentración de CO2 y que deben responder a otros factores (opción I correcta). También es cierto que el aumento de los niveles de CO2 en la atmósfera en el último siglo se debe principalmente al uso de combustibles fósiles y que han producido un aumento de la temperatura a nivel global. Sin embargo, en dicho período, la temperatura no ha aumentado al doble, sino aproximadamente 1 °C (menos de 10%) (opción III incorrecta). 22. E El exceso de fosfatos y nitratos provoca un exceso de nutrientes, que trae como consecuencias el abundante crecimiento de plantas y otros organismos, los que más tarde mueren y comienzan a ser descompuestos, disminuyendo drásticamente la calidad del agua. Este fenómeno es conocido como eutrofización (opción I correcta), que agota el oxígeno del cuerpo de agua por la acción de las bacterias descomponedoras (opciones II y III correctas). 23. E El término calentamiento global se refiere al aumento de la temperatura media global de la atmósfera terrestre y de los océanos, producto de varios factores que afectan el medio ambiente, entre naturales y humanos. El calentamiento global trae consecuencias, como el derretimiento de los glaciares (opción II correcta), que está provocando un aumento del nivel del mar (opción I correcta). Por otro lado, el calentamiento global está provocando un cambio en el patrón del clima, lo que hace que en algunas regiones llueva más intensamente y en otras exista sequía (opción III correcta). 24. C Los gases que provocan el efecto invernadero son varios, entre ellos están el dióxido de carbono, el metano y los óxidos de nitrógeno. En el gráfico de muestran los gases señalados y una barra más con “otros”, por lo que son más de 4 gases los que contribuyen al efecto invernadero (opción II incorrecta). Los óxidos de nitrógeno son un grupo de gases compuestos por óxido nitroso (N2O), óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2). Las fuentes más comunes de óxidos de nitrógeno en la naturaleza son la descomposición bacteriana de nitratos orgánicos, los incendios forestales, quema de rastrojos y la actividad volcánica. Los óxidos de nitrógeno son sustancias corrosivas para la piel y el tracto respiratorio, provocando enrojecimiento y quemaduras cutáneas graves, son también las principales fuentes que provocan el smog fotoquímico (opción I incorrecta). El desbalance del ciclo del carbono, provocado principalmente por el uso indiscriminado de combustibles fósiles, contribuye a aumentar los niveles de dióxido de carbono, que de acuerdo al gráfico representa más de la mitad de la presencia de gases de efecto invernadero en la atmósfera (opción III correcta). 25. D El crecimiento del fitoplancton en este gráfico, se evalúa según la presencia o ausencia de luz ultravioleta B. Al estar sometido a la radiación total, que incluye tanto la luz visible como la luz ultravioleta, no aumentó la abundancia de fitoplancton, pero cuando se eliminó la radiación UVB, la abundancia del plancton aumentó considerablemente. Esto implica que no todas las ondas electromagnéticas del espectro luminoso afectan el crecimiento de esta población de fitoplancton (opción I incorrecta). Cuando se aplica la radiación con UVB, el crecimiento es mínimo, muy diferente del crecimiento logrado sin la exposición a esta radiación (opción II correcta). La capa de ozono filtra los rayos UV, impidiendo su mayor exposición, si esta se adelgaza por la contaminación, no cumple su función y los rayos UV atraviesan la capa matando al fitoplancton, que son los productores de la cadena marina (opción III correcta).