BLOQUE 7: RECURSOS NATURALES Y ENERGÍA 7.1. Recursos de la geosfera y sus reservas. Concepto de recurso. A diferencia de otros seres vivos que sólo necesitan materia, energía y espacio para mantener su actividad vital, los seres humanos tenemos otras necesidades derivadas de nuestra cultura (conocimiento acumulado y transmitido a cada nueva generación) y que mediante la tecnología (herramientas y máquinas) y la industria somos capaces de elaborar bienes para satisfacer todas estas necesidades. Para ello hemos de recurrir a "materias primas" y energía, es decir, a recursos naturales. En general, podemos considerar como recurso "cualquier tipo de bien material o energía con los que los seres humanos de un modo directo o indirecto (transformación) satisfacemos nuestras necesidades". Concepto de reserva. Se llama reserva a la "parte de un recurso natural cuya cantidad y localización son conocidas". Así, por ejemplo, al hablar de reservas de gas natural de un país nos referimos a la masa (o volumen) total de gas que se encuentra en todos los yacimientos conocidos de dicho país; puede haber otros yacimientos (más recurso) pero no son actualmente conocidos. Tipos de recursos naturales Podemos hacer muchas clasificaciones de los recursos dependiendo del criterio que tomemos como referencia. Así: a) si atendemos a la naturaleza del recurso, tendremos: - recursos hídricos - recursos energéticos - recursos minerales - recursos biológicos (alimenticios y forestales) - recursos paisajísticos b) si atendemos a su posibilidad de regeneración, tendremos: - recursos renovables - recursos no renovables Se consideran "renovables" aquellos recursos que son generados de un modo continuo por los procesos naturales y puestos en una cantidad significativa a disposición de los seres humanos. Se debe entender que la velocidad a la que se generan los recursos renovables es significativa comparada con la existencia humana. Son recursos renovables el agua de un acuífero, la biomasa de una pradera, etc. Los recursos renovables son inagotables siempre que la tasa de explotación o de consumo sea menor o igual a la tasa de renovación. Si no es así, se habla de "sobreexplotación" de dicho recurso. Se consideran "no renovables" aquellos otros que no se regeneran o lo hacen a una velocidad tan lenta que no son puestos a disposición en una cantidad aprovechable. Son recursos no renovables el carbón, los yacimientos minerales… Los procesos naturales que llevan a la formación de yacimientos minerales, son procesos geológicos lentos, que pueden requerir millones de años por lo que cualquier recurso no renovable se agota después de ser explotado. El análisis de los recursos como renovables o no renovables es uno de los factores que debe ser tenido en cuenta a la hora de hacer actuaciones conformes con los planteamientos del modelo de "desarrollo sostenible". 1 7.2. RECURSOS ALIMENTICIOS. 7.2.1 CRECIMIENTO DE LA POBLACION Y CAPACIDAD DE CARGA DE LA TIERRA Actualmente, la población humana aproximada es de 6 900 millones de personas, y aumenta con rapidez (250 000 personas de incremento diario). En internet existen simuladores que hacen estimaciones en tiempo real sobre distintas variables como: aumento de población, nº de muertes y sus causas, producción de petróleo, ordenadores,… Estos simuladores son los denominados relojes mundiales de población y un ejemplo lo encontrarás en el enlace: http://www.poodwaddle.com/clocks2es.htm El crecimiento de la población implica un aumento en el consumo de recursos, y entre ellos, los recursos alimenticios resultarán ser el factor limitante para el tamaño máximo de la población que pueda mantenerse. La CAPACIDAD DE CARGA de la Tierra, es la población máxima que puede mantenerse de forma indefinida sin agotar los recursos, es decir de forma sostenible. Se calcula, que optimizando la obtención de alimentos y su distribución se podría mantener entre nueve y diez mil millones de personas. En los últimos años, se está produciendo un crecimiento exponencial de la población humana (¡se ha pasado de 5000 a 6000 millones en 12 años!) y algunos analistas piensan que hacia el año 2050 habremos rebasado la capacidad de carga de la Tierra. Determinar la capacidad de carga humana, es bastante problemático. Existen una serie de variables que hacen muy difícil hacer estimaciones: 1. La variedad de los recursos empleados. 2. La capacidad para sustituir un recurso por otro, cuando un recurso llega a ser un factor limitante. 3. Los avances tecnológicos dan origen a cambios en la oferta y la demanda de recursos. 4. Las poblaciones humanas importan recursos de zonas externas lo que aumenta la capacidad de carga para la población local, aunque no tiene influencia en la capacidad de carga global. 2 SE PROPONE COMO LECTURA desde las páginas 2 a 6 (ambas inclusive) La alimentación es la principal causa de mortandad en el mundo, no solo en los países "subdesarrollados", sino también en el "1er mundo". En Europa, el cáncer más frecuente es del aparato digestivo, inducido por unos incorrectos hábitos alimentarios (pocos vegetales) a mucha distancia del aparato respiratorio. Las enfermedades cardiovasculares se ven favorecidas por un exceso de grasa animal en la dieta. Paradójicamente, en la mayor parte del planeta, la primera causa de mortandad es el hambre. Según los estudios más completos realizados hasta el momento acerca de la evolución del "estado del mundo" auspiciados por el "Club de Roma", a lo largo del presente siglo se producirá un colapso del sistema donde la disminución de los recursos alimenticios ocasionada por la progresiva degradación ambiental unida al crecimiento demográfico provocará una dramática caída poblacional en la que morirán miles de millones de personas, solo cientos de millones en el mejor de los casos, si tomamos medidas YA. El estudio se realizó en la década de los 70. A mediados de los 90 se contrastaron las previsiones con la realidad, habiendo superado ésta ¡hacia peor! los valores esperados de todos los parámetros en las previsiones más pesimistas. 3 7.2.2 ALIMENTACION Y HAMBRE EN EL MUNDO (PROPUESTO COMO LECTURA) La problemática del hambre es un fenómeno que afecta a una gran parte de la población mundial. En los países afectados se da, en general, la siguiente situación: la tasa de natalidad es muy elevada, mientras que la capacidad de producción de alimentos es reducida e insuficiente. Existen grandes desigualdades entre la población mundial, tanto en la producción de alimentos como en su consumo. Los principales indicadores de una población mal nutrida son los siguientes: • La cantidad de alimentos consumidos cada día por habitante. Según las Naciones Unidas, el número mínimo de calorías que una persona necesita para mantener sus funciones vitales es de 2.400, ya que por debajo de este nivel puede producirse desnutrición. • Los países en los que se consumen menos de 2.400 calorías corresponden a países en vías de desarrollo, en los cuales la población es demasiado pobre para comprar el alimento necesario o dedicarse a producirlo. Sin embargo, en los países desarrollados se producen más alimentos de los que se consumen. • La población de los países desarrollados consume de un 30% a un 40% más de las calorías que necesita en su alimentación, mientras que en los países en vías de desarrollo se consume un 10% menos de las calorías mínimas para la subsistencia. • La desnutrición tiene efectos terribles sobre la salud. Empieza con una pérdida de peso debido a que se consumen la grasa y la masa muscular, la piel se vuelve seca y fría, y de color azulado. En los niños, suele producirse una exagerada hinchazón del vientre. El riesgo de padecer enfermedades infecciosas aumenta y, poco a poco, se altera el funcionamiento de todos los órganos del cuerpo. • El aumento de la tasa de mortalidad por desnutrición. Se estima que cada año mueren a causa de enfermedades relacionadas con la desnutrición 11 millones de niños menores de 5 años. Este desequilibrio aumenta día a día debido a la globalización de la economía, el monopolio de las plantaciones y la deuda externa. Las causas del problema son complejas y entre otras muchas podemos considerar las siguientes ( lectura y discusión) Globalización economía de la Monopolio de las plantaciones Muchos países del Sur mantienen Da lugar a una asimetría en plantaciones en las que la producción las relaciones comerciales de va destinada a los países del Norte. En estas plantaciones se cultivan intercambio Norte-Sur. productos como el cacao, el café y la caña de azúcar. Los países del Sur exportan materias primas y productos alimentarios a bajo precio, La mayor parte del beneficio es para que son transformados en los las empresas multinacionales que controlan el mercado y el proceso de países del Norte. elaboración de estos productos. Deuda externa Entre los años 1970-1980, muchos países del Sur contrajeron deudas debido a la concesión de ayudas económicas y a la adquisición de maquinaria procedente de los países del Norte. Esta deuda externa es una pesada losa para las economías de estos países, ya que suele pagarse a costa de la esquilmación de los propios recursos naturales. Los países del Norte, a su vez, exportan productos Paradójicamente, estas plantaciones elaborados y tecnología a ocupan ricas tierras de cultivo en Así, estos países están pagando sus países donde existen problemas para deudas con su futuro y el precios altos. alimentar a la población desequilibrio es cada vez mayor. 4 Comercio justo y solidario (PROPUESTO COMO LECTURA) Para erradicar el hambre en el mundo es imprescindible garantizar una distribución homogénea de los alimentos, aumentar la producción de los que sean absolutamente imprescindibles y establecer un "listón" algo más bajo, en lo que entendemos por bienestar social de los países desarrollados. La polarización existente entre los países del Norte y los países del Sur está agravada por las graves injusticias sociales que surgen principalmente del sistema económico mundial. El comercio justo pretende conseguir el establecimiento de relaciones comerciales directas con los productores, eliminando así a los intermediarios. Los procesos de producción deben respetar el entorno ambiental y cultural, y los precios han de fijarse en consenso con los productores con el fin de asegurar la calidad de vida. Los criterios del comercio justo siguen la lógica del sentido común y la responsabilidad, y deben dar respuesta a cuestiones como: ¿Qué tipo de productos se comercializan? ¿Qué requisitos se necesitan para el procesamiento de los productos? ¿A qué tipo de productor local favorece? Algunos grupos de productores de África, Asia y América Latina se han organizado para crear nuevas vías de distribución de sus productos que eviten la presencia de intermediarios o de mayoristas locales. De esta manera, se origina un comercio justo y digno que incentiva el desarrollo autónomo de estos países. La implantación del comercio justo y solidario en los países del Norte precisa un cambio de hábitos y, en muchos casos, de valores que se orienten hacia un consumo crítico y responsable de los productos: valorar las alternativas de consumo que ofrecen las organizaciones de comercio justo frente al mercado predominante en la actualidad. La cumbre mundial sobre alimentación que se celebró en Roma en noviembre de 1996 fijó siete puntos estratégicos para alcanza lo que ha definido como "seguridad alimentaria mundial". Conclusiones destacables de la cumbre son, por ejemplo, que "los alimentos no deben utilizarse como instrumento de presión política y económica" en clara referencia a los embargos a Cuba e Irak. También se reafirma en que "la disponibilidad de alimentos suficientes para todos es un objetivo alcanzable" y que en los últimos 20 años la media de alimentos per cápita ha crecido un 15% a pesar de que en ese mismo período la población se incrementó en 1.800 millones de personas. También se subraya que la "asistencia alimentaria de urgencia no puede ser la base una seguridad alimentaria sostenible" por lo que es preciso "facilitar la transición del socorro al desarrollo". El proceso alimentario mundial es, por tanto, un problema de pobreza, no de producción. De cumplirse los objetivos trazados en la Cumbre, se conseguiría reducir a la mitad el número de personas malnutridas el año 2010. 7.2.3 LA DIETA CORRECTA Y HABITOS ALIMENTARIOS (propuesto como lectura) Nuestra alimentación constituye la principal tarea de obtención de recursos de la naturaleza. No existe un alimento perfecto, capaz de proporcionarnos todas las calorías y moléculas que necesitamos para que nuestro organismo esté sano. Por ello, una dieta idónea debe incluir una gran variedad de alimentos distintos, tanto de origen animal como de origen vegetal. Las dietas centradas en un único tipo de alimentos conducen a enfermedades metabólicas o provocan las llamadas enfermedades carenciales por la ausencia de algunas moléculas, vitaminas por ejemplo, necesarias para el organismo. Una dieta sana varía mucho según se trate de una persona joven, en período de crecimiento, o adulta, y varía también según el tipo de actividad que se realiza. Junto con alimentos destinados a obtener energía, necesitamos ingerir una cierta cantidad de alimentos esenciales. Por ejemplo, no nos basta con ingerir una cierta cantidad de proteínas, necesitamos que esas proteínas nos aporten una cantidad determinada de algunos aminoácidos cuya ausencia puede llegar a bloquear su síntesis. De esta manera, junto con el valor químico de 5 los alimentos, se les otorga también un valor biológico. Una proteína que contuviera todos los aminoácidos esenciales en las proporciones adecuadas a nuestras necesidades tendría un valor biológico de 100 (sobre 100), se toma como patrón ideal la abúmina de la clara de huevo, mientras que una proteína que careciera de alguno de ellos obtendría un valor de 0. Los alimentos de origen animal tienen un valor biológico muy superior a los de origen vegetal. En general, la dieta ideal debe incluir, por orden de importancia, una gran cantidad de productos vegetales crudos o poco elaborados (hortalizas, frutas, verduras, etc.), alimentos de origen marino (pescados y mariscos) y alimentos de animales terrestres (leche y derivados lácteos, huevos , carnes de ganado y de aves)., No en vano, el país con mayor expectativa de vida en el mundo es Japón, el único país desarrollado que consume por habitante y año más pescado que carne. Y a poca distancia, en expectativa de vida y en consumo de pescados y mariscos, estamos nosotros. Nuestra dieta mediterránea, tan denostada en los años 70, se ha mostrado con una de las dietas más favorables para un desarrollo saludable de nuestro organismo. La dieta que sigue cada población humana varía mucho en función de diversos factores. • La disponibilidad de ciertos alimentos: en cada zona aparecen unos alimentos típicos que se cultivan en la región de forma más o menos natural, por ejemplo, el arroz es típico de Asia, el maíz de América, el pescado en áreas costeras o ribereñas de ríos y lagos, etc. • La cultura: ciertas culturas prohíben el consumo de ciertos alimentos, normalmente carnes de algunos animales. Recordemos la prohibición de consumir cerdo para los mahometanos. Estas prohibiciones están ligadas muchas veces a las posibilidades que brinde un pastoreo en la zona. • La tecnología disponible para la conservación de los alimentos. Por ejemplo, carnes que, si no se consumen rápidamente, se pudren. Implicaciones del comer carne (PROPUESTO COMO LECTURA) Las dietas típicas de los países "desarrollados" son muy ricas en carne; y a medida que un país "subdesarrollado" ingresa en el estadio del "desarrollo", sus habitantes ascienden por la cadena trófica y consumen cada vez más carne. Pero cuando comemos carne de animales criados con productos agrícolas –como soja o maíz- que podríamos consumir directamente perdemos entre el 70 y el 95% de la energía bioquímica de las plantas (éste no es el caso de los rumiantes criados extensivamente en pastizales, que no compiten por el alimento con los seres humanos: nuestros estómagos no pueden digerir hierba ó paja). Cada vez que se sube un escalón en la cadena trófica, se pierden aproximadamente las nueve décimas partes de la biomasa. Por ello, un aprovechamiento eficiente de los recursos alimentarios exige permanecer en la parte baja de la cadena trófica. El 50% de los cereales del mundo y más de la tercera parte de las capturas pesqueras se emplean para alimentar la excesiva ganadería de los países del Norte. Los animales criados en ganadería intensiva son convertidores de energía bioquímica poco eficiente: para obtener un Kilo de proteína de origen animal, en las sociedades industriales, empleamos entre tres y veinte kilos de proteína de origen vegetal (según las especies y los métodos de cría intensiva utilizados) que podrían consumir directamente los seres humanos. En 1990, el ganado consumía el 70% del grano en EEUU, el 57% en la Comunidad Europea o el 55% en Brasil. En países como China, que están experimentando un rápido crecimiento económico, el nivel creciente de ingreso se traduce en un desplazamiento hacia lo alto de la cadena trófica: el ganado chino consumía el 17% del grano en 1985, pero el 23% en 1995. A nivel global, la mitad de la producción mundial de grano se destina a alimentar ganado, en un mundo donde la quinta parte de la población humana no tiene alimento suficiente. El Consejo para la Alimentación Mundial de las NNUU ha calculado que dedicar a alimentación humana entre el 10 y el 15% del grano que se destina al ganado bastaría para llevar las raciones al nivel calórico adecuado, erradicando el hambre. 6 7.3. LAS FORMAS DE OBTENCION DE ALIMENTO La agricultura, ganadería y pesca, modernizadas con los avances tecnológicos son las actuales fuentes de alimentos. Los alimentos de origen vegetal aportan a la humanidad más del 80% de las calorías consumidas y casi el 75% de las proteínas ingeridas. El resto de aporte calórico y proteínico proviene de alimentos de origen animal, mayoritariamente de la ganadería. Tan sólo una pequeña fracción, el 2% del total de alimentos y el 6% de las proteínas, procede del mar. 7.3.1 AGRICULTURA a. Introducción. La primera gran revolución de la humanidad se produjo con el desarrollo de la agricultura, que permitió una seguridad alimentaria a cambio de hacer la vida sedentaria. La población humana se incrementó a base de ganar terreno para los cultivos, siendo importante más tarde el intercambio de simientes entre distintas culturas repartiéndose por todo el mundo las especies más productivas (por ejemplo el maíz y la patata entran en Asturias tras el descubrimiento de América). A mediados del siglo XX se produjo la "primera revolución verde" con la mecanización del campo y el uso de agroquímicos, incrementándose notablemente la productividad (que no la eficiencia ecológica) de los campos de cultivo a corto plazo, pero con efectos perjudiciales a largo plazo, que repercuten sobre el medio ambiente y por tanto sobre la misma agricultura. La manipulación genética de las especies por un lado (transgénicos), la agricultura biológica por otro, y tal vez la "agricultura acuática" (cultivo de algas marinas) parecen ser las líneas a seguir en el futuro. b. Los límites de la producción agrícola La producción de alimentos agrícolas en la Tierra es limitada y depende de varios factores: a) Suelo cultivable: Actualmente existen de 2.000 a 4.000 millones de hectáreas disponibles para la producción agraria, de las que se cultivan aproximadamente 1.500 millones de hectáreas. La superficie cultivada se ha reducido en los últimos años a causa de las pérdidas por erosión, salinización, urbanización y desertización. Desde 1970, los desiertos se han expandido en unos 120 millones de hectáreas y los agricultores han perdido unos 480.000 millones de toneladas de tierra de primera calidad. b) Disponibilidad de insumos: Agua, fertilizantes, pesticidas y energía, para uso agrícola. Los regadíos están agotando las aguas subterráneas, y los vertidos al suelo están contaminando las aguas superficiales y profundas. c. Evolución de la agricultura 1. Hombre cazador-recolector. En el comienzo de su civilización la población humana era nómada, vivía de la caza, la pesca y los frutos silvestres. 2. Sociedad agrícola y ganadera. Hace unos 10.000 años aprendió a domesticar animales y cultivar plantas y se hizo sedentaria. 3. Sociedad industrial moderna: A partir de la Revolución Industrial y el desarrollo tecnológico (1.850), se produce un rápido aumento de la población humana, lo que implica una mayor necesidad de alimentos, por lo que hay que aumentar la producción agrícola. En este último siglo, y sobre todo a partir de 1950, el incremento en la producción de alimentos se ha conseguido por el aumento de la productividad, al usarse variedades de 7 plantas de alta productividad, o aumentando el rendimiento con la adición de fertilizantes. Esto se conoce como la revolución verde. d. La revolución verde La primera revolución verde surge en los países industrializados entre 1950 y 1970, y consigue un aumento de la productividad de las tierras de cultivo, incrementando la producción de alimentos: • Uso de variedades de plantas de alta productividad. • La adición de fertilizantes inorgánicos. • Uso de plaguicidas. • El regadío. La segunda revolución verde: En 1967 esto se extendió a los países subdesarrollados, donde se introdujeron: • Variedades de arroz y trigo adaptadas a climas tropicales y subtropicales, con un alto crecimiento y rendimiento. • La utilización de grandes cantidades de fertilizantes, agua y plaguicidas que incrementan la productividad entre 2 y 5 veces. • Uso de invernaderos. • Utilización de variedades de ciclo corto obtenidas mediante ingeniería genética. e. Tipos de agricultura 1. La agricultura tradicional que está dando paso a la agricultura biológica, que incorpora los actuales conocimientos edáficos y ecológicos, pero rechaza los agroquímicos y la manipulación genética. 2. En algunos países existe la agricultura de subsistencia, que consiste en la producción de la cantidad mínima de comida necesaria para cubrir las necesidades de la familia, sin apenas excedentes que comercializar. El nivel técnico es primitivo. 3. La agricultura de roza y quema. Es un método de agricultura tradicional que se da en regiones de clima cálido (selvas y bosques tropicales). Es un tipo de agricultura itinerante de subsistencia, en la que los agricultores cortan y abren claros en la vegetación, queman los árboles, para que las cenizas aporten fertilidad al suelo y cultivan durante 5-7 años hasta que el suelo se agota. 4. La agricultura intensiva que se basa en el empleo masivo de fertilizantes inorgánicos y pesticidas, que también incorpora los cultivos en invernadero, los transgénicos y los cultivos hodropónicos. La Agricultura tradicional Las principales características de la agricultura tradicional son: La mayor parte de la producción destinada al autoconsumo familiar, cultivo simultáneo de varias especies (policultivo), rotación de cultivos (una parte de los campos quedan en barbecho), herramientas y útiles accionados por el agricultor o por animales de tiro, fertilizantes orgánicos y riego adaptado a las condiciones climáticas. Existe otro tipo de agricultura tradicional: la agricultura extensiva. En las zonas de clima seco, con escasas precipitaciones y pocas reservas hídricas, se encuentran explotaciones agrícolas que tienen una gran extensión. Se cultivan productos de secano y, normalmente, los campos se dedican al cultivo de una sola especie, o monocultivo. 8 En el área mediterránea hay monocultivos de trigo, vid, olivo, especies que se adaptan bien al clima y no necesitan riego. Aunque la productividad no es muy alta, estos cultivos no requieren una excesiva mecanización, por lo que su cultivo resulta rentable. Agricultura intensiva La agricultura intensiva consiste en cultivar una o varias especies de las que se obtiene un alto rendimiento. Los avances tecnológicos y el aumento de las poblaciones urbanas, han provocado el aumento de la demanda y han hecho evolucionar la agricultura hacia este tipo de explotaciones. Las principales características de la agricultura intensiva son: 1ª) Normalmente, se dedica a un solo tipo de cultivo, del que se obtienen varias cosechas al año. 2ª) Se usa maquinaria agrícola para la siembra, el cultivo, la recolección de las plantas y para el transporte de los productos. 3ª) Los fertilizantes utilizados son de origen químico. Su composición contiene básicamente nitratos, fosfatos y potasas. 4ª) El riego por aspersión es el más habitual en grandes cultivos, junto con el riego por goteo. El agua se extrae de los acuíferos o se hace llegar a través de canales de riego. Para evitar la excesiva evapotranspiración, se usan de mallas y plásticos para cubrir los cultivos. 5ª) Se emplean pesticidas para eliminar insectos, malas hierbas y hongos parásitos. Estas sustancias son compuestos orgánicos, como el malatión, o inorgánicos como el clorato de sodio. Algunos son muy tóxicos y algunos de ellos tardan mucho tiempo en descomponerse. 6ª) Los avances en investigación genética han permitido la obtención de especies, sobre todo de cereales, que tienen pocas exigencias climáticas y de las que se obtiene un alto rendimiento. La mecanización de los cultivos y la posibilidad de adaptación a los requerimientos de las plantas han facilitado el cultivo de cereales y hortalizas, como el maíz y el arroz, en zonas donde las técnicas tradicionales no lo hubiesen permitido. Gracias a todos estos cambios, entre los años 1950 y 1960 se produjo la revolución verde, que significó un gran ascenso de la producción agrícola. La introducción de técnicas y maquinaria moderna, utilizada en los países desarrollados permitió paliar las dificultades de abastecimiento de las naciones menos desarrolladas. Sin embargo, el problema está muy lejos de haber desaparecido, ya que la mala gestión de los recursos es la base del hambre y la pobreza. AGRICULTURA TRADICIONAL AGRICULTURA INTENSIVA Se obtienen rendimientos por superficie más bien escasos. Permite obtener grandes rendimientos con grandes inversiones Se siembran semillas de diversos tipos, disponibles de forma natural. Se siembra una sola variedad de cultivo, de semillas híbridas. Son monocultivos A veces se cultivan terrenos difíciles de labrar, con suelos frágiles. Utiliza pocos medios técnicos, herramientas tradicionales y poco aporte energético externo. Se cultiva en campos llanos, de suelos fértiles Aumenta el rendimiento mediante el empleo de abonos naturales (estiércol) y haciendo un uso eficiente del agua. Desarrollan diversos tipos de cultivo para luchar contra las plagas. Utiliza mucha maquinaria, para la que necesita combustibles fósiles. Aumenta el rendimiento mediante la adición al suelo de fertilizantes. Utiliza pesticidas, productos químicos para luchar contra las plagas Utilizan grandes cantidades de energía para mantener monocultivos en etapas tempranas de sucesión ecológica. Posibilitan diversos cultivos que imiten una sucesión natural. 9 IMPACTOS DERIVADOS DE LA AGRICULTURA La deforestación fue el primer gran impacto provocado por la agricultura, que en zonas sensibles conduce a la desertización al favorecer la erosión, y una pérdida de biodiversidad. Los impactos derivados de la agricultura intensiva. Impacto Causa La deforestación • Al talar los bosques para poner cultivos La pérdida de biodiversidad • Al talar los bosques y la implantación de monocultivos. La sobreexplotación de • acuíferos Abuso del riego para obtener grandes cosechas, provocando un descenso del nivel freático. Salinización de acuíferos y suelo • La sobreexplotación de los acuíferos. Contaminación del suelo y del agua provocando eutrofización y bioacumulación. • Los fertilizantes (fosfatos y nitratos) son lavados por el agua que se infiltra en el suelo y que va a parar a los ríos o lagos, provocando eutrofización de las aguas superficiales y contaminando las aguas subterráneas. • Pesticidas para evitar plagas, sustancias tóxicas que se van acumulando en la grasa de los seres vivos, provocando la bioacumulación, en el que las sustancias tóxicas, se transmiten a través de las cadenas tróficas, aumentado su concentración al ir ascendiendo el nivel trófico. Degradación del suelo y desertificación como consecuencia de todo lo anterior La principal ventaja de agricultura intensiva es su alto rendimiento, pero con el paso del tiempo los campos de cultivo mal gestionados disminuyen su productividad. TENDENCIAS ACTUALES DE LA AGRICULTURA LA AGRICULTURA BIOLÓGICA. También llamada agricultura ecológica, ha comenzado a practicarse durante los últimos años. Para obtener cultivos ecológicos se tienen en cuenta los cultivos más apropiados para la zona cultivada, además no se emplean productos nocivos, como algunos abonos químicos, ni pesticidas. Las plagas de insectos son combatidos con los depredadores naturales de éstos. Las malas hierbas no se eliminan completamente, puesto que aportan nutrientes al suelo. De este modo, se consiguen productos de mayor calidad que no contienen residuos tóxicos, y además, no se perjudica el suelo que se cultiva. Este tipo de agricultura es respetuosa con el medio ambiente, sin embargo, plantea el inconveniente de ser menos productiva que la agricultura intensiva, por lo que resulta cara y no es competitiva en el mercado. 10 Ventajas de la agricultura biológica Al no usar agroquímicos, ahorra dinero al productor, que utiliza para la fertilización los subproductos de la finca, con lo que evita además que contaminen. Ahorro también, de maquinaria pesada, combustibles y de los recursos y contaminación consiguientes. Mejora la salud de productores y consumidores al evitar pesticidas y otros productos tóxicos, y mejora la calidad alimentaria, pues produce alimentos saludables, ricos en nutrientes y sabrosos. Conserva y amplía la variedad de plantas cultivadas que los agricultores han sabido utilizar para mejorar suelos y proteger cosechas. Fomenta la biodiversidad al respetar a las especies silvestres animales y vegetales que conviven alrededor de los cultivos. Fertiliza la tierra y frena la desertización. Favorece la retención del agua y no contamina los acuíferos. No despilfarra energía. Preserva la vida rural y la cultura campesina. Devuelve al campesino la gestión de sus tierras, sin dependencias. Es socialmente más económica, a la vez que impulsa la creación de puestos de trabajo. Permite una verdadera seguridad y soberanía alimentaria. LOS CULTIVOS TRANSGÉNICOS Los cultivos transgénicos son cultivos de plantas en cuyo ADN se introduce uno o varios genes de otra especie, con el fin de dotar las plantas de una característica deseada, como la resistencia a ciertas plagas, a las heladas, etc. En 1983 se obtuvieron las primeras plantas transgénicas de tabaco, en Bélgica y Estados Unidos. A partir de ese momento se comenzó a experimentar con otras plantas. En España se cultivan soja y maíz transgénicos que se consumen directamente, o bien se utilizan para elaborar otros productos, como harinas para pastelería. Los cultivos transgénicos ofrecen una alternativa frente al abuso de pesticidas y fertilizantes, aunque han suscitado una fuerte polémica por las repercusiones que pueden tener sobre la salud. Algunos científicos temen que puedan transferirse propiedades de estos cultivos al ser humano, como la resistencia a los antibióticos. Además, la polinización de otras plantas con polen transgénico podría extender a otras especies su dotación genética, y las consecuencias que esto podría tener sobre los organismos consumidores de estas plantas se desconocen. Mientras los defensores de este tipo de biotecnología afirman que la productividad aumenta y los riesgos son inexistentes, los detractores exigen una mayor información sobre los productos transgénicos del mercado y argumentan que la introducción en la cadena trófica de un producto cuyos efectos todavía se desconocen puede tener consecuencias imprevistas e imparables. 11 7.3.2 GANADERIA a. Introducción (Se propone como lectura) Desde sus orígenes, la ganadería ha dado "calidad alimentaria" a los pueblos que la practican, ya que las proteínas de origen animal poseen un "valor biológico" superior a las de origen vegetal, aunque con este criterio el canibalismo sería la mejor "opción proteica", idea puesta en práctica con los piensos animales, con "efectos colaterales" notoriamente negativos (vacas locas). El tamaño máximo de la cabaña venía determinado por el territorio necesario para su alimentación, conviviendo por lo general ganadería y agricultura o recolección en franca armonía. En la actualidad, en los países desarrollados, se ha tendido al establecimientos de granjas semiindustriales donde se trata de alcanzar la máxima producción en el mínimo tiempo con el menor coste, lo que aleja el régimen de vida y alimentación de las especies explotadas de lo que sería natural en ellas provocándose múltiples "efectos perversos" en distintos órdenes de cosas (ambientales, sanitario, éticos) a veces muy difíciles de prever. Básicamente, casi todos los productos ganaderos se obtienen de la explotación de tan sólo nueve tipos de animales: ganado vacuno, porcino, ovino, equino, aves de corral, mulas y asnos, cabras, camélidos y búfalos, que requieren una extensión de al menos 3.000 millones de hectáreas para el pastoreo. Quizá la limitación del tamaño de las explotaciones, la protección de la ganadería extensiva y la diversificación del sector abriendo nuevas líneas de producción proteica animal, permita disminuir los riesgos que padece y produce (sanitarios y ambientales). La mejora genética, de indudables beneficios debe ser equilibrada con el mantenimiento de una adecuada biodiversidad que permita la absorción de los posibles impactos. b. Modelos de ganadería El ser humano comenzó a domesticar animales al mismo tiempo que cultivó las plantas. Al principio empleó animales que lo ayudaran en la caza, posteriormente, al descubrir el cultivo de cosechas consideró más conveniente controlar rebaños de herbívoros salvajes encerrándolos cerca de sus asentamientos. A partir de ese momento, agricultura y ganadería evolucionaron hasta tiempos recientes al unísono. A mediados del siglo XX ambas actividades comenzaron a practicarse por separado de manera intensiva. Podemos por tanto distinguir dos tipos de ganadería. Ganadería tradicional En las pequeñas explotaciones ganaderas tradicionales el mantenimiento de los animales va ligado a la actividad agrícola: el alimento del ganado es cultivado por el agricultor y los excrementos de los animales son utilizados para abonar los campos (ganadería doméstica). En la actualidad, las pequeñas explotaciones ganaderas van desapareciendo, siguiendo la misma evolución que la agricultura tradicional, debido a su escasa rentabilidad. En el pasado, se practicaba la ganadería trashumante. Grandes rebaños de ovejas o vacas pastaban libremente en los prados (ganadería extensiva) y se desplazaban siguiendo un recorrido por los pastos más propicios en cada época del año. El retroceso de los pastos naturales, que han sido ocupados por cultivos, la desaparición de los caminos por donde pasaba el ganado y la ampliación de las zonas urbanizadas hacen muy difícil la práctica de la trashumancia. Hoy en día, sólo se llevan a cabo cortos desplazamientos en algunas zonas rurales. No siempre se utilizaban los caminos dedicados al pastoreo y muchas veces se introducía el ganado en el bosque, así que la práctica abusiva de la ganadería extensiva ha participado en el problema de la perdida de suelo. 12 Ganadería intensiva El incremento del nivel de vida de la población ha permitido que el consumo de carne y de productos lácteos aumente, y, por lo tanto, crezca su demanda. Esta evolución ha propiciado el desarrollo de las explotaciones ganaderas intensivas, en las que se cría una especie a gran escala. Los animales se crían en grandes naves, donde se les proporciona el alimento necesario mediante piensos compuestos, que se elaboran fundamentalmente con restos de productos agrícolas y ganaderos. Las granjas de cría intensiva son principalmente avícolas y porcinas, aunque también las hay de ganado bovino y ovino. En las granjas de cría intensiva existe un estricto control sanitario de los animales y de las condiciones de higiene en que viven. Este control evita la dispersión de enfermedades como la triquinosis, transmitida por la carne de cerdo, o la tuberculosis, que puede contraerse al consumir leche de vacas enfermas. Los piensos que se utilizan para conseguir un rápido crecimiento de los animales tienen una composición que muchas veces entra en controversia, ya que se emplean sustancias como hormonas o productos de desecho industrial, cuyos efectos sobre el consumidor de animales alimentados con estos productos pueden ser perjudiciales. GANADERIA TRADICIONAL GANADERIA INTENSIVA Producen carne y productos animales suficientes para alimentar a sus familias, además de tracción para los trabajos agrícolas y medio de transporte. Produce grandes cantidades de un solo tipo de producto animal o cárnico Utilizan pastizales y bosques naturales como fuentes de alimento y agua: con frecuencia se desplazan en busca de éstos. No se usan antibióticos y hormonas del crecimiento No utilizan apenas combustibles fósiles. Reintegran al suelo desechos animales, ricos en nutrientes, en las zonas de pasto de ganado, o los utilizan como fertilizantes para cultivos, o los secan y queman como combustibles para calefacción. c. Utilizan cercados y establos para criar gran número de animales en un espacio pequeño. Se utilizan piensos compuestos para conseguir un rápido crecimiento de los animales. Necesitan administrar antibióticos y hormonas del crecimiento para obtener una producción eficiente. Utilizan gran cantidad de combustibles fósiles para calefacción, refrigeración, bombeo de agua, producción de alimento y forraje, transporte de animales y suministros. Producen grandes concentraciones de purines (mezcla de deyecciones sólidas y líquidas de los animales) con los riesgos de contaminación que conlleva. Impactos y riesgos Al igual que ocurre con la agricultura, la ganadería tradicional respeta el entorno pero no resulta rentable. La ganadería extensiva de baja intensidad tampoco ocasiona trastornos apreciables, pero el sobrepastoreo ejerce una gran presión sobre los ecosistemas afectando al suelo y a la vegetación. 13 La ganadería intensiva es la que causa más impactos sobre el medio. Impacto Deforestación Causas Históricamente se arrasaron grandes superficies forestales para generar pastos. Actualmente aún se realizan quemas de matorral que a veces ocasionan grandes incendios y facilitan siempre la erosión. La presión alimenticia del sobrepastoreo no permite a la vegetación arbórea regenerarse. Erosión El sobrepastoreo, compacta y degrada el suelo, disminuyendo su recubrimiento vegetal y favoreciendo la erosión. Desertización Como consecuencia de los impactos anteriores Reducción de la biodiversidad Con el fin de conseguir una rentabilidad elevada se han seleccionado especies de crecimiento y engorde rápidos, eliminando, en ocasiones, las especies propias de la zona. Contaminación del suelo y el agua Los purines plantean un grave problema debido a que se generan en grandes cantidades Los purines, son utilizados como abono en las explotaciones agrícolas próximas, pero, a menudo, el aporte de purines supera las necesidades de los cultivos. El exceso de abono es arrastrado por las aguas de escorrentía hasta torrentes y ríos, y se filtra en el suelo hasta alcanzar las aguas subterráneas. Los purines pueden causar la eutrofización de las aguas superficiales y la contaminación de los acuíferos. Por ello, se plantea la necesidad de buscar una aplicación práctica a estos residuos, por ejemplo, su uso para la recuperación de suelos que han perdido su estructura y fertilidad o para la obtención de energía produciendo previamente biogás. Los detergentes destinados a la limpieza de las naves contienen sustancias tóxicas contaminantes del suelo y el agua. Por otro lado, el consumo de carne ha demostrado entrañar ahora unos riesgos para la salud humana muy distintos a los de antaño: La legislación alimentaria está muy desarrollada, pero con frecuencia se establece después de que la sociedad haya recibido el impacto (vacas locas) y no puede evitar que la picaresca de los desaprensivos consiga colocar en el mercado productos que no cumplan la normativa sanitaria. Los riesgos más frecuentes se relacionan con: Administración de hormonas para el engorde, que pueden llegar a influir en el metabolismo humano. Administración de antibióticos, que aceleran la selección de cepas bacterianas resistentes a los mismos, perdiendo éstos su efectividad. Bioacumulación de toxinas, en algunos casos (biocidas, metales pesados). El consumo de carne afecta a la salud si se realiza por encima de las recomendaciones (aporte calórico proteico recomendado por la OMS, 15% sobre el total de la ingesta, lipídico 30%) 14 haciendo trabajar más a nuestros riñones, favoreciendo la aparición de gota (al subir los niveles de ácido úrico), favoreciendo también las enfermedades cardiovasculares (la grasa animal) y el estreñimiento y trastornos del aparato digestivo (defecto de fibra vegetal). Además de todo ello, ya está explicado el negativo balance energético que supone una alimentación "carnívora" para el abastecimiento global de la humanidad, según la pérdida de energía en las cadenas tróficas (regla del 10%) 1000 unidades VEGETAL biomasa 1000 unidades VEGETAL biomasa Humano vegetariano Consumo animal 100 unidades biomasa CONSUMIDOR DE PRIMER ORDEN Humano CONSUM.. carnívoro CONSUM. 100 10 DE DE unidades PRIMER unidades SEGUNDO biomasa ORDEN biomasa ORDEN 7.3.3 PESCA a. Introducción Desde la antigüedad, el ser humano ha variado su estrategia de consecución de alimentos en el sentido siguiente: Recolección → agricultura Caza → Pesca → ¡ más pesca! ganadería Parece obvio que la incipiente acuicultura acabará por sustituir en gran medida a las actuales pesquerías en cuanto al aporte de alimentos de "origen acuático". Si aún pervive la pesca en nuestros días es porque el ecosistema explotado es inhabitable para los humanos, llegándole la DEGRADACION provocada por las actividades antrópicas con mucho retardo respecto a los ecosistemas terrestres. Pero la tecnología actual sí permite a los humanos esquilmar los mares, con lo que se hace imprescindible una planificación pesquera a nivel mundial que convierta a los océanos en una gran "granja piscícola global", que las pesquerías explotan de forma equivalente a como lo hace la ganadería extensiva con los ecosistemas terrestres. A nivel mundial, aproximadamente el 20% de la proteína animal proviene directamente de peces, mariscos y crustáceos, y un 5% de forma indirecta mediante harina de pescado empleada para alimentar ganado. De las 20.000 especies conocidas en el mundo, sólo unas 40 se capturan en grandes cantidades, y son seis –bacalao, arenque, lucio, salmón, caballa y atún- las que proporcionan 2/3 de la captura anual. La mayoría de las especies que explotamos provienen de la plataforma continental, hasta una distancia aproximada de 370 Km. a partir de la costa. A principios de los años 80, la sobrepesca colapsó la productividad de numerosas especies como el bacalao y el arenque en el Atlántico Norte, la sardina y el salmón en el Pacífico, y la anchoa en Perú. A pesar de este incremento en las capturas globales, la captura per cápita ha disminuido desde 1970, a causa de que la población ha crecido más rápidamente que la pesca. 15 A esta presión por las capturas hay que añadir la presión debida a la contaminación por productos residuales de las actividades humanas. Isótopos radiactivos, residuos industriales, petróleo, plaguicidas, fertilizantes o detergentes, son sólo algunos de los elementos contaminantes que lanzamos al mar. La mayoría de ellos quedan en la plataforma continental. b. Tipos de pesca El conjunto de las embarcaciones pesqueras que se dedican a la actividad pesquera recibe el nombre de flota, y las zonas de importancia pesquera son los caladeros. En el espacio marítimo asturiano se pueden distinguir tres unidades morfológicas bien diferenciadas, sobre las que se sitúan los 299 caladeros de la región: la plataforma continental, el talud continental, y los cañones submarinos. Los más importantes caladeros se encuentran en las zonas litorales, sobre todo en aquellas donde se produce el fenómeno de afloramiento de nutrientes. En este sentido, la gran riqueza y biodiversidad marina está asociada a las costas, tanto por la abundancia de nutrientes (en alta mar sedimentan en las profundidades afóticas), como por las condiciones luminosas para el desarrollo de algas. REDES DE ARRASTRE REDES DE DERIVA Según la clase de flota, podemos diferenciar varios tipos de pesca: artesanal, de bajura y de altura. Pesca artesanal Se practica en las zonas costeras y en las plataformas continentales. Los pescadores trabajan a pequeña escala, utilizando para pesca artes tradicionales. La pesca artesanal ha persistido hasta la actualidad debido a que las especies de la costa son muy apreciadas por su calidad. Por ello, aunque las capturas no son cuantiosas, el pescado se vende a un precio que resulta rentable. Pesca de bajura La pesca de bajura o litoral es la que se lleva a cabo en la plataforma continental, en zonas más alejadas de la costa. Se captura una gran diversidad de especies, como la sardina y la merluza. Las técnicas que emplea este tipo de pesca son, principalmente, las redes de arrastre y largas redes de deriva. La flota de bajura captura un elevado número de especies, especialmente en las zonas de afloramiento, donde la abundancia de nutrientes atrae a la vida marina. La pesca de bajura creció de forma desmesurada durante los años sesenta, pero este crecimiento causó una disminución de las poblaciones de peces comerciales. Por esta razón, se impusieron unas normas internacionales que limitan el área de pesca y las capturas. 16 Pesca de altura Los barcos de pesca se desplazan a mar abierto durante largos períodos de tiempo, siguiendo los movimientos migratorios de los bancos de peces, como el atún o la caballa. La pesca de altura se lleva a cabo a gran escala, por lo que también se denomina pesca industrial. Los bancos de pesca se detectan con el radar, sonar, con la ayuda de avionetas, cartas metereológicas y hasta satélites artificiales. Se utilizan palangres y redes de deriva de decenas de Km. de longitud y los barcos están provistos de trompas que aspiran a los peces. La pesca de gran altura es una modalidad para la que se necesitan grandes buques factoría, donde se procesa el pescado, se congela, e incluso, se elaboran harinas para hacer piensos y aceites de pescado. Estos buques tienen un caro mantenimiento, debido a la maquinaria especial para procesar el pescado y el gasto de combustible. El principal reto de la pesca industrial es evitar que las capturas superen la capacidad reproductiva de las especies pescadas. En muchas zonas destinadas a la pesca de altura se ha apreciado una considerable disminución en el número de capturas, debida a la sobreexplotación de los bancos de pesca. El océano Índico es una excepción, ya que la pesca industrial se practica desde hace pocos años. c. Impactos Los impactos producidos por la pesca son: Disminución de las especies comerciales Este impacto está causado principalmente por el abuso en las capturas por parte de las flotas de pesca de bajura y de altura. El ritmo de explotación supera la capacidad de renovación de las especies comerciales. La presión de la pesca de altura, que dobló la flota entre 1970 y 1990, ha llegado a agotar algunos caladeros, y en un gran número de áreas pesqueras las capturas han disminuido notablemente. Las redes de arrastre y las de deriva no son selectivas y, a Reducción de menudo, capturan también especies de peces no comerciales, así la biodiversidad como mamíferos marinos, tortugas o aves acuáticas, que son devueltas muertas al mar y constituyen UN TERCIO de la pesca a nivel mundial. Además, alteran el medio, ya que estas redes destruyen el fondo marino. 17 d. Tendencias actuales Actualmente se están adoptando medidas que permitan la sostenibilidad de las pesquerías: En aguas internacionales (más allá de 200 millas de la costa), se establecen para cada país "cuotas" de capturas anuales, y convenios de protección de especies, que no siempre se respetan, originando conflictos y tensiones internacionales. En las 200 millas marinas (364 Km) más próximas a la costa, es cada país quien tiene la soberanía para establecer la regulación oportuna que suele centrarse en: Limitar el número de licencias pesqueras Limitar el tamaño de las capturas (talla mínima) Limitar el tiempo de explotación de cada especie: vedas y paradas biológicas Regular el uso de artes de pesca: longitud de redes de deriva, tamaño de la malla, prohibición de artes destructivas (arrastre de fondo) Establecer reservas marinas Evitar la contaminación litoral Con frecuencia estas medidas también generan conflictos internos que exigen soluciones políticas: subvenciones, prejubilaciones, alternativas laborales. Por otro lado, se busca como alternativas: La explotación de especies actualmente no comerciales, para su consumo humano (conversión en harinas y piensos) como el Krill marino, abundante sobre todo en la Antártida, alimento habitual de las ballenas, formado por crustáceos semejantes a diminutas gambas con un alto valor proteico (60%). El mayor desarrollo de LA ACUICULTURA. Esta puede definirse como la "cría controlada", con fines comerciales, de algas y animales acuáticos, de agua dulce o marinos, en zonas naturales o artificiales. Actualmente, la quinta parte del pescado consumido se produce mediante técnicas de acuicultura, y en el caso de las especies de agua dulce, los cultivos superan a las capturas. La acuicultura marina tradicional se centra en el cultivo de moluscos filtradores, como mejillones y ostras. En los últimos años está en expansión el cultivo de doradas, rodaballos, lubinas y langostinos. La acuicultura marina dedicada a la cría de moluscos es de gran importancia económica. Se cultivan fundamentalmente en Galicia, el golfo de Cádiz y la costa mediterránea El cultivo de peces de agua dulce en nuestro país, principalmente truchas, se dedica a la alimentación humana y a la repoblación de ríos para la pesca deportiva. La acuicultura de agua dulce está experimentando un crecimiento notable y se dedica, en especial, a la trucha. Los principales productores son Galicia y Cataluña. A nivel mundial está muy desarrollada la cría de salmones (países nórdicos) y la de camarones (en áreas tropicales). En cuanto al cultivo de algas está comenzando aún en occidente, habiendo una gran tradición de su consumo en los países orientales. Son un excelente alimento con gran riqueza en yodo y otras sales minerales. Cabe destacar la alta productividad del género Spirulina. 18 IMPACTOS DE LA ACUICULTURA Destrucción de la mitad de los manglares del mundo, debido a la cría del langostino El fomento de la pesca de biomasa mediante redes muy finas que capturan todo lo que pueda servir para alimento de los camarones. La exigencia de espacio y la privación a los pescadores de las zonas costeras de su propia supervivencia. Construcción de estanques artificiales. Introducción de especies alóctonas y/o manipuladas genéticamente que pueden poner en peligro los ecosistemas marinos próximos por las eventuales "fugas" y reproducción libre. No obstante, la adición de fertilizantes al agua, el policultivo acuático, la mejora genética de las especies y el desarrollo de tecnologías que abaraten la producción, se espera que produzcan un notable avance de la acuicultura en un futuro próximo. 7.3.4. EL BOSQUE COMO RECURSO El bosque es un ecosistema del que se puede extraer desde el punto de vista comercial: - La madera: es el principal producto a nivel mundial: carbón vegetal, madera para construcciones, muebles, papel, celulosa… - Productos alimenticios: setas café, especias, frutos secos y carnosos y forraje para el ganado. - Materiales industriales: corcho, resina, taninos, colorantes etc. - Productos farmacéuticos y medicinales - Área de recreo y turismo (ecoturismo) Desde el punto de vista ecológico contribuye al aporte de oxígeno, consumo de CO2, evita la erosión del suelo, regula el ciclo hidrológico y favorece la biodiversidad. DEFORESTACIÓN Se define la deforestación como la pérdida o destrucción a gran escala del bosque por la acción directa o indirecta del hombre. La situación es grave porque la deforestación avanza a un ritmo alarmante: 17 millones de ha/año. La deforestación no es lo mismo que “degradación forestal”, que consiste en una reducción de la calidad del bosque. CAUSAS DE LA DEFORESTACIÓN Entre las causas que han provocado la deforestación se señalan las siguientes: - - - Sobreexplotación de la madera, de modo que aunque el bosque es un recurso renovable, cuando la explotación supera la velocidad de regeneración, se transforma en “no renovable”. Utilización del bosque para la agricultura y la ganadería. Es un proceso creciente que guarda relación con el aumento de la demanda de productos agropecuarios. Expansión de las zonas urbanas, industriales, vías de comunicación, embalses, etc. Estas expansiones transforman el bosque en diferentes tipos de usos debido, directa o indirectamente, al crecimiento demográfico acelerado. Daños causados por: • Incendios forestales. El fuego se propaga utilizando material vegetal como combustible y afecta a terrenos definidos por la ley como forestales. Entre las 19 • • condiciones que favorecen los incendios resaltamos: las características climáticas, el tipo de vegetación y la topografía. Condiciones que se dan en buena parte del territorio español. Plagas o enfermedades, como la procesionaria del pino y la grafiosis del olmo Contaminación industrial ,como por ejemplo la acción de la lluvia ácida CONSECUENCIAS DE LA DEFORESTACIÓN La deforestación es uno de los principales problemas ambientales que tiene planteada la humanidad, pues los bosques se están destruyendo a tal velocidad que su recuperación es casi imposible. Esto es debido a varios motivos: a) La deforestación lleva aparejada una disminución en la eliminación de dióxido de carbono (principal gas de efecto invernadero). b) Con la deforestación se reduce la biodiversidad (diversidad de hábitats, de especies y de tipos genéticos), lo que resulta sobretodo significativo en los bosques tropicales por su gran biodiversidad. c) Se desestabilizan los caudales de agua de muchas zonas, lo que acentuar las inundaciones y la irregularidad del régimen hídrico. d) Se incrementan los efectos de la erosión y la pérdida de suelo. e) Se produce una importante pérdida de recursos renovables. f) Se producen cambios climáticos a escala local y regional. LA REPOBLACIÓN FORESTAL Consiste en la introducción de determinadas especies arbóreas, mediante siembra o plantación, en un medio de vocación forestal. Ante el grado de deforestación alcanzado en extensas áreas se hace necesaria la repoblación forestal. La superficie forestal desarbolada sufre una erosión, que en España es sobre todo hídrica, con pérdidas importantes de suelo. La solución es hacer una repoblación forestal que instale una masa arbórea, estable con el medio y la espesura suficiente, para impedir la erosión del suelo. Aunque se está de acuerdo en la necesidad de repoblar, existen discrepancias sobre la manera en que ha de efectuarse, qué especies arbóreas es preciso escoger y cuáles son los lugares que deben de ser repoblados. Si con la repoblación se pretende reconstruir masas forestales anteriormente destruidas hay que considerar que el bosque natural anteriormente era un ecosistema, sin embargo, la plantación de ciertas especies arbóreas, monocultivo de árboles, como el caso del eucalipto en nuestra región, no forma un verdadero ecosistema. Por eso, el término de repoblación es algo confuso, y muchos autores prefieren hablar de reforestación por una parte y monocultivo de árboles por otra. En el primer caso, reforestación, se reconstruye un verdadero ecosistema, con una serie de seres vivos (productores primarios, consumidores y descomponedores) interrelacionados entre sí y con el medio. 20 En el segundo caso, monocultivo de árboles, no siempre se reconstruye un verdadero ecosistema, por lo que no contribuye a la reconstrucción faunística del lugar. La reforestación no excluye la explotación maderera, pero no la persigue exclusivamente. Para que la productividad de un bosque se mantenga en condiciones correctas es necesario hacer talas racionales (entresacas), en las que la biomasa retirada en un determinado nivel trófico guarde relación con su capacidad de producción (y no con sus existencias). Se trata de retirar “los intereses” que produce el bosque y no su nunca “el capital”. En el monocultivo de árboles, no sólo no se restaura el ecosistema bosque, sino que tan sólo tienen valor los árboles de crecimiento rápido susceptibles de explotación maderera. Se efectúan talas a mata rasa (cada 10-12 años) y luego se efectúan nuevas plantaciones. No hay que ignorar la importancia que tiene la producción de madera, pero es preciso también conocer otras realidades. Características del modelo sostenible en la explotación de un bosque 1. La tasa de explotación debe de estar por debajo de su capacidad de renovación. Hay que tener en cuenta la producción del bosque: aumento de la biomasa por unidad de tiempo. 2. Debe de asegurarse el mantenimiento de la biodiversidad (ecosistemas, poblaciones y genética). 3. La liberación de contaminantes debe de estar por debajo de la capacidad autodepuradora del medio. 4. Los impactos ambientales negativos deberán quedar reducidos al mínimo, y en todo caso que no sean irreversibles. 5. Deberá conseguirse el equilibrio entre los objetivos ecológico, económicos y sociales. 21 7.4. RECURSOS GEOLÓGICOS NO ENERGÉTICOS: RECURSOS METÁLICOS Y RECURSOS NO METÁLICOS. El aumento de la demanda de productos elaborados ha llevado en las últimas décadas a una creciente necesidad de "materias primas". Parte de estas materias primas son minerales y otra parte son materiales rocosos, todos ellos recursos geológicos no energéticos. Los recursos minerales se encuentran formando "yacimientos", que debido a la sobreexplotación a lo largo de la historia, algunos se encuentran agotados. Actualmente, mediante el reciclado, está disminuyendo la explotación de algunos de ellos. En un yacimiento suelen aparecer varios minerales asociados. Uno de ellos, denominado mena, es el motivo principal de la explotación. Los demás minerales no son aprovechados y se acumulan en las escombreras, son las denominadas "gangas". La cantidad de un elemento químico que se encuentra en una masa de mineral se denomina "ley del mineral". Si en un yacimiento la ley del mineral es del 54%, quiere decir que el 54% de la masa de mineral es hierro. Cuanto mayor sea, mayor será su interés económico. Podemos clasificar los recursos minerales en dos grandes grupos: - Recursos minerales metálicos. Todos aquellos de los que se obtienen los metales de interés industrial como galena (PbS), cinabrio (HgS), blenda (ZnS), siderita (FeCO3)… - Recursos minerales no metálicos, como la fluorita (CaF2) de la que se obtiene el Flúor, la halita (NaCl), sal común, el yeso (CaSO4.nH2O) empleado en la construcción, etc. La demanda de recursos minerales cambia debido al descubrimiento de nuevos materiales. Por ejemplo, en las comunicaciones la fibra óptica (fabricada con arenas de cuarzo) está sustituyendo a otros materiales conductores. Además de recursos minerales, se emplean otros recursos geológicos, como las rocas calizas, granitos, mármoles… empleados en la construcción, arcillas empleadas en las industrias cerámicas, areniscas cuarcíferas para la fabricación de vidrios, dolomías como fundentes, etc. La explotación de estos recursos, puede ser mediante minería subterránea o para las rocas, a cielo abierto formando canteras. 7.4.1.- Impactos medioambientales de la minería y de las canteras. Los impactos producidos por la minería subterránea son mucho más restringidos y de menor entidad que los producidos por la minería a cielo abierto (ambos se tratan más adelante en el apartado del carbón) y las canteras. De un modo general podemos englobar estos impactos en los siguientes apartados: impactos sobre la atmósfera: contaminación mediante partículas sólidas, ruidos … impactos sobre las aguas: contaminación de acuíferos y de aguas superficiales, cambios en los acuíferos al ser cortados por las labores mineras, desviación de la circulación de aguas … impactos sobre los suelos: destrucción de suelos por removilización en los trabajos a cielo abierto o en la construcción de pistas, contaminación de suelos … impactos sobre la flora y la fauna: alteración o destrucción de hábitats, destrucción de la cobertera vegetal … impactos sobre el paisaje: alteración del relieve por la formación de grandes depresiones o por escombreras, modificación de algunos componentes del relieve … Algunos de estos impactos pueden ser corregidos mediante diversas actuaciones. Tanto las labores mineras como la explotación de canteras son actualmente actividades cuya autorización requiere una evaluación de impacto ambiental; esto supone que en la correspondiente declaración de impacto ambiental se incluyan una serie de medidas para disminuir o anular sus impactos. 22 7.5.- RECURSOS ENERGÉTICOS: TIPOS DE ENERGÍA. Podemos definir el concepto de energía como "la capacidad para producir un trabajo". De algún modo podemos considerar al Sol como la fuente más importante de energía ya que la casi totalidad de la energía utilizada por los seres vivos procede de forma directa o indirecta de él. Los seres humanos, además de sus necesidades energéticas como seres vivos, tienen otras necesidades energéticas derivadas de su actividad y de su nivel de bienestar. Cuanto mayor es el nivel de desarrollo mayor será el consumo energético. Las sociedades más desarrolladas son las que tienen un mayor consumo energético por habitante y unidad de tiempo. Las distintas formas en que se encuentra la energía en el medio natural (carbón, fuerza del viento, uranio…) constituyen lo que llamamos "energías primarias". La energía primaria mediante una serie de operaciones es transformada en "energía útil" que empleamos para producir un trabajo (por ejemplo: mover un automóvil…), producir calor, producir luz… A la energía útil la llamamos "energía secundaria" El conjunto de operaciones que conducen a la obtención de energía secundaria y a su utilización constituye un "sistema energético". De un modo general, un sistema energético comprende las siguientes operaciones: 1 -- Extracción de la energía primaria. 2 -- Transformación de la energía primaria en energía secundaria. 3 -- Distribución de la energía secundaria hacia los puntos de consumo. 4 -- Utilización de la energía secundaria. 7.5.1 Fuentes primarias de energía. Energías renovables y no renovables. Si atendemos a la importancia relativa que tienen las actuales fuentes de energía, podemos clasificarlas en "energías convencionales" (aquellas que son actualmente las fuentes más importantes de energía) y "energías alternativas" (aquellas que actualmente se están desarrollando y que podrán en el futuro sustituir a las energías convencionales). Combinando este criterio referido a su importancia actual con el hecho de ser un "recurso renovable" o un "recurso no renovable", podemos hacer la siguiente clasificación de las fuentes energéticas: Energías no renovables Combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) Elementos radiactivos: fisión (Uranio) Energías renovables Energía hidráulica Energía minihidráulica Energía eólica Energía de la biomasa Energía de los R.S.U. Energía solar Energía mareomotriz Energía geotérmica Elementos radiactivos: fusión (isótopos deuterio y tritio) 23 7.5.2.—Energías no renovables. 7.5.2.1.- El Carbón. El carbón es un combustible fósil de alto poder calorífico. Procede de la transformación de restos vegetales en ausencia de O2. Para la formación de carbón son necesarios los siguientes procesos: 1. Desarrollo de una gran masa vegetal - un bosque - en zonas de fácil inundación como pueden ser los deltas o las llanuras próximas al litoral - medios parálicos -. 2. Inundación de la zona ocupada por la masa vegetal y enterramiento de los restos vegetales generalmente mezclados y recubiertos por sedimentos como limos o arcillas. 3. Transformación de los restos vegetales en un medio reductor por bacterias anaerobias. Mediante esta transformación, la lignina y la celulosa se transforman en carbono, CH4 y CO2 : (C6H10O5)2n → 5nCO2 + 5nCH4 + 2nC Esta transformación requiere inicialmente un rápido enterramiento que evite la putrefacción de la masa vegetal y posteriormente un lento y continuo hundimiento que favorece la transformación debido al aumento de presión y de temperatura. Los gases formados, metano (CH4) y CO2, constituyen una mezcla llamada grisú que queda atrapada entre la masa de carbón ya que los sedimentos arcillosos que recubren los restos vegetales dan lugar a rocas impermeables, pizarras. Los procesos de formación del carbón son muy lentos - requieren millones de años -. Cuanto más se hayan desarrollado estos procesos mayor será el contenido en carbono del carbón. De este modo se forman 4 tipos de carbón: antracita (90-95% de C), hulla (70-90% de C), lignito (6070% de C) y turba (45-60% de C), Cuanto mayor es el contenido en C de un carbón, mayor es también su poder calorífico. 1. La turba es un mal combustible y sólo se utiliza para uso doméstico en algunas zonas. 2. La mayor parte de la antracita, la hulla y el lignito, se queman en centrales térmicas para la producción de energía eléctrica y una pequeña parte se emplea en calderas de calefacción para usos domésticos. La combustión de los distintos tipos de carbones produce gases como el SO2, CO2 y otros contaminantes atmosféricos. Los yacimientos de lignitos están en Galicia, Aragón y Cataluña. Los yacimientos de hullas se encuentran en Asturias, norte de León y de Palencia y en menor cantidad en Cataluña y Andalucía. Los yacimientos de antracitas más importantes se encuentran en el occidente de Asturias y en el Bierzo. La explotación de los yacimientos de carbón se puede hacer de distintas formas. 1. La minería subterránea: se hacen dos pozos, principal y auxiliar, de los que arrancan a distintas profundidades galerías que llegan hasta las capas de carbón. En los yacimientos situados en las laderas de las montañas no es necesario realizar pozos para la extracción y ventilación por lo que las labores mineras se realizan a través de galerías horizontales o inclinadas ("chamizos"). 2. La minería a cielo abierto consiste en la extracción del carbón removilizando con grandes máquinas, los materiales rocosos que se encuentran encima de las capas de carbón. El carbón fue el recurso energético impulsor de la industrialización (máquinas de vapor en las fábricas y en los medios de transporte como las locomotoras de vapor o los barcos de vapor). En la actualidad es la fuente energética más importante a escala mundial, utilizado en las centrales térmicas. 24 Las reservas de carbón fáciles de extraer a nivel mundial, permiten continuar con el actual ritmo de consumo durante algo más de 200 años. A nivel de España, existen importantes reservas de lignitos mientras que las reservas de hullas y de antracitas son más reducidas y difíciles de extraer. La utilización del carbón causa impactos ambientales, derivados de la extracción (labores mineras, del transporte y de la combustión. Entre ellos podemos citar: 1. Problemas ambientales de la extracción: - La minería a cielo abierto produce un gran impacto visual y alteraciones en el paisaje, en la circulación y almacenamiento de aguas superficiales y subterráneas, en los ecosistemas y en los suelos. - La minería subterránea produce alteraciones en las aguas subterráneas, riesgos de colapsos, grandes acumulaciones de "estériles", las escombreras, contaminación de las aguas superficiales debido a los procesos de lavado del carbón. 2. El transporte de carbón a gran escala (grandes buques) conlleva riesgos de contaminación de zonas costeras en casos de accidentes. 3. La combustión produce gran cantidad de SO2, CO2 y otros contaminantes, responsables de la "lluvia ácida" y del incremento del "efecto invernadero" respectivamente. En la combustión también se liberan a la atmósfera una gran cantidad de partículas sólidas. Estos impactos medioambientales ponen en entredicho la utilización del carbón como fuente energética. Para disminuir tales efectos se toman medidas como: - Utilizar carbones con pocas impurezas o bien separar las impurezas antes de la combustión (se disminuye así la producción de óxidos de S y otros gases tóxicos). - Retener mediante filtros las partículas sólidas de pequeño tamaño emitidas en la combustión. - Restituir y recuperar mediante vegetación el paisaje de las zonas sometidas a labores de minería a cielo abierto. - Depuración de las aguas utilizadas en el lavado del carbón y en otras actividades mineras antes de ser devueltas a los ríos. 25 7.5.2.2.- El Petróleo. El petróleo es un líquido oscuro menos denso que el agua que está formado por una mezcla de hidrocarburos sólidos, líquidos y gaseosos. Además de hidrocarburos, entran en su composición otros compuestos a base de N, S… que determinan sus propiedades industriales y su clasificación. El petróleo tiene un origen orgánico. Los restos de plancton marino (zooplancton y fitoplancton) constituyen la materia orgánica a partir de cuya transformación se origina el petróleo. Para la formación de un yacimiento petrolífero se requieren los siguientes procesos: 1. Acumulación de los restos orgánicos sobre el fondo de una cuenca de sedimentación. La caída ha de ser corta ya que, de otro modo, durante ella se perdería la mayor parte de tales restos por procesos de oxidación. 2. Mezcla de los restos orgánicos con los sedimentos y posterior recubrimiento por fangos arcillosos o calcáreos de modo que se impida la oxidación. 3. Enterramiento de los sedimentos con los restos orgánicos sobre los que actúan bacterias anaeróbicas. En este estadio inicial de la transformación se forma una mezcla de ácidos de tipo húmico a partir de la materia orgánica. 4. Aumento de la presión y de la temperatura (debido a un mayor enterramiento) que hace que continúen los procesos de transformación para formarse primero hidrocarburos sólidos y después hidrocarburos líquidos y gaseosos (petróleo). 5. Migración del petróleo hacia zonas de menor profundidad. La mezcla de hidrocarburos formada es un fluido que sometido a presiones, tiende a ascender a través de rocas porosas y fisuras, hasta que se encuentra con rocas impermeables y queda atrapado generalmente en estructuras geológicas como pliegues anticlinales o fallas, llamadas "trampas petrolíferas". Se forma así un yacimiento. Se dice que el petróleo migró desde la "roca madre" donde se formó hasta la "roca almacén". La mayor parte de los yacimientos de petróleo que actualmente se están explotando se formaron durante el mesozoico (periodos Jurásico y Cretácico). Los yacimientos más importantes se encuentran en el Oriente Próximo (aproximadamente las dos terceras partes de las reservas a escala mundial). Hay también yacimientos importantes en el golfo de Méjico, mar del Norte y Ártico, mar Negro, Siberia, … En España existen yacimientos de una importancia irrelevante en el mar Mediterráneo en las proximidades del delta del Ebro. La utilización del petróleo requiere un tratamiento en "plantas petroquímicas" (refinerías). A partir del crudo, mediante la destilación se obtienen varios productos, la mayoría energéticos: a) Gases licuados derivados del petróleo → combustible de calefacciones y calderas. b) Gasolinas → combustible de automóviles. c) Queroseno → combustible de aviones. d) Gasóleos → combustibles de motores diesel y de calefacciones domésticas. e) Fuel-oil → combustible en centrales térmicas para producir electricidad y en generadores industriales de calor. f) Otros productos derivados del petróleo → industria química, plásticos, fibras sintéticas, pinturas, lubricantes, etc. Es muy difícil evaluar cuánto se podrá seguir utilizando el petróleo como fuente energética ya que no se conoce la evolución del consumo en el futuro ni el ritmo al que se descubrirán nuevos yacimientos. De un modo general, se considera que hay petróleo para un tiempo máximo de un siglo. 26 El empleo del petróleo como fuente energética causa diversos problemas medioambientales, unos como consecuencia de los procesos de extracción y transporte de "crudos" y otros de la combustión de los productos derivados. Entre ellos están: a) Incendios en pozos petrolíferos → contaminación atmosférica por CO2 y derivados del S. b) Fugas en las plataformas petrolíferas → mareas negras (Golfo de Méjico, 2010) c) Accidentes en el transporte (oleoductos, petroleros…) → contaminación atmosférica, contaminación marina,… d) Su combustión libera gases contaminantes → CO2, derivados del S y del N,… 7.5.2.3.- Gas natural. Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos (metano, propano,…) cuyo origen está asociado a la formación del petróleo. El gas natural se forma a mayor presión y temperatura que el petróleo (mayor enterramiento). Algunos yacimientos de gas proceden de yacimientos de carbón profundos debido a la actuación de altas presiones y temperaturas (yacimientos del mar del Norte). El transporte del gas hasta las zonas de consumo se realiza a través de gaseoductos o bien en forma de líquido en cisternas y buques especiales. El gas natural se utiliza directamente para usos domésticos (cocinas, calefacción…), en la industria (producción de calor en procesos industriales) y en centrales térmicas para la producción de energía eléctrica. El empleo de gas natural como recurso energético presenta algunas ventajas en relación al uso del carbón y del petróleo; entre ellas: - Su extracción es fácil, económica y apenas supone riesgos medioambientales (a excepción de los escapes de metano a la atmósfera que incrementan el efecto invernadero). - Su transporte hasta los puntos de consumo es más sencillo aunque supone también algunos riesgos. - Su combustión es menos contaminante que la del carbón y de los derivados del petróleo ya que aunque produce también CO2, no produce gases derivados del S ni del N. - Su poder calorífico es más alto. Actualmente se está desarrollando una gran red de gaseoductos para la distribución del gas natural hacia los principales puntos de consumo. Se piensa que será el combustible fósil de uso más generalizado en los próximos decenios. España es un país importador de gas natural aunque tiene algunos yacimientos de cierto interés como el de Sabiñánigo (Huesca) o el de Bermeo (Vizcaya). 27 7.5.2.4. Energía nuclear Se llama así a la energía que se libera en transformaciones que pueden sufrir los núcleos de algunos átomos. Existen dos mecanismos de producción de energía nuclear: 1. La fisión nuclear. Consiste en la ruptura de un núcleo atómico al ser bombardeado por neutrones; de esta ruptura resultan dos núcleos atómicos más ligeros, energía y neutrones rápidos que son capaces de producir nuevas fisiones en otros núcleos al incidir sobre ellos. 2. La fusión nuclear. Consiste en la unión de dos núcleos atómicos ligeros para formar un núcleo atómico más pesado liberando una gran cantidad de energía. Este proceso es el que tiene lugar en el interior de las estrellas. 7.5.2.4.1. La fisión nuclear. Los procesos de fisión nuclear se producen en el interior de reactores nucleares y liberan una gran cantidad de energía que se transforma en energía eléctrica. En los reactores nucleares se emplean como combustible barras compuestas de uranio-235 mezclado con plutonio-239. Al impactar un neutrón sobre un núcleo de U-235 se rompe dando lugar a dos núcleos más ligeros y se liberan neutrones acelerados, radiaciones y una gran cantidad de energía. Estos neutrones así desprendidos, si chocan con nuevos núcleos, provocarán también su fisión de modo que se producirá una "reacción en cadena" incontrolada debido a la realimentación positiva del proceso. Esta reacción en cadena, si se produce de una forma muy rápida, dará lugar a una explosión nuclear ya que se libera una gran cantidad de energía en muy poco tiempo. En los reactores nucleares se controla la velocidad de la reacción en cadena introduciendo un "moderador" entre el 28 combustible; la función del moderador es absorber los neutrones para que no produzcan nuevas fisiones y de ese modo se "enfríe" la reacción. El moderador empleado puede ser agua, grafito o bien agua pesada dependiendo del tipo de reactor. El calor que se produce es estas reacciones es absorbido por circuitos de refrigeración y empleado en la producción de vapor de H2O que mueve turbinas acopladas a generadores eléctricos. El combustible nuclear se obtiene por procesos de enriquecimiento a partir de grandes cantidades de minerales de uranio extraído en minas; el proceso consiste en la separación del U235 del resto de los isótopos de uranio presentes en el mineral para después mezclarlo con Pu-239 y así mejorar su capacidad de fisión. Con este material se fabrican unas "barras" de combustible listas ya para ser introducidas en el núcleo del reactor (parte del reactor donde tienen lugar las reacciones de fisión). Después de 3 ó 4 años en el interior del núcleo del reactor, las barras tienen ya que ser sustituidas por otras nuevas ya que su concentración en U-235 es demasiado baja. El destino de las barras gastadas es el almacenamiento en la central o su traslado a una planta de reprocesamiento para separar el plutonio y otros isótopos radiactivos en ellas presentes. El empleo de la energía nuclear como recurso energético tiene ventajas como: - El alto poder energético del uranio (1 Kg. de uranio produce un millón de veces más energía que 1Kg. de carbón). - El reducido coste y la abundancia del combustible nuclear (minerales de uranio). - No contamina la atmósfera por emisiones de gases como ocurre con los combustibles fósiles. Sin embargo, son muy importantes los inconvenientes que conlleva su uso; entre ellos: - El funcionamiento de los reactores nucleares supone riesgos debido a la posibilidad de accidentes de los que se derivarían emisiones radiactivas muy peligrosas (Chernobil 1986). - En los reactores nucleares se producen residuos nucleares que continúan activos durante un largo tiempo (de 10.000 a 200.000 años). El almacenamiento de tales residuos supone un riesgo permanente de escapes radiactivos. - En las labores mineras y en los procesos de tratamiento de los minerales radiactivos se producen emisiones radiactivas que son perjudiciales para los seres vivos. - La refrigeración de las centrales nucleares contamina térmicamente las aguas empleadas y éstas pueden causar alteraciones en los ecosistemas acuáticos a los que son devueltas. - En todo caso, se trata de una fuente energética no renovable, incompatible por tanto con los planteamientos del "desarrollo sostenible". 29 7.5.2.4.2.- La fusión nuclear. Para que pueda tener lugar un proceso de fusión, los núcleos atómicos deben aproximarse mucho entre sí. Tal aproximación sólo es posible a temperaturas muy altas (10 millones de grados en el interior del Sol) para las que los núcleos de los átomos se encuentran totalmente desligados de los electrones de la corteza atómica en un estado de la materia que se conoce como "plasma". De entre las posibles reacciones de fusión, se considera como la más interesante para la producción de energía la reacción del deuterio con el tritio (ambos son isótopos del hidrógeno de masa atómica 2 y 3 respectivamente). En esta reacción se produce helio y se desprenden neutrones y energía. El gran inconveniente, aún no resuelto, de estas reacciones es que no existe ningún material que pueda contener los reactivos a temperaturas tan altas. Se está estudiando cómo confinar el plasma; una de las posibilidades es un confinamiento magnético pero el procedimiento no está aún resuelto. La ventaja que tienen los procesos de fusión frente a la fisión es la ausencia de residuos radiactivos (los neutrones producidos pueden ser absorbidos con facilidad). Además, no existe riesgo de que se descontrole el proceso de fusión y no se originan radiaciones. Por estos motivos se piensa que la fusión nuclear podría ser la fuente energética del futuro. 30 7.5.3.—Energías renovables. 7.5.3.1.- Energía hidráulica. La energía potencial de las masas de agua puede ser transformada en energía eléctrica mediante una central hidroeléctrica. Los elementos que componen una central de este tipo son los siguientes: a) embalse que permite almacenar la energía del agua para su transformación. b) sistema de tuberías forzadas que trasladan el agua desde el embalse hasta las turbinas situadas en un nivel inferior. c) turbinas que son elementos que entran en rotación al ser impulsadas por el agua. d) generadores que son máquinas que reciben la rotación de las turbinas y la transforman en energía eléctrica. e) parque de transformación en el que la energía eléctrica producida en los generadores se prepara para su transporte. f) red de distribución que transporta la energía producida en las centrales hasta los puntos de consumo. Son muchas las ventajas que presenta esta fuente energética; entre ellas: - Es una energía renovable y además no produce contaminación. - Es una energía barata puesto que los costes de mantenimiento de las instalaciones son muy bajos. - Es autóctona en el sentido de que normalmente se puede producir en las mismas regiones en que se consume. - La construcción de embalses permite la regulación de los cauces fluviales disminuyendo el riesgo de inundaciones y además facilita el uso del agua para otros fines como el regadío, la industria, usos en zonas urbanas… No obstante, el aprovechamiento de la energía hidráulica tiene también inconvenientes como son: - La construcción de embalses tiene grandes costes puesto que supone la ocupación de amplias zonas, la destrucción de ecosistemas y, generalmente, el traslado de poblaciones. 31 - Los embalses suponen un riesgo inducido de inundaciones por rotura de las presas o por desbordamientos. - Un embalse corta la navegación fluvial, dificulta la emigración de la fauna fluvial y produce una gran disminución de nutrientes en las aguas de los ríos a partir de la presa. - Un embalse produce además importantes cambios geológicos en su entorno. Así, se acelera la acción erosiva de los ríos aguas abajo ya que disminuye su carga, se favorece la sedimentación aguas arriba del embalse y en el propio embalse conduciendo a su colmatación (el embalse tiene por tanto una vida limitada), los niveles freáticos de los acuíferos de la cuenca regulada por el embalse pueden sufrir cambios importantes, etc. - El embalsado de aguas facilita los procesos de eutrofización y normalmente produce cambios en los microclimas de la zona. 7.5.3.2.- Energía minihidráulica. A la vista del análisis de ventajas e inconvenientes de las centrales hidroeléctricas convencionales, los proyectos actuales se orientan a la construcción de pequeñas eléctricas (potencia menor de 10 megavatios) para lograr el aprovechamiento de la energía hidráulica con un mínimo coste medioambiental. Estas minicentrales se instalan generalmente en curso alto y medio de los ríos desviando una parte de su caudal por un sistema de tuberías para devolverlo al río en el punto de emplazamiento de la minicentral, después de haber aprovechado su energía. 32 Estas instalaciones producen una pequeña cantidad de energía que puede ser suficiente para el abastecimiento de un núcleo rural o simplemente se conectan con la red eléctrica general. 7.5.3.3.- Energía eólica. En realidad la energía eólica está siendo aprovechada desde hace siglos mediante los molinos de viento. El aprovechamiento actual se realiza mediante aerogeneradores que transforman la energía mecánica del viento en energía eléctrica. Un aerogenerador es una máquina para la producción de energía eléctrica que consta de los siguientes elementos: a) un rotor o aeroturbina que transforma la fuerza del viento en un movimiento de rotación. b) un generador que transforma el movimiento de rotación que recibe en energía eléctrica. c) una red eléctrica que transporta la energía producida hacia la red eléctrica general o hacia los puntos de consumo próximos. Dado que los aerogeneradores tienen limitaciones en su potencia, se instalan muchos en un área formando un "parque eólico", tal y como se muestra en la siguiente figura. 33 Entre las ventajas de la energía eólica podemos citar: - Es una energía renovable, no contamina y es autóctona. - Es una fuente de energía muy competitiva desde el punto de vista económico ya que las instalaciones se amortizan muy pronto y los costes de explotación son muy bajos. - Su producción contribuye a disminuir el uso de energías no renovables. Como aspectos negativos o inconvenientes de la energía eólica podemos citar: - No es una fuente constante de energía; hay épocas del año en que los vientos son flojos y no aprovechables (se aprovechan estas épocas para trabajos de mantenimiento en las instalaciones). - Los parques eólicos producen un fuerte impacto visual (impacto en el paisaje) así como ruidos (contaminación acústica) de escasa importancia ya que suelen estar lejos de zonas habitadas. - Puede afectar a la avifauna. En España el aprovechamiento de la energía eólica está en plena expansión con una tecnología propia muy avanzada. Hay parques eólicos de cierta importancia en la zona del estrecho de Gibraltar (Tarifa), en Canarias, en Aragón, en Castilla la Mancha, en Galicia y Asturias. 7.5.3.4.- Energía de la biomasa. Entendemos por biomasa la materia orgánica de procedencia animal o vegetal que existe en un determinado momento en un espacio definido. La biomasa puede ser aprovechada para obtener energía útil (calor, electricidad, energía mecánica…) En el concepto de biomasa se incluyen una gran diversidad de productos como recursos forestales (leña, ramas…), recursos agrícolas (soja, girasol, colza,…), desechos agrícolas (paja,…), desechos animales (residuos de granjas…), residuos sólidos urbanos (restos de alimentos, papel,…). Los productos considerados como biomasa requieren una serie de procesos de tratamiento previo a su utilización como fuente de energía. Una vez tratada la biomasa, ya puede ser utilizada como fuente energética, Los productos sólidos como los pellets, las briquetas, se emplean en la producción de calor en calderas, centrales térmicas… Los productos líquidos sirven como biocombustibles o biocarburantes (biodiesel) aunque su utilización acarrea algunos problemas técnicos aún no resueltos y, finalmente, los productos gaseosos (biogás) se emplea en la producción de calor en centrales térmicas. 34 A nivel mundial, el consumo de biomasa es muy importante. En algunos países las necesidades energéticas domésticas se satisfacen aún con "leña" lo cual ya ha planteado localmente problemas de deforestación. Entre las ventajas de la utilización de la biomasa como fuente energética podemos citar: - Es un recurso renovable (si bien su consumo está limitado por su producción). - Favorece los planteamientos del modelo de desarrollo sostenible. - Contamina menos que los combustibles fósiles. Por su parte, como inconvenientes están: - Debe ser transformada en energía en los puntos de producción ya que su transporte previo haría el proceso no rentable desde el punto de vista económico. - La combustión de algunos productos conduce a la contaminación atmosférica con NOx y con CO2 (incremento del efecto invernadero). - Al aumentar la demanda de cereales puede aumentar el precio de alimentos básicos como el pan, especialmente en países en vía de desarrollo. - La producción vegetal intensiva para biocombustibles está basada en el uso de combustibles fósiles y en el aumento de las superficies de cultivo por deforestación. En algunos países como Brasil está muy desarrollada la sustitución de los combustibles derivados del petróleo por biocarburantes. 7.5.3.5.- Energía de los residuos sólidos urbanos. En los residuos sólidos urbanos (R.S.U.) se incluye biomasa y otros materiales con poder energético que no son propiamente biomasa. La utilización de los residuos sólidos urbanos como fuente energética se apoya en alguno de los siguientes procesos: - Incineración. Se obtiene así calor que puede ser empleado en la producción de energía eléctrica. Este proceso supone contaminación atmosférica. - Descomposición anaeróbica en digestores. Se obtiene así el biogás que será utilizado como carburante en los procesos de incineración, para aprovechamiento térmico o para la producción de electricidad. 35 - Descomposición anaeróbica en vertederos. Se obtiene también biogás que será aprovechado como fuente energética tal como ya hemos señalado o bien podrá ser quemado en antorchas. 7.5.3.6.- Energía solar. El Sol es la principal fuente energética de nuestro planeta. Así, de una manera indirecta, captamos la energía solar a través del viento, de las olas, de la energía hidráulica (ciclo hidrológico)… y, de una manera directa, podemos captar la energía solar térmica y la energía fotovoltaica solar. 7.5.3.6.1.- Energía solar térmica. Consiste en el aprovechamiento de la energía solar para la producción de electricidad o bien para el calentamiento de agua de uso doméstico o industrial. Las unidades de producción constan de algún elemento capaz de capturar y concentrar el calor solar en un punto determinado. Se trata de sistemas de espejos adecuadamente emplazados que concentran el calor sobre una zona donde es absorbido por algún fluido (agua, aceite…). Este fluido así calentado es introducido en algún sistema de producción de electricidad o bien, en el caso del agua, es introducido en circuito de consumo (agua caliente de uso doméstico). 36 Como ventajas de esta fuente energética podemos citar: - Es una energía no contaminante, renovable y autóctona. - Causa un bajo impacto ecológico. Entre sus inconvenientes están: - Es una fuente energética irregular en el tiempo. - Las instalaciones pueden producir un impacto visual que puede ser notable y su vida media no es muy larga. Este recurso está siendo planteando como futura fuente de energía doméstica para el calentamiento de agua. 7.5.3.6.2.- Energía solar fotovoltaica. Consiste en la conversión de la luz solar en energía eléctrica. Las unidades de producción son las "células" fotovoltaicas que están formadas por cristales de silicio. Este material es un semiconductor y al incidir un fotón de luz sobre él se produce un movimiento de electrones dentro del cristal, es decir, se produce una corriente eléctrica. Las células fotovoltaicas se agrupan formando los paneles solares fotovoltaicos. Esta fuente de energía tiene importantes ventajas entre las que podemos destacar: - Es una fuente no contaminante, renovable y autóctona. - No requiere el uso de agua en el proceso. - Las instalaciones tienen un mantenimiento mínimo. - Permite electrificar zonas muy apartadas de la red de distribución eléctrica. Sin embargo, también presenta inconvenientes como: - Las instalaciones requieren espacio amplio por lo que producen un gran impacto visual. - La producción es variable en el tiempo ya que depende de las condiciones de insolación. - La potencia que se obtiene en las instalaciones fotovoltaicas es muy baja. 37 7.5.3.7.- Energía mareomotriz. La oscilación mareal en zonas costeras de latitudes altas puede llegar a ser muy relevante (del orden de más de 10 m.). Actualmente está en estudio mediante prototipos de centrales mareomotrices el aprovechamiento de esta fuente energética. Se trata de la instalación de turbinas a la entrada de bahías con una amplia oscilación mareal. Una instalación en funcionamiento de este tipo se encuentra en el norte de Francia en el estuario de La Rance. Esquema del aprovechamiento de la energía maremotriz. La energía mareomotriz tiene como ventajas ser una energía renovable, no contaminante y presumiblemente de bajo coste. Sus inconvenientes están en el impacto paisajístico que suponen sus centrales y los problemas que pueden causar a los ecosistemas marinos, entre otros. 7.5.3.8.- Energía geotérmica. Se trata del aprovechamiento del calor interno de la Tierra como energía primaria. Tal aprovechamiento sólo es factible en zonas de muy elevado flujo térmico. Las centrales de aprovechamiento geotérmico constan de perforaciones verticales por las que se inyecta agua a presión; ésta es calentada en profundidad y recuperada para ser distribuida con fines domésticos o urbanos o bien para ser utilizada en centrales para la producción de energía eléctrica. La ventaja de este sistema energético está en que se trata de una energía renovable no contaminante. Entre los inconvenientes están el hecho de ser una energía que debe ser consumida en el entorno próximo a la zona de donde se obtiene, la gran escasez de zonas adecuadas para el aprovechamiento geotérmico o los problemas que suelen aparecer en las instalaciones debido a la alta mineralización de las aguas. En resumen, se trata de una fuente energética de poca importancia y que se limita a algunos emplazamientos muy específicos como Islandia o Nueva Zelanda Esquema de geotérmica. una central termoeléctrica 38 VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES 1. VENTAJAS Al ser recursos renovables, no se agotan siempre que la tasa de consumo o explotación sea menor que la tasa de regeneración. 2. Favorece los planteamientos del modelo de desarrollo sostenible. 3. No contribuyen al aumento del efecto invernadero, ya que no contaminan o contaminan menos que los combustibles fósiles. 4. El uso de energías renovables, supone un ahorro de combustibles fósiles, por lo que las reservas durarán más tiempo. 5. Su uso supone una menor dependencia de los combustibles fósiles, que en España hay que importar. 6. 7. Algunas instalaciones, una vez puestas en marcha, tienen un mantenimiento barato. Permiten tener energía en lugares apartados, donde no llega la red eléctrica. 8. 9. INCONVENIENTES La mayoría son caras. Algunas tecnologías tendrán que perfeccionarse. 10. En el caso de la biomasa, la combustión produce contaminación atmosférica con NOx y con CO2 (incremento del efecto invernadero). 11. La producción de energía es limitada y todavía no puede sustituir totalmente a los combustibles fósiles. 12. Algunas, como la solar, requieren grandes superficies. 13. Algunas provocan impacto visual, como la solar o la eólica. 14. Algunas no son constantes (Solar, eólica) 15. Algunas tienen una vida corta. 16. La producción vegetal intensiva para biocombustibles, supone un aumento de las superficies de cultivo, lo que favorece la deforestación de las selvas (Brasil). Además, puede provocar un aumento del precio de alimentos básicos como el pan, especialmente en países en vía de desarrollo. 17. La construcción de los embalses para la producción de energía hidroeléctrica, alteran ecosistemas, cortan el ecosistema fluvial, tienen riesgo de roturas e inundaciones, etc. 18. Debe ser transformada en energía en los puntos de producción ya que su transporte previo haría el proceso no rentable desde el punto de vista económico. 39 7.6.- Uso eficiente de la energía: medidas de ahorro energético. El aumento de la población y del nivel de desarrollo ha supuesto en las últimas décadas un significativo aumento de la demanda energética. Esta situación condujo a la necesidad de una adecuada planificación energética que se basa en los siguientes objetivos: - Lograr un aprovechamiento más eficaz de los recursos energéticos. - Promover la investigación y el desarrollo de nuevas fuentes de energía. - Desarrollar medidas de ahorro energético. La planificación energética ha de tener en cuenta también otros aspectos como: - Garantizar un desarrollo económico de la sociedad conforme con el modelo de desarrollo sostenible. - Diversificar en el mayor grado posible las fuentes energéticas. - Minimizar el impacto ambiental producido por la explotación de los recursos energéticos. Al hablar de "uso eficiente de la energía" que no haya pérdidas en la obtención de un determinado trabajo. Por ejemplo, la energía eléctrica producida en las centrales debería ser igual a la gastada en los puntos de consumo, pero la realidad es que 2/3 de la energía producida se pierde en el transporte y en la distribución hasta los puntos de consumo. Además, cada aparato eléctrico tiene también sus propias pérdidas. Por tanto, un sistema energético basado en la electricidad es muy poco eficiente. De igual modo, podríamos analizar las pérdidas de energía que tienen lugar en el funcionamiento de un automóvil. Una propuesta para lograr un aprovechamiento más eficiente de la energía es la "cogeneración". Se trata de la producción combinada de más de una forma de energía útil a partir de la misma fuente energética. Así, por ejemplo, la cogeneración a partir de carbón significaría la producción simultánea de electricidad y de vapor de agua que sería empleada en obtener trabajos mecánicos o en el calentamiento industrial o urbano. Un aspecto muy importante en el consumo energético son las medidas de ahorro energético. Entre ellas podemos citar: 1. Aplicar la Regla de las tres erres: reducir, reutilizar y reciclar. 2. Usar más transporte público. 3. Tecnologías más modernas, más eficaces. 4. Usar vehículos de transporte más eficientes y ligeros, que consumen menos combustible. 5. Uso de energías renovables para ahorrar combustibles fósiles. 6. Subvencionar las energías renovables. 7. Construir viviendas y edificios bioclimáticos, que usen la energía con mayor eficiencia. Se trata de adoptar en cada zona climática un tipo de construcción que supongan la mayor adaptación al clima existente. Estos modelos coinciden con lo que denominamos "arquitectura tradicional" de la zona. 8. Arquitectura solar pasiva. Son medidas que aprovechan al máximo la energía solar, como la orientación de los edificios, los materiales empleados en la construcción, el espesor de los muros, el tamaño de los ventanales, los tipos de acristalamiento, etc. 9. Electrodomésticos (Clase A) y lámparas de bajo consumo 8. Impuestos sobre emisiones de CO2, sobre el carbón u otras formas de energía. 9. Ecotasa por contaminar (Baleares) 10. Instalación de termostatos para controlar la temperatura 40 7.7.- Impactos medioambientales derivados de la explotación de recursos energéticos. Al estudiar los distintos tipos de recursos energéticos hemos analizado algunos de los impactos ambientales derivados de su explotación (obtención del recurso energético y su consumo). A modo de ejemplo, si pretendemos hacer un análisis de los impactos derivados de la utilización del carbón como recurso energético debemos analizar todo el proceso: 1. Extracción del carbón (labores de minería) y preparación (lavado), 2. Transporte hasta los puntos de consumo, 3. Consumo energético del carbón (máquinas de vapor, centrales termoeléctricas o calderas para calefacción). Al referirnos a los impactos de las labores de minería tendremos que diferenciar entre minería subterránea y minería a cielo abierto. Los impactos concretos ya han sido tratados en el apartado los inconvenientes del carbón como fuente energética. Información complementaria en: http://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar/esquemas/esquemas.htm http://www.consumer.es/infografias/ http://www.foronuclear.org/videos.jsp Recursos biológicos del Principado de Asturias: http://tematico.asturias.es/mediambi/siapa/web/especies/fauna/index.php http://tematico.asturias.es/mediambi/siapa/web/especies/flora/index.php 41