PERTURBACIONES ANTROPOGENICAS EN LOS CICLOS NATURALES: HIDROLÓGICO, CARBONO, NITRÓGENO, FÓSFORO Y AZUFRE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA DE INGENIERIA AMBIENTAL

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CÁTEDRA DE ECOLOGÍA II

PERTURBACIONES ANTROPOGENICAS EN LOS CICLOS NATURALES: HIDROLÓGICO, CARBONO, NITRÓGENO, FÓSFORO Y AZUFRE

INTEGRANTES:         LUIS MARCA

                                ABIGAIL NAVAS

                                JOSUE BRAVO

                                LUIS VITERI

DOCENTE: ING. PATRICIA ANDRADE

FECHA DE ENVIO: 2019 – 04 – 15

FECHA DE ENTREGA: 2019 – 04 – 26

SEMESTRE: SEXTO “A”

TEMA: Perturbaciones antropogénicas en los ciclos naturales: hidrológico, carbono, nitrógeno, fósforo y azufre.

OBJETIVO GENERAL

Interpretar los ciclos biogeoquímicos para plantear consecuencias, causas y posibles soluciones a las perturbaciones antropogénicas en sus diferentes etapas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Conocer características cuantificables y cualificables de los principales causantes de dichas alteraciones.
• Plantear soluciones factibles, técnicas y viables para el equilibrio de ciclos.

Marco Teórico

Perturbaciones Antropogénicas

Las perturbaciones antropogénicas son causadas por factores ajenos a la naturaleza, por ejemplo la contaminación. Los efectos que generan sobre los ecosistemas pueden ser variados, generalmente, de forma negativa. Las perturbaciones antrópicas pueden ser descritas en términos de distribución espacial, área o tamaño, intensidad, severidad, frecuencia. También la interacción entre estos factores es una caracterización de perturbación, a la cual se le llama sinergismo.

La alteración humana de los ecosistemas se ha extendido a todos los rincones del planeta, por ello también afecta a los ciclos biogeoquímicos alterando cada uno de forma cualitativa y cuantitativa.

Los cambios recientes en los ciclos de los elementos, por ejemplo, son tan profundos que podríamos hablar de una nueva era geológica en la historia de nuestro planeta, el Antropoceno (Schwarzenbach et al., 2003) que habría empezado a finales del siglo XVIII con el invento de la máquina de vapor, el inicio de la industrialización con combustibles fósiles, la explosión demográfica y el inicio del aumento de las concentraciones de CO2 y metano en la atmósfera.

CICLO HIDROLÓGICO

El agua constituye el elemento principal de nuestro planeta, cubriendo sus dos terceras partes. El agua resulta esencial para la vida en la Tierra, y cambios menores en su volumen o composición pueden producir impactos importantes en los sistemas biológicos, y en particular en los sistemas antrópicos.

El agua se encuentra en la superficie terrestre en un estado de equilibrio dinámico, circulando entre los océanos, la atmósfera y los ambientes continentales en un sistema de intercambio conocido como ciclo hidrológico. Las vías de flujo en este intercambio incluyen la precipitación, evaporación, evapotranspiración por la vegetación, recarga, descarga y escorrentía.

CIFRAS

• El volumen total de agua en la Tierra es de 1.400 millones de en ríos, lagos, suelos y en acuíferos. Estas fuentes de agua accesible para el uso humano representan menos del 1% del conjunto del agua dulce terrestre (UNEP, 2002).
• La evaporación en los océanos varía entre los 4 mm/día en los trópicos, a <1mm/día en los polos. Esta diferencia favorece el movimiento de vapor de agua en la atmósfera y de calor latente hacia las regiones polares. En latitudes bajas y altas de los dos hemisferios predomina la precipitación sobre la evaporación.
• En la actualidad el 54% del agua dulce terrestre ya está siendo utilizada por la humanidad. En los últimos 70 años, el consumo de agua se ha incrementado seis veces, mientras que la población mundial se ha triplicado.
• De acuerdo con las Naciones Unidas, 1,2 billones de personas en el mundo todavía no tienen acceso a sistemas de agua potable, y entre 2,5 y 3,3 billones de personas (casi la mitad de la población mundial) carecen de infraestructuras básicas de saneamiento.
• En Ecuador, la situación es similar con el 80% de los recursos utilizados en la agricultura (24.200 Hm3), frente al 14% de abastecimiento a núcleos urbanos (4.300 Hm3/año), y el 6% destinado a la industria (1.900 Hm3 /año). (SENPLADES, 2017)

PERTURBACIONES

• Aumento de 0,6 ± 0,2ºC en la temperatura media global
• Aumento de 7-12% en la precipitación continental sobre la mayor parte del Hemisferio Norte
• Fuerte retroceso de la mayor parte de los glaciares de montaña y de los polos
• Retraso en las primeras heladas de otoño
• Ascenso del nivel de mar. Aunque más inciertos, algunos cambios potencialmente importantes incluyen un aumento del 2% en la cobertura de nubes sobre muchas zonas de latitudes medias y altas (albedo y aumento del efecto invernadero), aumento del 20% en la cantidad de vapor de agua en la estratosfera baja (aumento del efecto invernadero), cambios en el almacenamiento y transporte de calor en el océano, interacciones entre el ciclo del agua y del carbono, e incremento global en eventos extremos (sequías y riadas).
• Entre 1960 y la actualidad, más del 75% de los desastres naturales en el mundo y en Ecuador tienen origen climático, tales como crecidas, sequías y precipitaciones intensas

CONSECUENCIAS

• Grandes lagos, como el Mar de Aral, en Asia Central, han perdido gran parte de su extensión y volumen de agua, reduciéndose éste en 0,6 m cada año y la superficie ocupada por el Lago Chad, en África, se redujo en 20 veces en tan sólo 15 años.
• El número de embalses construidos ha crecido rápidamente durante el siglo XX, a un ritmo de un 1% anual, reteniendo un volumen de agua de aproximadamente 10.000 km3, equivalente a 5 veces el volumen de agua contenidos en los ríos.
• El número de estanques para uso agrícola también ha aumentado, hasta alcanzar aproximadamente medio millón.
• Las extracciones de acuíferos también han aumentado notablemente, de forma que las extracciones aumentan mucho más rápido que las recargas. Solamente en China, existen más de 2 millones de pozos, y en la India éstos alcanzan profundidades cada vez mayores, superando los mil metros de profundidad, al descender progresivamente el nivel de los acuíferos.
• Se prevé que dos tercios de la población mundial estarán sujetos a problemas de escasez de recursos hídricos, con menos de 50 litros diarios por persona.

CICLO DEL CARBONO

CICLO DEL NITROGENO

El nitrógeno es un elemento esencial para los seres vivos ya que es un componente fundamental del ADN, ARN y las proteínas. El nitrógeno es un elemento muy versátil que existe en forma orgánica e inorgánica.

La forma más abundante de nitrógeno en la atmósfera es el nitrógeno molecular (N2) que es la especie menos reactiva. Los procesos principales que componen el ciclo del nitrógeno son: la fijación e incorporación de nitrógeno, mineralización, nitrificación y desnitrificación.

CIFRAS

• La atmósfera contiene la mayor parte de nitrógeno (3.9 ·1021 g N).
• Cantidades relativamente pequeñas de nitrógeno se encuentran en la biomasa terrestre (3.5·1015 g N) y en la materia orgánica del suelo (95-140·1015 g N).
• Los océanos reciben el aporte de 36·1012 g N año-1 en formas disueltas por los ríos (Meybeck, 1982).

PERTURBACIONES

• La concentración de óxido nitroso en la atmósfera está aumentando a tasas de 0.2 a 0.3% anualmente.
• A principios del siglo pasado la fijación antropogénica únicamente representaba un 15% de la natural, mientras que en 1980 la fijación antropogénica se igualó a la natural, superándola en la actualidad en más del 35%.
• La concentración de N2O en la atmósfera se incrementó desde la época preindustrial con valores de 273 ppbv a 310 ppbv en año 2000.

CONSECUENCIAS

• El agua del suelo que se usa como fuente de agua potable puede provocar cáncer en humanos si contiene concentraciones excesivas de nitrógeno.
• El exceso de nitrógeno arrastrado por las aguas llegará a la costa a través de los ríos contaminados, generando un enriquecimiento costero en nitrógeno conocido como eutrofización, produciendo una pérdida de calidad del agua, con proliferaciones de algas que pueden dar lugar efectos negativos, eventos de muerte de peces cerca de la costa y cambios de la distribución de especies en el ecosistema costero afectado.

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