Este documento explica los conceptos fundamentales de la ecología, incluyendo la definición de ecología, los diferentes niveles de organización biológica como células, individuos, poblaciones y comunidades, y los factores que afectan las relaciones entre organismos vivos y su medio ambiente como factores abióticos y bióticos. También describe conceptos clave como la ley del mínimo, las cadenas tróficas y el flujo de energía a través de los ecosistemas.

1. Yurbis Acosta

2. ¿Qué es la
ecología?
Es el conjunto de conocimientos La ecología se ocupa de las
referentes a la economía de la interrelaciones que existen entre los
naturaleza, la investigación de todas las organismos vivos, vegetales o animales, y El término ecología se restringe al estudio
relaciones del animal tanto con su medio sus ambientes, y éstos se estudian con la de los componentes no vivientes mientras
inorgánico como orgánico, incluyendo idea de descubrir los principios que que se emplea el término de
sobre todo su relación amistosa y hostil regulan estas relaciones. El que tales Biocenología (de bios = vida y koinotes
con aquellos animales y plantas con los principios existen es una suposición = comunidad)
que se relaciona directa o indirectamente. básica -y un dogma- para el ecólogo.
La ecología de poblaciones es el estudio de los procesos que afectan la
distribución y abundancia de las poblaciones animales y vegetales. El primer
paso consiste en describir la población para lo cual se miden las tasas de
nacimiento, mortalidad y de emigración e inmigración. Las fluctuaciones en
Un ecólogo puede estudiar el comportamiento de los individuos. Algunas el número de individuos de una especie en particular, las proporciones en la
conductas estudiadas serían, por ejemplo, las técnicas de recolección de población de las diversas especies, y las relaciones depredador-presa son
alimentos por los individuos, las adaptaciones de supervivencia ante la factores que influyen sobre la población.
depredación, y el cortejo. Esta área es llamada, frecuentemente, ecología Un componente esencia de la ecología de poblaciones es el estudio de
del comportamiento. Un estudio equivalente en plantas sería la medición genética de poblaciones (genética ecológica), que estudia el
de las respuesta morfológica (de la forma) de la planta al cambio ambiental. comportamiento de los genes en poblaciones naturales. Algunas áreas
estudiadas son el cambio de frecuencias génicas en la naturaleza, la acción de
la selección natural sobre las características genéticas, y la presencia de
polimorfismo en las especies. Estos problemas son estudiados a través de
modelos teóricos, en el laboratorio, y con poblaciones en el campo.
La ecología de comunidades es el estudio de la organización y
funcionamiento de las comunidades, las cuales son conjuntos de poblaciones
interactuantes de las especies que viven en un área particular o hábitat. Los
ecólogos estudian los rangos de las especies y las razones por las cuales
algunas tienen un nicho mayor que otras, la estabilidad de comunidades los Otra área importante de la ecología es la paleoecología--el estudio de la
factores que la afectan, la influencia de un componente particular (por ecología de los organismos fósiles. La teoría y las técnicas usadas para
ejemplo, carnívoros) dentro de una comunidad, el ciclo de nutrientes, y la estudiar los organismos actuales se aplican a poblaciones y comunidades del
influencia del clima, lo mismo que otras variables. Se dispone de técnicas pasado.
sofisticadas para la descripción y clasificación de las diferentes asociaciones
de especies que conforman una comunidad. Estas técnicas están
especialmente desarrolladas para el estudio de las comunidades vegetales
(fitosociología).

3. Niveles de Integración
de los Materiales Biológicos
La célula es la unidad biológica funcional más pequeña y sencilla. Está
Los materiales biológicos
compuesta por un territorio protoplasmático, limitado por una
(proteínas, lípidos, ácidos
membrana plasmática (de lípidos y proteínas), reforzada en los
nucleicos, etc.) se integran en la
vegetales por una pared celular. El protoplasma está constituido por
naturaleza en un cierto número
una solución coloidal de proteínas muy estructurada (citoplasma), en
de niveles de organización cada
cuyo seno se encuentra el material genético (ADN, ARN), organizado
vez más complejos: célula -
generalmente en un núcleo, y toda una serie de orgánulos
individuo - población -
(mitocondrios, ribosomas, plastos, etc.) que constituyen la maquinaria
comunidad.
metabólica.
El individuo (organismo) es un sistema
biológico funcional que, en los casos más La población (o demo) es un
simples, se reduce a una sola célula sistema biológico formado por un
(unicelular), pero que, en principio, está La comunidad (o biocenosis) es un
grupo de individuos de la misma
compuesto por numerosas células, que sistema biológico que agrupa el
especie que viven en un lugar
pueden estar agrupadas en tejidos y conjunto de poblaciones habitantes de
determinado en un momento
órganos. Un individuo se caracteriza por su un mismo lugar determinado, en unas
anatomofisiología y su metabolismo. En un determinado. Aproximadamente, la
condiciones dadas del medio y en un
momento dado, un individuo posee una especie es un conjunto de individuos momento concreto.
determinada biomasa que se puede semejantes que transmiten este
expresar en peso vivo (fresco) o en peso de parecido de generación en generación.
materia seca.
El ecosistema. Una La biosfera es el conjunto
comunidad integrada en su de los ecosistemas naturales
medio forma un sistema desarrollados en el seno de
funcional llamado los mares o en la superficie
ecosistema. de los continentes.
La noosfera resulta de la
transformación de la biosfera
por la inteligencia humana.
Es un concepto de la biología
teórica.

4. Factores Limitantes y Ley
del Mínimo
¿Por qué en regiones diferentes se presentan ecosistemas Factores abióticos
diferentes? Todos los factores químico-físicos del
Un asunto intrigante es, ¿por qué los ecosistemas diferentes se presentan en ambiente son llamados factores abióticos (de
regiones diferentes? y, por otra parte, ¿por qué ellos se encuentran restringidos a a, "sin", y bio, "vida). Los factores abióticos
estas áreas? La respuesta general viene dada por dos tipos de observaciones. más conspicuos son la precipitación (lluvia
Primero, las diferentes regiones del mundo tienen condiciones climáticas muy más nevadas) y temperatura; todos sabemos
diferentes. Segundo, usualmente las plantas y animales están específicamente que estos factores varían grandemente de un
adaptadas a condiciones particulares. Por lo tanto, es lógico asumir que las plantas y lugar a otro, pero las variaciones pueden ser
animales se limiten a las regiones o localidades donde sus propias adaptaciones aún mucho más importantes de lo que
correspondan a las condiciones prevalecientes. normalmente reconocemos.
Óptimos y Rangos de Tolerancia La Ley del Mínimo de Liebig
Factores bióticos
Veremos ahora la manera en que diferentes especies se "ajustan" a La idea de que un organismo no es más fuerte que el eslabón más débil en su
Un ecosistema siempre involucra a más de una condiciones ambientales diferentes. Enfatizaremos las plantas cadena ecológica de requerimientos fue expresada claramente por Justus
especie vegetal que interactúan con factores porque es más fácil ilustrar los principios con ellas. Liebig en 1840. Liebig fue uno de los pioneros en el estudio del efecto de
abióticos. Invariablemente la comunidad vegetal está diversos factores sobre el crecimiento de las plantas. Descubrió, como saben
compuesta por un número de especies que pueden A través de observaciones de campo (observaciones de cosas como los agricultores en la actualidad, que el rendimiento de las plantas suele ser
competir unas con otras, pero que también pueden existen en la naturaleza en contraposición a experimentos de limitado no sólo por los nutrientes necesarios en grandes cantidades, como el
ser de ayuda mutua. laboratorio), podemos llegar a la conclusión que especies diferentes dióxido de carbono y el agua, que suelen abundar en el medio, sino por
de plantas varían grandemente en cuanto a su tolerancia (capacidad algunas materias primas como el cinc, por ejemplo, que se necesitan en
Pero también existen otros organismos en la para soportar) a diferentes factores abióticos. Esta hipótesis ha sido
comunidad vegetal: animales, hongos, bacterias y cantidades diminutas pero escasean en el suelo. La afirmación de Liebig de
examinada y verificada a través de experimentos llamados "pruebas que "el crecimiento de una planta depende de los nutrientes
otros microorganismos. Así que cada especie no de estrés".
solamente interactúa con los factores abióticos sino disponibles sólo en cantidades mínimas" ha llegado a conocerse como
que está constantemente interactuando igualmente Se cultivan plantas en una serie de cámaras en la que pueden "ley" del mínimo de Liebig.
con otras especies para conseguir alimento, cobijo u controlarse todos los factores abióticos; de esta manera, el factor La Ley del Mínimo fue reenunciada por Bartholomew (1958) para que fuese
otros beneficios mientras que compite con otras (e simple que estudiamos puede variarse de manera sistemática aplicable al problema de la distribución de especies y que tuviera en cuenta los
incluso pueden ser comidas). Todas las interacciones mientras que todos los demás factores se mantienen constante. Por límites de tolerancia de la manera siguiente: La distribución de una
con otras especies se clasifican como factores ejemplo, mantenemos la luz, el suelo, el agua y otros con iguales especie estará controlada por el factor ambiental para el que el
bióticos; algunos factores bióticos son positivos, valores en todas las cámaras pero variamos la temperatura de una organismo tiene un rango de adaptabilidad o control más estrecho.
otros son negativos y algunos son neutros. cámara a otra (para así distinguir el efecto de la temperatura de los
demás factores). Los resultados muestran que, partiendo desde un Es importante enfatizar que tanto demasiado como demasiado poco de
valor bajo, a medida que se eleva la temperatura las plantas crecen cualquier factor abiótico simple puede limitar o prevenir el crecimiento a
mejor y mejor hasta alcanzar una tasa máxima de crecimiento. Sin pesar de que los demás factores se encuentren en, o cerca de, el óptimo. Esta
embargo, si se sigue elevando la temperatura las plantas empiezan a modificación de la ley del mínimo se conoce como la Ley de los Factores
mostrar estrés: no crecen bien, sufren daños, y finalmente mueren. Limitantes. El factor que esté limitando el crecimiento (o cualquier otra
respuesta) de un organismo se conoce como el factor limitante.
La temperatura a la cual se presenta la máxima tasa de crecimiento
se llama la temperatura óptima. La gama o rango de temperatura
dentro del cual hay crecimiento se llama el rango o gama de
tolerancia (para la temperatura). Las temperaturas por debajo o
por encima de las cuales las plantas no crecen se llaman los límites
de tolerancia.

5. Flujo de Energía
y Cadena
Trófica
En esta sección se tratará de explicar la manera
por la cual la energía fluye por un ecosistema.
La comprensión del concepto de flujo energético
permite comprender el estado de equilibrio de
los ecosistemas, como puede ser afectado por
las actividades humanas y la manera en que las
sustancias contaminantes se mueven a través
del ecosistema. Cadenas Alimenticias Humanas vs. Naturales
La civilización humana depende de la agricultura. Solamente con la agricultura
podrían unas pocas personas alimentar al resto de la población; el resto de la
población que no tiene que producir alimentos puede entonces dedicarse a
hacer todas las cosas que asociamos con "civilización". Agricultura significa
manipular el ambiente para favorecer las especies de plantas que comemos. En
esencia, los humanos manipulamos la competencia, permitiendo que prosperen
las especies favorecidas (cultivos) y reprimiendo aquellas especies que podrían
Los organismos puede ser productores o consumidores en competir con ellas (malezas). Es decir, con la agricultura estamos creando un
ecosistema muy simple; como mucho, solamente tiene tres niveles -
cuanto al flujo de energía a través de un ecosistema. Los productores (cultivos), consumidores primarios (ganado, humanos) y
productores convierten la energía ambiental en enlaces de Flujo de Energía a consumidores secundarios (humanos). Con esto, poca energía se pierde antes
carbono, como los encontrados en el azúcar glucosa. Los través del Ecosistema de llegar a los humanos ya que hay muy pocos niveles tróficos.
ejemplos más destacados de productores son las plantas; ellas
usan, por medio de la fotosíntesis, la energía de la luz solar para
convertir el dióxido de carbono en glucosa (u otro azúcar). Las
algas y las cianobacterias también son productores
fotosintetizadores, como las plantas. Otros productores son las
bacterias que viven en algunas profundidades oceánicas. Estas
bacterias toman la energía de productos químicos provenientes
del interior de la Tierra y con ella producen azúcares. Otras
bacterias que viven bajo tierra también pueden producir Cadenas y Redes Alimenticias
azúcares usando la energía de sustancias inorgánicas. Otro Una cadena alimenticia es la ruta del
término para productores es autótrofos. alimento desde un consumidor final
dado hasta el productor. Por ejemplo,
una cadena alimenticia típica en un
ecosistema de campo pudiera ser:
pasto ---> saltamonte --> ratón --->
culebra ---> halcón
En el flujo de energía y de nutrientes
inorgánicos, es posible hacer algunas
generalizaciones:
La fuente primaria (en la mayoría de los
ecosistemas) de energía es el sol.
El destino final de la energía en los Pirámides
ecosistemas es perderse como calor. Magnificación Biológica Un concepto muy importante es el de biomasa.
Un principio general es que, mientras más alejado
La energía y los nutrientes pasan de un La magnificación biológica es la tendencia de los esté un nivel trófico de su fuente (detrito o
contaminantes a concentrarse en niveles tróficos productor), menos biomasa contendrá (aquí
organismo a otro a través de la cadena sucesivos. Con mucha frecuencia, esto va en entendemos por biomasa al peso combinado de
alimenticia a medida que un organismo se detrimento de los organismos en los cuales se todos los organismos en el nivel trófico). Esta
concentran estos materiales ya que casi siempre las reducción en la biomasa se debe a varias razones:
come a otro. sustancias contaminantes son tóxicas.
no todos los organismos en los niveles inferiores
Los descomponedores extraen la energía son comidos
que permanece en los restos de los no todo lo que es comido es digerido
roganismos. siempre se pierde energía en forma de calor
Los nutrientes inorgánicos son reciclados
pero la energía no.

6. Se pudiera admitir que la cantidad total de agua que existe en la Tierra, en sus tres
fases: sólida, líquida y gaseosa, se ha mantenido constante desde la aparición de la
Humanidad. El agua de la Tierra - que constituye la hidrósfera - se distribuye en
tres reservorios principales: los océanos, los continentes y la atmósfera, entre los
cuales existe una circulación contínua - el ciclo del agua o ciclo hidrológico.
El movimiento del agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía
radiante del sol y por la fuerza de la gravedad.
El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por medio de los
cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y
regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie
de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la
evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y por
sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua).
La cantidad de agua movida, dentro del ciclo hidrológico, por el fenómeno de
sublimación es insignificante en relación a las cantidades movidas por
evaporación y por transpiración, cuyo proceso conjunto se denomina
evapotranspiración.
El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y se condensa
luego de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar 1,000 km. El agua
condensada da lugar a la formación de nieblas y nubes y, posteriormente, a
precipitación.
La precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la fase sólida (nieve
o granizo). El agua precipitada en la fase sólida se presenta con una estructura
cristalina, en el caso de la nieve, y con estructura granular, regular en capas, en el
caso del granizo.
La precipitación incluye también incluye el agua que pasa de la atmósfera a la
superficie terrestre por condensación del vapor de agua (rocío) o por congelación
del vapor (helada) y por intercepción de las gotas de agua de las nieblas (nubes
que tocan el suelo o el mar).
El agua que precipita en tierra puede tener varios destinos. Una parte es devuelta
directamente a la atmósfera por evaporación; otra parte escurre por la superficie
del terreno, escorrentía superficial, que se concentra en surcos y va a originar las
líneas de agua. El agua restante se infiltra, esto es penetra en el interior del suelo;
esta agua infiltrada puede volver a la atmósfera por evapotranspiración o
profundizarse hasta alcanzar las capas freáticas.

7. Factores que Influyen en el Medio Acuático
Existen diversos factores que determinan las condiciones ecológicas del medio dulceacuícola.
Temperatura. Es tal vez el factor que más influencia tiene en los lagos, pues determina la densidad, viscosidad y movimiento del agua. La temperatura juega un papel importante en la
distribución, periodicidad y reproducción de los organismos.
Iluminación. La radiación solar penetra en las aguas, hasta determinadas profundidades, dependiendo de los materiales que se encuentran en suspensión y del ángulo de incidencia del rayo
luminosos. La luz es indispensable para la fotosíntesis que realizan las plantas acuáticas, especialmente el fitoplancton. Parte de la luz que penetra en el agua es absorbida selectivamente, es
decir, determinadas longitudes de onda penetran más profundamente que otras. Una parte de la luz es desviada o sufre fenómenos de reflexión. Por tanto, las condiciones ópticas de las aguas
son de importancia primordial para la productividad biológica y para el mantenimiento de la vida.
Gases disueltos. El oxígeno y el anhídrido carbónico disueltos en el agua son los dos gases de mayor importancia. Tanto la concentración de oxígeno como la del anhídrido carbónico
constituyen con frecuencia factores limitantes.
Sales minerales. En las aguas dulces las sales minerales más abundantes son los carbonatos, los sulfatos y los cloruros. Los cationes de mayor importancia son el calcio (64%), el magnesio
(17%), el sodio (16%) y el potasio (3%).
El calcio juega un papel fundamental, ya que determina dos diferentes tipos de agua: a) aguas duras, cuando la concentración de calcio es inferior a 25 mg por litro; b) aguas
blandas, cuando la concentración de calcio es inferior a 9 mg por litro. Muchos moluscos, crustáceos y otros invertebrados, tienen necesidad de calcio para formar sus caparazones o conchas y
por tanto puede ser factor limitante para algunas especies.
pH. El agua está disociada en iones H+ y OH-. Las sales minerales disueltas en el agua se disocian en iones positivos y esta ionización varía de unos compuestos a otros. El pH se expresa en la
práctica como una escala que va de 1 a 14 y representa el inverso del logaritmo 10-14. Si por ejemplo, decimos que el pH de una solución o del suelo es 7, existe un equilibrio entre los iones; por
tanto este valor constituye el punto neutro, el cual corresponde al agua pura (agua destilada). Por debajo de este valor, el pH es ácido y lo será tanto más, cuanto más se aproxime a 0. Así por
ejemplo una solución de pH 3.5 es más ácida que una de pH 5. Por encima del punto neutro (7), los valores expresan alcalinidad y ésta será más alta cuanto más se aproxime a 14.
Tipos de Ambientes Dulceacuícolas
El agua constituye una sustancia esencial para el desarrollo de la vida. Es la sustancia más abundante en el protoplasma de los seres vivos. En todos los continentes existen masas de agua dulce
más o menos extensas que forman lagos, lagunas, ríos, riachuelos y barrancos. Se ha observado que aquellas regiones donde existieron glaciares, son más ricas en cuerpos de agua dulce. El
mayor lago de agua dulce del mundo es el Lago Superior con una extensión de 83,000 kilómetros cuadrados.
Las aguas dulces constituyen un hábitat donde viven y se desarrollan gran variedad de seres vivos, los cuales dependen del agua para su subsistencia.
En cuanto a las masas de aguas continentales podemos distinguir dos tipos:
Aguas lénticas o estancadas, comprenden todas las aguas interiores que no presentan corriente continua. A este grupo pertenecen los lagos, lagunas, charcas y pantanos. En estos
sistemas, según su tamaño, pueden haber movimientos de agua: olas y mareas.
Aguas lóticas o corrientes, incluyen todas las masas de agua que se mueven continuamente en una misma dirección. Existe por consiguiente un movimiento definido y de avance irreversible.
Este sistema comprende: los manantiales, barrancos, riachuelos y ríos.
Clasificación Ecológica de los Organismos de Agua Dulce
Las condiciones físicas y químicas dominantes en los medios acuáticos determinan el tipo de organismos que viven en ese medio. Se han propuesto varias clasificaciones ecológicas de los organismos acuáticos; la más
aceptada hoy día es la que presentamos a continuación:
Plancton. Comprende los organismos que viven suspendidos en las aguas y que, por carecer de medios de locomoción o ser estos muy débiles, se mueven o se trasladan a merced de los movimientos de las masas de agua o
de las corrientes. Generalmente son organismos pequeños, la mayoría microscópicos.
Necton. Son organismos capaces de nadar libremente y, por tanto, de trasladarse de un lugar a otro recorriendo a veces grandes distancias (migraciones). En las aguas dulces, los peces son los principales representantes de
esta clase, aunque también encontramos algunas especies de anfibios y otros grupos.
Bentos. Comprende los organismos que viven en el fondo o fijos a él y por tanto dependen de éste para su existencia. La mayoría de los organismos que forman el bentos son invertebrados.
Neuston. A este grupo pertenecen los organismos que nada o "caminan" sobre la superficie del agua. La mayoría son insectos.
Seston. Es un término adoptado recientemente y se aplica a la mezcla heterogénea de organismos vivientes y no vivientes que flotan sobre las aguas.
Perifiton. Organismos vegetales y animales que se adhieren a los tallos y hojas de plantas con raíces fijas en los fondos.
.

8. Comunidades del Medio Acuático
El Plancton
Como afirmamos anteriormente, pertenecen al plancton los organismos que
flotan o viven suspendidos a merced de los movimientos de las aguas, sin
locomoción propia suficientemente fuerte para dirigir sus movimientos. El
plancton compuesto por vegetales recibe el nombre de fitoplancton y el que
está formado por animales se denomina zooplancton.
El Bentos
Los organismos del bentos viven sobre el fondo o en el fondo de los lagos y ríos.
Las comunidades del bentos se caracterizan por ser muy ricas en especies y
formas; prácticamente están representados casi todos los phylla.
El Necton
Pertenecen al necton todos los organismos que nadan libremente en el agua por
poseer un sistema de locomoción eficiente, que les permite trasladarse de un
punto a otro. Pueden recorrer largas distancias y, en algunos casos, en contra
de los movimientos del agua o de las corrientes.
El Neuston
En la superficie de las aguas dulces, principalmente en aguas lénticas o
estancadas, viven o se trasladan por la película superficial algunas especies,
principalmente de especies, entre los cuales mencionaremos los escarabajos
(Coleópteros), arácnidos y algunos hemípteros de las familias Gerridae,
Veliidae y Hebridae. Entre los insectos de la familia Gerridae, encontramos el
patinador de agua del género Gerris. Existen otros organismos que flotan
contra la cara interna de la película superficial, constituyendo el
infraneuston. A éste pertenecen la Hydra común, las planarias, larvas de
insectos, algunos moluscos acuáticos, ostracodos y cladoceros.
Clasificación de los Lagos por su Estratificación Térmica
Las diferencias de densidad en las aguas de los lagos resultan del gradiente
térmico, e influyen sobre la circulación vertical de las aguas a lo largo del año. La
circulación general depende de la temperatura y, por consiguiente, va ligada al
clima de la región.
Origen de los Lagos
Numerosos autores se han interesado por la clasificación de los lagos en función
Desde el punto de vista ecológico, tiene gran interés el de sus características de estratificación y mezcla, que son las decisivas desde el
conocimiento del origen de los ambientes lénticos punto de vista biológico. Los tipos fundamentales son los siguientes:
(lagos y lagunas), pues esto determina la forma y Lagos fríos monomícticos. La temperatura del agua profunda y superficial
persistencia de las cubetas y explica la duración de no sobrepasa nunca los 4º C. Cuando las aguas superficiales alcanzan en verano
estos sistemas, cuya permanencia es transitoria. La vida 4º C, puede producirse una circulación vertical que origina la mezcla de las
de los lagos en general es relativamente breve. Los aguas. Estos lagos se encuentran en las regiones polares.
lagos se originan por diversas causas, entre las cuales Lagos templados dimícticos. En los lagos de las zonas templadas
mencionaremos la acción de los glaciares. Muchos lagos suficientemente profundos, se producen ciclos estacionales que alteran la
estratificación de las aguas. Durante el verano, las aguas de las capas superiores
actuales tienen ese origen, por tanto no sobrepasan los se calientan más que las del fondo; este hecho da origen a que se produzca la
once mil años de existencia. La acción de los glaciares circulación de las aguas superficiales, las cuales no se mezclan con las del fondo.
para formar lagos puede ocurrir por excavación, por La diferencia de temperatura entre las aguas superiores y las profundas da
deposición de morrenas y materiales que cierran una origen a una zona intermedia denominada termoclina que separa dos capas de
cuenca y por obstrucción de hielo. agua bien diferenciadas: la que está por encima de la termoclina se denomina
epilimnio, con aguas calientes y circulantes; la capa profunda por debajo de la
Algunos lagos y lagunas se originaron por otras causas: termoclina recibe el nombre de hipolimnio y comprende las aguas frías, no
por derrumbes que obstruyeron pasos estrechos o circulantes.
gargantas entre dos montañas; por movimientos Lagos templados y subtropicales monomícticos. En estos lagos, la
tectónicos de la tierra; por disolución de rocas calcáreas temperatura del agua superficial nunca baja a 4º C y en invierno no se hielan. La
debido a la acción de las aguas con hundimiento del mezcla vertical de las aguas sólo se puede producir durante la estación fría.
fondo; por represamiento de aguas en cráteres de Lagos tropicales oligomícticos. La temperatura del agua superficial oscila
volcanes apagados. entre 20º - 30º C, manteniéndose casi constante durante todo el año. El
gradiente térmico es débil, y se producen por consiguiente cambios poco
notorios. La circulación vertical es irregular y rara vez es total.

9. El Agua
El agua, al mismo tiempo que constituye el líquido más abundante en la Tierra, representa el recurso natural más importante y la
base de toda forma de vida.
El agua puede ser considerada como un recurso renovable cuando se controla cuidadosamente su uso, tratamiento, liberación,
circulación. De lo contrario es un recurso no renovable en una localidad determinada.
No es usual encontrar el agua pura en forma natural, aunque en el laboratorio puede llegar a obtenerse o separse en sus elementos
constituyentes, que son el hidrógeno (H) y el oxígeno (O). Cada molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de
hidrógeno, unidos fuertemente en la forma H-O-H.
En nuestro planeta las aguas ocupan una alta proporción en relación con las tierras emergidas, y se presentan en diferentes
formas:
mares y océanos, que contienen una alta concentración de sales y que llegan a cubrir un 71% de la superficie terrestre;
aguas superficiales, que comprenden ríos, lagunas y lagos;
aguas del subsuelo, también llamadas aguas subterráneas, por fluir por debajo de la superficie terrestre.
La Atmósfera
La atmósfera es una capa gaseosa que rodea el globo terráqueo. Es transparente e impalpable, y no resulta fácil señalar
exactamente su espesor, ya que no posee una superficie superior definida que la limite, sino que se va haciendo menos densa a
medida que aumenta la altura, hasta ser imperceptible.
La atmósfera está formada por varias capas concéntricas:
las capas bajas, que no mantienen una altura constante, y a las que se denomina troposfera y estratosfera;
las capas altas, a las que se da el nombre de ionosfera y exosfera.
Los gases atmosféricos forman la mezcla que conocemos por aire. En las partes más inferiores de la troposfera, el aire está
compuesto principalmente por nitrógeno y oxígeno, aunque también existen pequeñas cantidades de argón, dióxido de
carbono, neón, helio, ozono y otros gases. También hay cantidades variables de polvo procedentes de la Tierra, y vapor de agua.
El oxígeno forma aproximadamente el 21% de la atmósfera, y es el gas más importante desde el punto de vista biológico. Es
utilizado por los seres vivos en la respiración, mediante la cual obtienen la energía necesaria para todas las funciones vitales;
también interviene en la absorción de las radiaciones ultravioleta del Sol que, de llegar a la Tierra en toda su
magnitud, destruirían la vida animal y vegetal. La atmósfera es también la fuente principal de suministro de oxígeno al agua, y
entre ambas se establece un intercambio gaseoso continuo.
Este proceso de intercambio de oxígeno en la biosfera recibe el nombre de ciclo del oxígeno y en él intervienen las
plantas, como fuentes suministradoras de oxígeno a la atmósfera, y los seres vivos, incluyendo las propias plantas, como
utilizadores de este gas.
El Suelo
Uno de los principales recursos que brinda la naturaleza al hombre es el suelo, ya que en él crecen y se desarrollan las plantas,
tanto las silvestres como las que se cultivan para servir de alimento al hombre y los animales.
La formación de los suelos depende de un largo y complejo proceso de descomposición de las rocas, en el cual intervienen factores
físicos, químicos y biológicos. La interacción de estos, como factores ecológicos, provoca la desintegración de los minerales que,
unidos a los restos de animales y plantas en forma de materia orgánica, originan el suelo.
Los seres vivos intervienen en la destrucción de la roca madre y, además de los agentes climáticos, toman parte en la mezcla de
sustancias del suelo, en su distribución horizontal, y añaden a éste materia orgánica. Las sustancias de desecho de animales y
vegetales, así como los propios cuerpos de estos al morir, son las únicas fuentes de materia orgánica del suelo, la cual proporciona
a éste algunos componentes esenciales, lo modifica de diferentes modos, y hace posible el crecimiento de fauna y flora variadas,
que de otra manera no podrían existir.
Además, la materia orgánica incorporada al suelo almacena mayor cantidad de energía, obtenida del Sol por la fotosíntesis, que la
materia inorgánica a partir de la cual se sintetizó. Por consiguiente, los seres vivos contribuyen a la formación del suelo aportando
no solo materiales, sino también energía, tanto potencial como cinética.
La presencia de distintos tipos de minerales, las variaciones climáticas, la altura sobre el nivel del mar, la latitud geográgica y
otros factores, determinan una gran variabilidad de los suelos, la cual se manifiesta en las características físicas y químicas de
estos.
Otros fenómenos que se presentan en los suelos son el exceso de acidez y salinidad, los cuales imposibilitan la utilización óptima
de los suelos.

10. Los Recursos Marinos
El océano desempeña un papel de enorme importancia en la vida de la humanidad. Todo parece indicar que el medio marino
primitivo fue el medio idóneo favorable al surgimiento de la vida, al ser éste donde se constituyeron las primeras células. El agua
ocupa casi el 71% de la superficie de la Tierra.
Ya en la comunidad primitiva el hombre usaba los recursos biológicos del mar para el consumo. Actualmente, en la medida en que
el desarrollo científico-técnico se hace más efectivo, las posibilidades de explotación del mar han aumentado, al contarse con
nuevos recursos que hasta ahora eran desconocidos.
El océano mundial adquiere cada vez más importancia como fuente de recursos alimenticios. En sus aguas habitan cerca de
180,000 especies de animales; entre ellas, alrededor de 16,000 variedades de peces. También habitan aproximadamente 10,000
especies de plantas, que son indispensables en las cadenas alimentarias de los habitantes marinos. Por todo esto, el océano ofrece
no solo riqueza de carnes, sino también otros recursos, como la harina de pescado, con un alto contenido de aminoácidos,
vitaminas y otros elementos que pueden ser utilizados en la alimentación del ganado y las aves de corral, e, indirectamente, en la
alimentación del hombre.
Constituyen también un recurso valioso las algas marinas, las cuales son de utilidad en la elaboración de papel, cartón, cola,
alcohol y levaduras. De ellas también se obtiene, gracias a la alta concentración de potasio que poseen, abonos muy valiosos.
Pero el océano, con su enorme extensión, no es fuente tan solo de alimentos. Debajo de las aguas existen recursos tan importantes
para el hombre, como petróleo y gas, y de ellas es fácil obtener un alto número de elementos, tales como magnesio, bromo, boro,
uranio, cobre, etc. La sal común, tan necesaria para la humanidad, es obtenida directamente del mar.
Las aguas del océano y sus microorganismos, que aumentan y varían de acuerdo con las condiciones ambientales, pueden
disolver, descomponer y eliminar los desechos nocivos producto de la industria, el transporte y otras actividades del hombre, o
sea, de autopurificarse y restablecer el medio. Así ha ocurrido a lo largo de toda la historia de la humanidad y así continuará
siendo.
Existen varios métodos para la obtención de energía a partir de mares y océanos; entre ellos se encuentran la construcción de
obras hidrotécnicas para centrales eléctricas mareo-motrices, y de instalaciones submarinas para "extraer" la energía térmica
solar. Mediante estas instalaciones se utiliza el enorme potencial energético que poseen las aguas marinas, como son sus mareas
regulares, el continuo movimiento de las olas superficiales y relativamente profundas y la capacidad del océano de acumular el
calor del Sol, todo en beneficio del hombre.
Aparte de estos usos que hemos mencionado anteriormente, el agua de mar se utiliza directamente en la industria con otros fines.
Las arenas constituyen también un recurso de gran utilidad para la construcción, aunque, como todo recurso, su uso debe ser
racional, ya que su explotación en lugares y cantidades inadecuados, puede afectar el flujo de arena de las playas y, por lo tanto,
deteriorar estos lugares de recreación de la población y del turismo.
La Flora y la Fauna
La flora y la fauna representan los componentes vivos o bióticos de la naturaleza, los cuales, unidos a los componentes no vivos o
abióticos, como el suelo, el agua, el aire, etc., conforman el medio natural.
Entre la flora y la fauna existe una dependencia muy estrecha, basada en leyes naturales que rigen la estructura y funciones de las
asociaciones de seres vivos.
Las relaciones de alimentación, o relaciones tróficas, determinan las llamadas cadenas alimentarias, en las cuales los
animales herbívoros (los que se alimentan de plantas y otros organismos vegetales) constituyen el alimento básico de otros
grrupos de animales que, a su vez, servirán de alimento a otros.
La flora y la fauna representan recursos naturales renovables, de gran importancia para el hombre. De la flora proviene una gran
parte de los alimentos y medicamentos, así como la materia prima para la industria textil, maderera y otras.
A través del tiempo, el hombre, en su lucha por dominar la naturaleza, aprendió a usar las plantas y los animales para subsistir;
de ellos obtenía alimentos, vestidos y fuego para calentarse. Pero, a medida que las comunidades fueron creciendo, fueron
aumentando de igual modo las necesidades de alimentos, y, por consiguiente, la utilización de la flora y la fauna se incrementó
hasta niveles muy por encima de las capacidades de regeneración de la naturaleza.
Por este motivo, desaparecieron grandes mamíferos, que fueron exterminados por el hombre. Tal es el caso de los mamuts y de
otras especies de animales.

11. La
contaminación
La contaminación es la presencia de
sustancias nocivas y molestas en el aire, el
agua y los suelos, depositadas allí por la
actividad humana, en tal cantidad y
calidad, que pueden interferir la salud y el
bienestar del hombre, los animales y las
plantas, o impedir el pleno disfrute de la
vida.
Las formas de contaminación y sus fuentes
pueden ser muy variadas; puede estar
compuesta de sustancias sólidas, líquidas y
gaseosas. Además, hay otras formas de
Principales fuentes de contaminación contaminación que deben tomarse en
cuenta, tales como el ruido, el calor y los
Entre las fuentes de contaminación más notables, olores.
podemos citar las siguientes:
Emanaciones industriales, en forma de humo o polvo, Otras fuentes de contaminación
las cuales son lanzadas a la atmósfera y contaminan El ruido. Con el desarrollo de la civilización
el aire. industrial y urbana, el ruido, que se define como un
Aguas residuales de origen industrial, que sonido inarticulado y confuso más o menos
constituyen la principal fuente de contaminación de fuerte, ha tomado gran importancia. Está incluido
las aguas. dentro de los elementos contaminantes que influyen
desfavorablemente en el medio ambiente y, en
Aguas albañales procedentes de la actividad humana. algunos casos, resulta nocivo para la salud del
Productos químicos procedentes de la actividad hombre.
agropecuaria, los cuales son arrastrados por las El Calor. El calor producido por hornos mal
aguas; entre ellos, plaguicidas, fertilizantes, desechos ubicados, por la actividad industrial, el
de animales, etc. transporte, las quemas forestales y, en general, todo
Residuos sólidos provenientes de la industria y de las proceso de combustión, ocasiona problemas
actividades domésticas. ambientales debido al incremento de la
Emanaciones gaseosas producidas por el transporte temperatura.
automotor.
Dispersión de hidrocarburos en las vías fluviales y
marítimas, causadas por la transportación a través de
estas vías.

12. El Aire: Un Bien Común en Peligro
La degradación del medio ambiente debida a la actitud adoptada por los humanos hacia la naturaleza durante el último siglo, en
el sentido de que en su actuación tenía licencia para explotar los recursos naturales con una total indiferencia ante todo lo que no
repercutiera en beneficio directo del hombre, ha dado lugar a uno de los problemas capitales que la Humanidad tiene planteados
en la actualidad, la contaminación.
Los Contaminantes Atmosféricos
Se entiende por contaminación atmosférica la presencia en el aire de sustancias y formas de energía que alteran la calidad del
La Calidad del Aire mismo, de modo que implique riesgos, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza.
Contaminantes primarios
(Inmisiones)
Entendemos por contaminantes primarios aquellas sustancias contaminantes que son vertidas directamente a la atmósfera. Los
La exigencia de un aire limpio y puro proviene, en principio, del público en general
contaminantes primarios provienen de muy diversas fuentes dando lugar a la llamada contaminación convencional. Su naturaleza
ante su creciente preocupación por los problemas de contaminación atmosférica
física y su composición química es muy variada, si bien podemos agruparlos atendiendo a su peculiaridad más característica tal
originados como consecuencia de la evolución de la tecnología moderna y la previsión de
como su estado físico (caso de partículas y metales), o elemento químico común (caso de los contaminantes gaseosos).
que las cada vez mayores emisiones de contaminantes a la atmósfera alteren el equilibrio
Entre los contaminantes atmosféricos más frecuentes que causan alteraciones en la atmósfera se encuentran:
natural existente entre los distintos ecosistemas, afecten la salud de los humanos y a los
Aerosoles (en los que se incluyen las partículas sedimentables y en suspensión y los humos).
bienes materiales o, incluso, provoquen cambios catastróficos en el clima terrestre.
Óxidos de azufre, SOx.
La atmósfera terrestre es finita y su capacidad de autodepuración, aunque todavía
Monóxido de carbono, CO.
no es muy conocida, también parece tener sus límites. La emisión a la atmósfera de
Óxidos de nitrógeno, NOx.
sustancias contaminantes en cantidades crecientes como consecuencia de la expansión
Hidrocarburos, Hn Cm.
demográfica mundial y el progreso de la industria, han provocado ya concentraciones de
Ozono, O3.
estas sustancias a nivel del suelo que han ido acompañadas de aumentos espectaculares
Anhídrido carbónico, CO2.
de la mortalidad y morbilidad, existiendo pruebas abundantes de que, en general, las
Además de estas sustancias, en la atmósfera se encuentran una serie de contaminantes que se presentan más raramente, pero que
concentraciones elevadas de contaminantes en el aire atentan contra la salud de los seres
pueden producir efectos negativos sobre determinadas zonas por ser su emisión a la atmósfera muy localizada. Entre otros, se
humanos.
encuentra como más significativos los siguientes:
Generalmente, la calidad del aire se evalúa por medio de los denominados niveles
Otros derivados del azufre.
de inmisión, que vienen definidos como la concentración media de un contaminante
Halógenos y sus derivados.
presente en el aire durante un periodo de tiempo determinado. La unidad en que se
Arsénico y sus derivados.
expresan normalmente estos niveles son microgramos de contaminante por metro cúbico
Componentes orgánicos.
de aire, medidos durante un periodo de tiempo determinado. Partículas de metales pesados y ligeros, como el plomo, mercurio, cobre, zinc.
Partículas de sustancias minerales, como el amianto y los asbestos.
Sustancias radiactivas.
Contaminantes secundarios
Los contaminantes atmosféricos secundarios no se vierten directamente a la atmósfera desde los focos emisores, sino que se
producen como consecuencia de las transformaciones y reacciones químicas y fotoquímicas que sufren los contaminantes
primarios en el seno de la misma.
Las principales alteraciones atmosféricas producidas por los contaminantes secundarios son:
la contaminación fotoquímica;
la acidificación del medio; y
la disminución del espesor de la capa de ozono.

13. Origen de la Contaminación Atmosférica
(Emisiones)
Los contaminantes presentes en la atmósfera proceden de dos tipos de fuentes emisoras bien
diferenciadas: las naturales y las antropogénicas. En el primer caso la presencia de contaminantes
se debe a causas naturales, mientras que en el segundo tiene su origen en las actividades humanas.
Focos antropogénicos de emisión
Los principales focos de contaminación atmosférica de origen antropogénico son las chimeneas de las
instalaciones de combusión para generación de calor y energía elétrica, los tubos de escape de los vehículos
automóviles y los procesos industriales.
Contaminantes emitidos por los vehículos automóviles
En las últimas décadas, el automóvil ha aparecido de forma masiva en las ciudades, contribuyendo a
incrementar los problemas de contaminación atmosférica como consecuencia de los gases contaminantes que se
emiten por los tubos de escape. Los principales contaminantes lanzados por los automóviles son: monóxido de
carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos no quemados (HC), y compuestos de plomo.
Calefacciones domésticas
Las instalaciones de calefacción domésticas son una de las principales fuentes de contaminación atmosférica de
las grandes ciudades. Este tipo de focos puede contribuir con un 20 a 30% de las emisiones totales a la
atmósfera en áreas urbanas. Los principales contaminantes producidos dependen del tipo de combustible
empleado.
En el caso del carbón los principales contaminantes producidos son: anhídrido sulfuroso, cenizas
volantes, hollines, metales pesados y óxidos de nitrógeno. Cuando el combustible empleado es líquido (gasóleo o
gasoil), los principales contaminantes emitidos son: SO2, SO3, NOx, hidrocarburos volátiles no quemados y
partículas carbonosas.
Calderas industriales de generación de calor
Entre las distintas fuentes de contaminación atmosférica de origen industrial, la combustión de combustibles
fósiles para la generación de calor y electricidad ocupa un lugar preponderante, tanto por la cantidad como por
los tipos de contaminantes emitidos. Especial atención merecen las centrales térmicas de producción de
electricidad.
Los combustibles utilizados por este tipo de instalaciones son el carbón y el fuel-oil. La producción de
contaminantes depende en gran medida de la calidad del combustible, en especial de las proporciones de azufre
y cenizas contenidas en el mismo y del tipo de proceso de combustión empleado.
Contaminantes emitidos por la industria
La contaminación de origen industrial se caracteriza por la gran cantidad de contaminantes producidos en las
distintas fases de los procesos industriales y por la variedad de los mismos. Por otra parte, en los focos de
emisión industriales se suelen combinar las emisiones puntuales, fácilmente controlables, con emisiones difusas
de difícil control.
Los tipos de contaminantes producidos por los focos industriales dependen fundamentalmente del tipo de
proceso de producción empleado, de la tecnología utilizada y de las materias primas usadas. Las actividades
industriales que producen contaminantes atmosféricos son muy variadas, pero los principales focos están en los
procesos productivos utilizados en las industrias básicas.
Entre los sectores que dan lugar a la mayor emisión de contaminantes atmosféricos podemos destacar:
La siderurgia integral. Produce todo tipo de contaminantes y en cantidades importantes, siendo los principales:
partículas, SOx, CO, NOx, fluoruros y humos rojos (óxidos de hierro).
Refinerías de petróleo. Producen principalmente: SOx, HC, CO, NOx, amoniaco, humos y partículas.
Industria química.Produce, dependiendo del tipo de proceso empleado: SO2, nieblas de ácidos sulfúrico, nítrico
y fosfórico y da lugar a la producción de olores desagradables.
Industrias básicas del aluminio y derivados del fluor. Producen emisiones de contaminantes derivados del flúor.

14. Correlación entre las Inmisiones
y las Emisiones de Contaminantes
Desde los focos de contaminación se produce la mezcla y dilución de los contaminantes en el aire, dando lugar a una distribución de la concentración de los mismos, variable tanto en el espacio como en el tiempo.
La cantidad de contaminantes presentes en la atmósfera vendrá determinada por la diferencia entre los lanzados y producidos en la misma y los que se eliminan a través de los procesos de autodepuración por deposición, precipitación y absorción por
el suelo, el agua y la vegetación. Estos procesos de autodepuración atmosférica pueden causar acumulaciones excesivas de contaminantes en otros medios (vegetación, suelos, lagos, etc.), incluso lejos del punto de emisión del contaminante, como
consecuencia del arrastre atmosférico producido por el viento.
En las áreas en que se dé una fuerte concentración de focos emisores de contaminantes pueden producirse episodios de fuerte contaminación local como consecuencia de la persistencia de situaciones meteorológicas adversas para la difusión de los
contaminantes.
Estos episodios se manifiestan con grandes aumentos de la concentración de contaminantes en un área más o menos extensa alrededor de focos contaminantes y pueden verse forzados por las especiales condiciones topográficas de la zona, o por la
localización de barreras artificiales (edificios) que pueden favorecer la acumulación de contaminantes.
En otros casos los contaminantes pueden alcanzar bastante altura e introducirse en las masas de aire que forman las corrientes generales de vientos sobre la tierra, siendo arrastrados a muchos kilómetros de las fuentes de emisión.
Influencia de los procesos meteorológicos en la contaminación atmosférica
La concentración de contaminantes a nivel del suelo varía como consecuencia del desequilibrio entre los índices de producción de contaminantes y los de dilución y desaparición de los mismos. Es decir, la concentración de contaminantes dependerá de
la relación de fuerzas entre las fuentes contaminantes y las condiciones de autodepuración atmosférica.
La importancia de las condiciones meteorológicas en el grado de contaminación atmosférica se reconoce observando las variaciones de la calidad del aire en una ozna determinada de unos días a otros, aún cuando las emisiones permanecen
prácticamente constantes.
Las principales variables meteorológicas a considerar por su influencia sobre la calidad del aire son:
el transporte convectivo horizontal, que depende de las velocidades y direcciones del viento; y
el transporte convectivo vertical, que depende de la estabilidad atmosférica y del fenómeno de la inversión térmica de las capas de la atmósfera.
Transporte convectivo horizontal. El viento, al transportar los contaminantes, produce su dispersión horizontal y determina la zona que va a estar expuesta a los mismos. Por lo general, una mayor velocidad del viento reducirá las concentraciones
de contaminantes al nivel del suelo, ya que se producirá una mayor dilución y mezcla.
No obstante, pueden producirse circulaciones cerradas de viento, como en el caso de las brisas del mar y las de valle y montaña, en las que los contaminantes lanzados a la atmósfera se incorporan a la circulación del viento con lo que se produce una
acumulación progresiva de contaminantes, que da lugar a un aumento de la concentración de los mismos en las zonas barridas por este tipo de vientos. Efectos similares se producen cuando los vientos fuertes inciden perpendicularmente a las crestas
montañosas, a un valle o sobre los edificios altos; en estas condiciones, los efectos aerodinámicos de estos obstáculos pueden tener consecuencias negativas para la dispersión de contaminantes, acumulándolos en determinadas zonas.
Transporte convectivo vertical. El principal factor que determina el grado de difusión vertical de contaminantes es la variación vertical de temperaturas en la atmósfera.
Podemos determinar la capacidad de difusión vertical de contaminantes comparando la variación vertical de temperaturas de un estrato de aire atmosférico con el gradiente vertical adiabático del aire, que corresponde a una variación de -1° C por cada
100 metros de altura. De esta forma se obtienen tres clases diferentes de estabilidad atmosférica en el estrato, según que la variación de la temperatura con la altura sea mayor, igual o inferior que la correspondiente al gradiente vertical adiabático.
Si en la capa de aire la temperatura desciende con la altura bastante menos de un grado cada 100 metros, los movimientos verticales del aire están muy limitados por lo que hay poca o nula dispersión vertical de contaminantes. En estas condiciones se
dice que la clase de estabilidad atmosférica es del tipo estable.
Cuando la temperatura del estrato desciende con la altura más de un grado cada 100 metros de altura, la estabilidad atmosférica será del tipo inestable y los movimientos verticales del aire están muy favorecidos difundiéndose los contaminantes
verticalmente hasta donde alcance la inestabilidad.
Por último, tenemos el caso de la estratificación indiferente o nula, que se da cuando coinciden la variación de temperatura del estrato con la gradiente vertical adiabático. En estas condiciones la dispersión vertical de contaminantes no está
limitada.
Cuando la temperatura del aire aumenta con la altura, aparece el fenómeno de la inversión térmica. Este fenómeno produce una fuerte acción limitadora en la dispersión de contaminantes. La inversión de la temperatura del aire se puede producir
como consecuencia del enfriamiento del suelo, por la gran irradiación de calor que se produce en las noches despejadas. El aire se va enfriando progresivamente desde el suelo hacia arriba, produciendo una fuerte estabilidad atmosférica que impide la
difusión vertical de los contaminantes. La inversión térmica se forma durante la noche y suele desaparecer progresivamente durante la mañana, cuando la radiación solar calienta de nuevo el suelo y éste a las capas de aire que están en contacto con él.
Existen otros tipos de inversiones que, generalmente, se producen a más altura y que actúan como una capa que limita la dispersión de contaminantes en sentido vertical, incrementando notablemente las concentraciones de contaminantes en los
estratos de aire que quedan bajo ellos.
Estos tipos de inversiones son las llamadas de subsistencia, que tienden a formarse en las áreas anticiclónicas, y las inversiones frontales, producidas por la superposición de una masa de aire cálido sobre una de aire más frío. Este último tipo de
inversión suele tener por lo general una permanencia escasa.
Un aspecto interesante de la contaminación atmosférica es el de la micrometereología urbana. Las grandes ciudades crean al su alrededor un microclima propio, el efecto «isla urbana de calor», produciendo un penacho térmico que tiene gran
incidencia en la capacidad de difusión de los contaminantes urbanos. A menudo, da lugar a la circulación de vientos locales que elevan el aire caliente del centro de la ciudad, creando una corriente compensada de aire frío de la zona rural circundante
que penetra en la zona urbana a niveles bajos.

15. Efectos Producidos por
la Contaminación Atmosférica
La contaminación atmosférica afecta a millones de personas de todo el mundo, especialmente a aquellas que viven en los grandes núcleos urbanos y en áreas fuertemente industrializadas, con denso tráfico de
vehículos. Las emanaciones de polvos y gases corrosivos deterioran el medio ambiente dando lugar a olores desagradables, pérdida de visibilidad y daños para la salud humana, para los cultivos y otras formas de
vegetación y sobre los materiales de construcción.
La contaminación atmosférica apareció primero como una molestia grave pero, posteriormente, se ha convertido en una amenaza para la calidad de la vida, ya que una contaminación excesiva puede poner en peligro
la salud y llegar a convertir algunas zonas en lugares no aptos para ser normalmente habitados.
Los efectos producidos por la contaminación atmosférica dependen principalmente de la concentración de contaminantes, del tipo de contaminantes presentes, de tiempo de exposición y de las fluctuaciones
temporales en las concentraciones de contaminantes, así como de la sensibilidad de los receptores y los sinergismos entre contaminantes. Hay que tener muy en cuenta la graduación del efecto a medida que aumentan
la concentración y el tiempo de exposición.
Efectos sobre la salud humana
Las relaciones existentes entre las enfermedades humanas y la exposición a la contaminación no son sencillas ni se conocen con exactitud. No obstante, existen pruebas abundantes de que en general, las
concentraciones elevadas de contaminantes en el aire son peligrosas para los seres humanos (y animales).
Los efectos que producen sobre la salud se ponen claramente de manifiesto, como se ha observado en Londres, Nueva York y Osaka entre otras ciudades, por el aumento de la mortalidad, sobre todo en las personas de
edad avanzada o en los individuos más sensibles por cualquier razón. Más difíciles de discernir son los efectos que, a largo plazo, pueden producir las exposiciones episódicas a elevadas concentraciones medias y bajas
de contaminantes.
Efectos sobre las plantas
Las plantas muestran una especial sensibilidad a la mayor parte de los contaminantes del aire, y sufren daños significativos a concentraciones mucho más bajas que las necesarias para causar efectos perjudiciales
sobre la salud humana y animal.
Es muy difícil establecer valores límites de la contaminación atmosférica a partir de los cuales los efectos negativos se empiezan a manifestar, ya que estos dependen de la constitución de la planta y de la especie de que
se trate, es decir, hay una especificidad de respuestas.
Por otra parte, los efectos producidos por la contaminación atmosférica se pueden manifestar por la alteración de diversos mecanismos vitales de las plantas. Así, las funciones metabólicas
Efectos sobre los materiales
Cada vez se está prestando más atención, tanto por sus repercusiones económicas como por los daños irreparables que causa sobre los objetos y los monumentos de alto valor histórico-artístico, a los efectos que la
contaminación atmosférica produce sobre los materiales.
La acción de los contaminantes atmosféricos sobre los materiales puede manifestarse por la sedimentación de partículas sobre la superficie de los mismos, afeando su aspecto externo, o por ataque químico al
reaccionar el contaminante con el material. Los SOx causan daños a muchos tipos de materiales, bien directa o indirectamente. Un alto contenido de SOx en el aire produce la aceleración de la corrosión de los metales
tales como el acero al carbono, zinc, acero galvanizado, compuestos del cobre, niquel y aluminio. Esta aceleración se ve favorecida por la presencia de partículas depositadas por la humedad y por la temperatura.
Efectos sobre visibilidad
La presencia de contaminantes en la atmósfera produce la absorción y dispersión de la luz solar, acompañados de una notable reducción de la visibilidad. Los aerosoles de tamaños comprendidos entre 1.4 y 0.8 micras
son los que tienen una mayor influencia en la dispersión de la luz solar, debido a la proximidad de su tamaño a la longitud de onda de la luz visible.
Los gases presentes normalmente en la atmósfera no absorben la luz visible. El NO2 en concentraciones altas puede tener un efecto significativo ya que absorbe la franja azul-verde del espectro visible de la radiación
solar. Consecuencia de esta absorción es el que la atmósfera de las grandes ciudades adquiera una coloración amarilla-parduzca-rojiza cuando se presentan concentraciones de NO2 elevadas.

16. Efectos Globales
Cada vez está más admitida la necesidad de realizar estudios sobre los posibles efectos que a largo plazo puede producir la contaminación atmosférica sobre los distintos ecosistemas, sobre el
clima y sobre la estratosfera. Tanto las modificaciones de las características de los suelos, debidas al lavado de los elementos del mismo por las lluvias ácidas, como los cambios producidos en
las grandes masas de agua por el aumento de la concentración de metales tóxicos, pueden tener consecuencias ecológicas irreversibles.
El aumento de las concentraciones de dióxido de carbono y de otros contaminantes en la atmósfera puede dar lugar a una elevación general de la temperatura del globo, por «efecto
invernadero», que modificaría el régimen de lluvias, lo que produciría alteraciones sobre las tierras cultivables y la extensión de los desiertos. Por otra parte, los sulfatos y las partículas finas
que disminuyen la visibilidad pueden igualmente reducir la intensidad de la radiación solar. Los hidrocarburos halogenados y los óxidos de nitrógeno emitidos por los aviones supersónicos
pueden provocar una disminución de ozono en la estratosfera con el consiguiente aumento de la radiación ultravioleta que llegaría a la Tierra.
Efectos sobre los ecosistemas (lluvias ácidas)
Los primeros efectos producidos por las precipitaciones ácidas se detectaron en cientos de lagos de Escandinavia, alrededor de los años 60. En la actualidad, más de 18,000 lagos están
acidificados, en Suecia alrededor de 6,000 de ellos muestran graves daños sobre la biología acuática, y unos 2,000 de los situados en la zona meridional y central han perdido sus poblaciones
piscícolas.
La acidificación de las aguas interiores tiene efectos muy graves sobre los ecosistemas acuáticos. Se ha demostrado que todos los tipos de organismos integrantes de los ecosistemas de agua
dulce son sensibles a la acidificación, produciéndose cambios en todos los niveles tróficos. La acidificación de los lagos y de las masas de agua se está extendiendo progresivamente cada vez a
mayor número de países, afectando día a día a más extensas áreas.
Las zonas más propensas a la acidificación del agua tienen suelos ácidos de poca profundidad, superpuestos a rocas graníticas o son suelos arenosos muy erosionados. El aumento de la acidez
del agua de los lagos y ríos provoca un fuerte aumento del contenido de iones aluminio disueltos en el agua. El ión aluminio es muy tóxico para la mayor parte de los organismos y se cree que la
causa última de la muerte de las poblaciones de peces en los lagos acidificados se debe al envenenamiento por aluminio. Otros metales tales como el cadmio, zinc y plomo tienen igualmente
una mayor facilidad para disolverse, por lo que son más accesibles para los animales y plantas acuáticas.
Los suelos presentan, por lo general, una mayor resistencia a la acidificación que el agua. No obstante, el grado de sensibilidad puede variar muy ampliamente de unas zonas a otras
dependiendo, principalmente, del espesor de la capa de humus, de la consistencia del sustrato, así del tipo de rocas y suelo. Uno de los efectos más importantes de la acidificación de los suelos
es, probablemente, el incremento de la movilidad con las consiguientes pérdidas por lixiviación de ciertos cationes metálicos de carácter básico tales como el calcio, magnesio, potasio y
aluminio.
Efectos sobre el clima (efecto invernadero)
Durante los últimos años se ha venido poniendo de manifiesto una preocupación creciente por los posibles efectos que sobre el clima pudiera causar el aumento progresivo de contaminantes
en la atmósfera como consecuencia de las actividades humanas.
Observaciones realizadas en Suecia, Australia, Alaska y Hawai muestran que la concentración de CO2, que oscilaba entre 265 y 290 ppm antes de los años cincuenta, llegó a ser de 330 ppm en
1976, aumentando a un ritmo de alrededor de 1 ppm en el curso de los últimos años.
Se cree que el incremento de CO2 en la atmósfera es debido a las alteraciones que las actividades humanas producen en el ciclo biogeoquímico del carbono ya que, por una parte, en la
combustión de combustible fósiles y en los incendios forestales se producen grandes cantidades de CO2, y por otra parte, estos mismos incendios y la tala progresiva de bosques, que produce
una disminución de las masas forestales mundiales, la degradación del suelo y la creciente desertificación, producen una disminución de la tasa de la absorción total del CO2 presente en la
atmósfera por la vegetación.
El incremento de la concentración del CO2 en la atmósfera puede alterar la temperatura de la Tierra debido a que el CO2 es transparente a la radiación solar recibida del sol, dejándola pasar
libremente, pero absorbe la radiación infrarroja emitida desde la tierra. El efecto total es que cuanto mayor sea la concentración de CO2 en la atmósfera, mayor es la cantidad de energía
recibida por la Tierra desde el Sol que queda atrapada en la atmósfera en forma de calor. Este fenómento que se conoce con el nombre de «efecto invernadero» produciría un
recalentamiento de la atmósfera.
Efectos sobre la estratosfera
La presencia en la estratosfera de determinados compuestos, especialmente los clorofluorocarbonos, puede provocar una disminución de la concentración de ozono en la estratosfera. La capa
estratosférica de ozono protege la superficie de la tierra de una exposición excesiva a los rayos solares ultravioletas actuando como filtro. Una disminución sensible de esta capa protectora
tendría efectos perjudiciales para la salud humana y para la biosfera.
Este incremento de la radiación produciría un aumento apreciable de casos de cáncer de piel en los seres humanos y efectos negativos sobre los organismos, al ser ciertos tipos de plancton
vegetal, animales invertebrados y algunos vertebrados en determinadas etapas de su ciclo vital, especialmente sensibles a la radiación ultravioleta.

17. La Lucha Contra la Contaminación Atmosférica
Durante algún tiempo se consideró que el despilfarro de los recursos naturales y la degradación del medio ambiente era un mal menor que tenía que ser soportado
por las colectividades en pro del progreso económico de los pueblos. Este punto de vista está cambiando rápidamente en la actualidad ante la evidencia, cada vez más
clara, de que la conservación del medio ambiente es una cuestión de supervivencia para los humanos.
Entre los distintos tipos de contaminación, la atmosférica puede considerarse como la de más reciente aparición. Para algunos países surge como problema grave
durante los años cincuenta, mientras que para la mayoría no aparece como tal hasta el final de los años sesenta. El punto de partida de la toma de conciencia de la
gravedad de la contaminación atmosférica se puede situar en Londres en el invierno de 1952, cuando una fuerte contaminación por humos, que persistió durante
cinco días, contribuyó a la muerte de varios miles de personas. Este episodio actuó como detonador para la opinión pública mundial y contribuyó a la puesta en
marcha de una serie de acciones tendentes a reducir este tipo de contaminación.
En 1956 se publicó en el Reino Unido la Ley de Aire Limpio, que tenía como objetivo el disminuir la emisión de humos, fomentando el uso de combustibles limpios.
La primera ley sobre contaminación atmosférica no aparece en Estados Unidos hasta 1963 con la Ley de Aire Limpio. En Francia se aborda el problema de la
contaminación atmosférica, de una forma general, en el año 1961, y en la mayoría de los países la legislación sobre la contaminación atmosférica es más reciente.