Medi Ambient i Canvi Climàtic: Impactes, Causes i Energies

Cada astre hauria seguit la seva pròpia història evolutiva; per tant, no hauríem de trobar cap semblança entre biosferes diferents. El creixement de la civilització humana (a costa de consumir quantitats d'energia, d'explotar els recursos naturals escassos i de degradar amb els seus residus la qualitat de l'aire, l'aigua i els sòls) és l'origen dels problemes ambientals.

Factors Clau per a la Vida i el Planeta

Factors d'un Planeta Habitable

• Temperatura adequada (permet el funcionament dels processos metabòlics)
• Activitat tectònica (erupcions volcàniques fan sortir a la superfície elements que formen part de les molècules vives)
• Presència d'aigua líquida
• Protecció fotoquímica contra la radiació d'alta freqüència (gràcies a la magnetosfera, la ionosfera i la capa d'ozó)

Factors que Afavoreixen l'Augment de la Població

• Control del foc (diversificació de la dieta i accés a llocs inhabitables)
• Agricultura, ramaderia i desenvolupament de noves tecnologies (tècniques de conservació d'aliments i millors eines)
• Millora de l'alimentació (especialització en professions i comerç)
• Aparició de ciutats, camins, viatges, etc.
• Ús de productes agroquímics (més aliments)

Conceptes Fonamentals en Ecologia i Clima

Teoria dels Sistemes

Teoria dels Sistemes: mètode d'estudi i pensament que ens aproxima a la comprensió de les coses complexes (funcionament del clima, estructura del cosmos, sistemes fractals) amb el suport de noves tecnologies (exemple: medi ambient).

El Niño

El Niño: alteració climàtica de caràcter regional que afecta la temperatura de la superfície del mar prop del Perú i que acaba tenint conseqüències sobre tot el planeta.

Impactes Ambientals Atribuïts a l'Acció Humana

• Atmosfera
  • Escalfament global
  • Reducció de la capa d'ozó
  • Contaminació industrial, pluja àcida, etc.
  • Contaminació urbana: ozó troposfèric
• Hidrosfera
  • Alteració de la circulació oceànica
  • Reducció de les glaceres
  • Sequeres
  • Contaminació d'aqüífers
• Geosfera
  • Esgotament de recursos
  • Dispersió d'elements tòxics
  • Acumulació de residus
  • Erosió, pèrdua de sòls
• Biosfera
  • Pèrdua de diversitat
  • Introducció d'espècies exòtiques
  • Desforestació
  • Esgotament de recursos pesquers

Fenòmens Climàtics i Composició Atmosfèrica

Hipòtesi Gaia

Hipòtesi Gaia: interpreta globalment la natura com una interrelació complexa entre els sistemes ambientals fins a formar una espècie de superorganisme autoregulat.

L'energia que incideix sobre la Terra consisteix en radiació lluminosa. La irradiació retorna cap a l'atmosfera en forma de radiació infraroja, que es dispersa en forma de calor i escalfa l'atmosfera per damunt del normal. Tant en l'entrada com en el retorn hi ha elements que intercepten el camí de la radiació (núvols, gotes d'aerosols, gasos d'efecte hivernacle).

Efecte Hivernacle

Efecte Hivernacle: sobreescalfament que experimenta l'atmosfera a causa de la presència en l'aire de diversos gasos, gasos d'efecte hivernacle, els quals dispersen la radiació en forma de calor.

Gasos d'Efecte Hivernacle

Els gasos d'efecte hivernacle (vapor d'aigua, CO2, metà i òxid de dinitrogen) tenen alta efectivitat en la dispersió de la radiació en forma de calor i en l'augment de la temperatura.

Atmosferes Urbanes

Atmosferes urbanes: ciutats envoltades d'una gran bombolla d'aire dens i calent deguda a la presència de partícules sòlides i líquides en suspensió i a la conservació de la calor de les superfícies asfaltades i els edificis en absència de pluges o vent. La causa principal és el trànsit automobilístic.

Utilitzacions de l'Ozó

• Filtre de les radiacions ultraviolades (estratosfera, capa d'ozó), només entren les radiacions responsables de la síntesi de la vitamina D a la pell i del color torrat de prendre el sol.
• Reducció de la visibilitat i producció d'irritacions (troposfera).
• Desinfectant de l'aire de les sales d'operacions.
• Substitució del clor en la potabilització de les aigües.

Causes del Canvi Climàtic

Causes Naturals del Canvi Climàtic

• Causes sobtades: erupcions volcàniques, impactes de meteorits o cometes.
• A curt termini: fenomen El Niño, taques solars, activitat biològica.
• A mitjà termini: causes astronòmiques com els canvis en la geometria de l'òrbita.
• A llarg termini: moviments tectònics, canvis en la latitud dels continents, canvis en la proporció de terres emergides, canvis en la circulació oceànica.

Causes Antròpiques del Canvi Climàtic

• Addició de gasos a l'atmosfera: vapor d'aigua, CO2, òxid de dinitrogen, aerosols.
• Destrucció/modificació del paisatge: desforestació, incendis, modificació de l'albedo, urbanització.

Definicions Clau i Fonts d'Energia

Societats de Serveis

Societats de serveis: aquelles on la majoria de la població activa està ocupada en sectors com la sanitat, l'educació, la seguretat, etc.

Aerosols

Aerosols: líquids que es mantenen dins l'aire gràcies a estar dividits en gotes minúscules.

Clima

Clima: patró de les condicions meteorològiques en una àrea extensa al llarg dels anys.

Fonts d'Energia

Fonts d'energia: recursos naturals dels quals es pot obtenir energia.

Energia Primària

Energia primària: la que aporten directament els sistemes naturals (combustibles fòssils, energia nuclear, vent, llum solar).

Energies Secundàries

Energies secundàries: formes per empaquetar i transportar l'energia dels llocs de producció als llocs de consum (combustibles de gasolineres, centrals elèctriques convencionals).

Energia Renovable

Energia renovable: aquella que s'obté de fonts naturals inesgotables, per la gran quantitat d'energia que conté o perquè són capaces de regenerar-se per mitjans naturals.

• Hidroelèctrica
• Mareomotriu
• Biocombustibles/Residus
• Geotèrmica
• Solar tèrmica
• Solar fotovoltaica
• Eòlica
• Oceanotèrmica

Energia No Renovable

Energia no renovable: aquella que s'obté de fonts d'energia que es troben a la natura en una quantitat limitada i que un cop consumides no es poden substituir.

• Petroli
• Carbó
• Gas natural
• Nuclear de fissió
• Nuclear de fusió

Consum i Generació d'Energia

Automoció i Calefacció

• Gas natural
• Petroli (gasolina, etc.) (emissions de CO2)
• Carbó

Generació d'Electricitat

• Carbó: CO2, contaminant (16%)
• Fuel-oil i gas natural: CO2 (35%)
• Hidràulica (10%)
• Nuclear (20%)
• Eòlica (11%)
• Fotovoltaica (3%)