Conceptos Esenciales de Sostenibilidad y Gestión Ambiental

Gestión de Residuos y la Regla de las 3R

El objetivo principal es que la producción de residuos no supere la capacidad de asimilación del medio, un principio fundamental conocido como la Tercera Regla de Daly. De este objetivo surge la popular Regla de las 3R:

• Reducción: Disminuir la cantidad de residuos generados.
  • Valorización económica: Mediante tratamiento para obtener materias primas secundarias.
  • Valorización energética: A través de procesos como la incineración, biometanización u obtención de biodiésel.
• Reutilización: Dar al residuo el mismo uso que tenía originalmente. Este proceso permite su valorización y contribuye a la reducción de nuevos residuos.
• Reciclado: Transformar los residuos en nuevos productos. Requiere:
  • Clasificación: Separación de los materiales.
  • Recogida selectiva: A través de contenedores específicos y “puntos limpios”.
  • Reciclaje de materiales específicos: Especialmente metales como el aluminio (Al).
  • Compostaje: Proceso de descomposición de materia orgánica para obtener abono.

Eutrofización: Impacto en la Calidad del Agua

La eutrofización es la reducción de la calidad del agua debido a un aporte excesivo de nutrientes. Esto provoca un incremento de la demanda biológica de oxígeno (DBO) y un aumento explosivo de la actividad biológica.

Factores y Consecuencias de la Eutrofización

• El riesgo es mayor cuanto menor sea el flujo hídrico y mayor el aporte de nutrientes. Son especialmente susceptibles los lagos que tengan una termoclina muy acusada.
• Los nutrientes que causan este proceso son principalmente los fosfatos y los nitratos, presentes en abonos, residuos alimenticios, efluentes de industrias agropecuarias y detergentes, superando la capacidad de autodepuración natural del medio acuático.
• Como consecuencia de este aporte se produce:
  • Proliferación del fitoplancton: Aumenta la turbidez del agua debido a la formación de una película verdosa en la superficie; el oxígeno escapa a la atmósfera.
  • Reducción de luz y oxígeno disuelto: Disminuye la cantidad de luz, lo que reduce la fotosíntesis y, por ende, el oxígeno disuelto en el agua, produciendo la muerte de organismos aerobios.
  • Muerte del fitoplancton: Al agotarse el nitrógeno del vertido, muere la mayor parte del fitoplancton, salvo las cianobacterias (fijadoras de nitrógeno atmosférico) hasta acabar con todo el fósforo.
  • Sedimentación y condiciones anaerobias: La necromasa (materia orgánica muerta) se sedimenta en el fondo, donde es oxidada por bacterias aerobias que agotan el oxígeno restante, produciendo condiciones anaerobias.
  • Producción de gases tóxicos: Las bacterias descomponedoras anaerobias fermentan la materia orgánica y producen amoniaco, metano y sulfuro de hidrógeno. Estos gases son tóxicos y malolientes, deteriorando las características organolépticas del agua, degradando su calidad y disminuyendo su capacidad para albergar una mayor biodiversidad.

Bioacumulación de Sustancias Tóxicas

La bioacumulación es el proceso de acumulación de sustancias tóxicas (como metales pesados o compuestos orgánicos sintéticos) en organismos vivos, alcanzando concentraciones cada vez mayores y superiores a las registradas en el medio ambiente.

Mecanismos y Organismos Afectados por la Bioacumulación

• Las sustancias ingeridas no pueden ser descompuestas ni excretadas, acumulándose en los tejidos del organismo.
• Afecta más a organismos de los niveles tróficos superiores, ya que:
  • Viven más tiempo e ingieren una mayor cantidad de alimento a lo largo de su vida.
  • Al alimentarse de gran cantidad de individuos, ingieren todas las sustancias tóxicas que estos contenían, magnificando la concentración (biomagnificación).

Bucles de Realimentación en Sistemas

Los bucles de realimentación describen cómo la salida de un sistema puede influir en su propia entrada, creando ciclos de causa y efecto.

Tipos de Bucles de Realimentación

• Bucles de realimentación positiva: Provocan un incremento descontrolado de las variables implicadas. Presentan un número par (o cero) de relaciones negativas. Su comportamiento explosivo desestabiliza los sistemas.
• Bucles de realimentación negativa: Son estabilizadores u homeostáticos. Presentan un número impar de relaciones negativas, tendiendo a mantener el sistema en equilibrio.

Modelos de Sistemas: Caja Negra y Caja Blanca

Los modelos de sistemas son representaciones simplificadas de la realidad que nos ayudan a comprender y predecir el comportamiento de sistemas complejos.

Modelos de Caja Negra

En los modelos de caja negra, solo se representan las entradas y salidas de materia, energía e información del sistema, sin detallar su funcionamiento interno.

• Cumplen los principios de la termodinámica:
  • Principio de conservación de la energía (1ª Ley): La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Se expresa como: E_entrante = E_almacenada + E_saliente.
  • Principio de entropía (2ª Ley): En cada transferencia o transformación energética, aumenta la entropía. La entropía representa la parte no utilizable de la energía contenida en un sistema y se asocia al desorden. El Universo tiende al desorden (incremento de entropía), mientras que el mantenimiento del orden requiere un aporte energético constante.

Modelos de Caja Blanca

En los modelos de caja blanca, se observa el interior del sistema, detallando sus componentes y las interacciones entre ellos.

• Se representan mediante un diagrama causal:
  • Se marcan las variables que los componen (solo las estrictamente necesarias), que son subsistemas del inicial (pueden representarse, a su vez, como modelos caja blanca o negra).
  • Se unen mediante flechas que representan las interacciones (relaciones causales).
  • Tipos de relaciones causales:
    • Simples: Influencia directa de una variable sobre otra. Pueden encadenarse.
    • Complejas: Se cierran sobre sí mismas, formando bucles de realimentación:
      • Realimentación positiva (+)
      • Realimentación negativa (-)

Desarrollo Sostenible: Concepto y Principios

El desarrollo sostenible es la actividad económica que satisface las necesidades de la generación presente sin afectar la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades.

Facetas y Principios Operativos del Desarrollo Sostenible

• El concepto de desarrollo sostenible abarca tres facetas interconectadas:
  • Sostenibilidad ecológica.
  • Sostenibilidad económica.
  • Sostenibilidad social.
• La Cumbre de la Tierra (Río de Janeiro, 1992) plasmó esta idea en la Carta a la Tierra, que se concretó en el documento Agenda 21, el cual expone las estrategias necesarias para alcanzar el desarrollo sostenible durante el siglo XXI.
• Principios operativos del desarrollo sostenible:
  • Principio de recolección sostenible.
  • Principio de vaciado sostenible.
  • Principio de emisión sostenible.
  • Principio de selección sostenible de tecnologías.
  • Principio de irreversibilidad cero.
  • Principio de desarrollo equitativo.

Indicadores Ambientales y Huella Ecológica

Un indicador ambiental es una variable que aporta información cuantificable sobre el estado o evolución de un problema ambiental concreto.

Tipos de Indicadores Ambientales (P-E-R)

Existen tres tipos principales de indicadores:

• Indicadores de Presión (P): Reflejan la presión que ejercen las actividades humanas sobre el medio ambiente (p. ej., volumen de CO₂ emitido a la atmósfera por persona y año).
• Indicadores de Estado (E): Describen los efectos derivados de la presión ambiental (p. ej., aumento de temperatura por efecto invernadero).
• Indicadores de Respuesta (R): Describen el esfuerzo político y social para marcar objetivos y tomar decisiones (p. ej., promulgación de leyes para la reducción de emisiones).

La Huella Ecológica: Medición del Impacto

La Huella Ecológica representa el área de tierra o agua ecológicamente productivos y el volumen de aire necesarios para generar los recursos y asimilar los residuos producidos por una población determinada de seres humanos.

• Puede aplicarse a diferentes escalas: individual, local, regional, nacional o global.
• Permite comparar el impacto y el coste ambiental del desarrollo económico.

Gestión y Planificación de Riesgos Ambientales

La planificación o gestión de riesgos tiene como objetivo la elaboración de medidas destinadas a hacerles frente, basándose en la comprensión de los factores de riesgo y la implementación de estrategias.

Factores de Riesgo: Peligrosidad, Exposición y Vulnerabilidad

• Peligrosidad (P): Probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente dañino en un lugar e intervalo temporal determinados. Depende del propio evento y para determinarla hay que tener en cuenta:
  • Distribución geográfica.
  • Tiempo de retorno (frecuencia con la que se repite).
  • Magnitud o severidad.
• Exposición (E) o valor: Número total de personas o bienes sometidos a un determinado riesgo. La superpoblación y el hacinamiento incrementan más el riesgo que la severidad del proceso en sí. Puede valorarse desde tres aspectos:
  • Ambiental.
  • Social.
  • Económico.
• Vulnerabilidad (V): Representa el porcentaje, respecto al total expuesto, de víctimas mortales o de pérdidas económicas provocadas por un determinado evento. Está relacionada con la eficiencia para afrontar el riesgo.

Planificación y Medidas de Gestión de Riesgos

La gestión de riesgos se materializa a través de:

• Predicción: Gestiona la peligrosidad, pues su objetivo es saber dónde va a ocurrir, cuándo y con qué intensidad. Se materializa con la elaboración de mapas de riesgo, elaborados a partir de la distribución geográfica, tiempo de retorno y severidad de los riesgos.
• Previsión: Gestiona la exposición, pues su objetivo es reducir el número de personas y bienes sometidos a riesgo. Su principal herramienta es la ordenación del territorio.
• Prevención: Gestiona la vulnerabilidad, pues su objetivo es disponer con anticipación medidas para reducir o eliminar los daños. Estas medidas pueden ser:
  • Estructurales: Modificando las estructuras geológicas o haciendo construcciones adecuadas (p. ej., diques, edificios sismorresistentes).
  • No estructurales:
    • De protección civil.
    • Educación para el riesgo.
    • Implantación de seguros.
    • Legislación.
    • Análisis coste/beneficio.