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Mg. AMANCIO ROJAS FLORES
CAMBIOS EN EL
ECOSISTEMA
Introducción
Prácticamente todos los ecosistemas de la Tierra han sido transformados
de forma significativa por las actividades humanas. En la segunda mitad del
siglo XX, los ecosistemas se modificaron a un ritmo mayor que en ningún
otro momento de la historia de la humanidad.
Algunos de los cambios más importantes han sido la transformación de
bosques y praderas en tierras de cultivo, el desvío y almacenamiento de
agua dulce en represas y la pérdida de zonas de manglares y de arrecifes
de coral.
Hoy en día, los cambios más rápidos están teniendo lugar en los países
en vías de desarrollo, aunque los países industrializados experimentaron
cambios comparables en el pasado. No obstante, parece que las
transformaciones actuales están teniendo lugar a un ritmo mayor que las
anteriores a la era industrial.
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El bienestar humano depende en gran medida
de los ecosistemas y de los beneficios que
estos otorgan, tales como la producción de
alimentos y agua potable. Sin embargo, durante
los últimos 50 años, las personas han
provocado un enorme impacto sobre el
medioambiente.
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En los ecosistemas marinos, las
poblaciones de especies sometidas a la
pesca se han visto afectadas por la
demanda mundial creciente de alimentos
para el consumo humano y animal. Desde
el comienzo de la pesca industrial, la masa
total de especies marinas explotadas con
fines comerciales ha disminuido en torno a
un 90% en la mayor parte del mundo.
La creación de represas y la captación de
agua para uso humano ha modificado los
ecosistemas de agua dulce, causando
cambios en los flujos de muchos de los
grandes sistemas fluviales. Lo que a su vez
ha derivado en otros efectos tales como la
reducción de los flujos de sedimentos, que
constituyen la principal fuente de nutrientes
para los ecosistemas de estuarios.
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En cuanto a los ecosistemas terrestres,
más de la mitad del área ocupada
originalmente por diferentes tipos de
praderas y bosques ha sido convertida en
tierras agrícolas. Los únicos ecosistemas
terrestres que han sufrido relativamente
pocos cambios son la tundra y los bosques
boreales. Sin embargo, el cambio climático
ha empezado a afectarles.
De forma general, la transformación de
ecosistemas en tierras agrícolas ha
comenzado a frenarse. El aumento de la
productividad agrícola también está
haciendo que disminuya la necesidad de
más tierras de cultivo. En este sentido,
ciertas áreas agrícolas en regiones
templadas están siendo reconvertidas en
bosques o no se cultivan.
CAMBIOS NATURALES EN ECOSISTEMAS
El mundo natural está en perpetuo estado de transformación. El cambio
opera a todas las escalas de tiempo, desde las más cortas a las más largas.
Los cambios a corto plazo, observables por las personas, suelen ser cíclicos
y predecibles: noche y día, ciclo mensual de las mareas, cambio anual de las
estaciones, crecimiento, reproducción y muerte de los individuos.
En conjunto, el clima es, sin duda, el factor más influyente a corto y medio
plazo. En tierra, la temperatura, la precipitación y la estacionalidad son los
tres factores que más afectan a la distribución de ecosistemas. Los cambios
de cualquiera de ellos pueden tener consecuencias duraderas.
En tiempos geológicos recientes, el ejemplo más visible de esto es, sin duda,
la serie de glaciaciones que han caracterizado a gran parte del pleistoceno.
Estos prolongados periodos de enfriamiento global han afectado
profundamente a los ecosistemas de todo el mundo, han provocado la
invasión por los casquetes de hielo polares de regiones templadas y la
contracción de los hábitats forestales húmedos en partes del trópico.
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A escalas temporales más cortas pueden también producirse alteraciones
climáticas de influencia geográfica amplia. Uno de los ejemplos más
espectaculares es la corriente de El Niño, una corriente de agua fría que
recorre periódicamente el Pacífico. Ejerce una influencia enorme sobre los
ecosistemas marinos y provoca, por ejemplo, la muerte de arrecifes de coral en
muchos lugares del Pacífico o la pérdida de productividad de las pesquerías
del ecosistema de la corriente de Humboldt, frente a las costas de Perú y Chile.
La corriente de El Niño sigue un ciclo irregular y varía en cuanto a intensidad e
impacto; raramente pasan más de veinte años sin que se produzca, pero en
ocasiones el fenómeno se ha repetido con un intervalo de sólo uno o dos
años. Afecta también a los ecosistemas terrestres, pues altera las pautas de
precipitación, sobre todo en América. 7
Ciertos episodios locales también afectan con fuerza a los ecosistemas:
incendios, inundaciones y corrimientos de tierras son fenómenos naturales
que pueden tener repercusiones catastróficas a escala local. Este impacto no
es necesariamente negativo: de hecho, muchos ecosistemas necesitan estas
perturbaciones periódicas para mantenerse.
Ciertos ecosistemas, una vez alcanzado el estado óptimo o clímax, son
dependientes del fuego, ya que los incendios periódicos forman parte esencial
del ciclo de crecimiento; estos ecosistemas son muy comunes en áreas
semiáridas, como gran parte de Australia.
A escalas de tiempo más prolongadas, los fenómenos geológicos y la
evolución desempeñan una función crucial en el cambio de funcionamiento de
los ecosistemas. La deriva continental altera, literalmente, la faz de la Tierra,
destruye paisajes y crea otros nuevos, mientras que la evolución da lugar a
nuevas formas de vida que, a su vez, pueden crear ecosistemas nuevos al
tiempo que inducen la extinción de otras especies y la pérdida o
transformación de los ecosistemas de los que formaban parte.
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INFLUENCIA HUMANA EN ECOSISTEMAS
Todos los medios y ecosistemas naturales se enfrentan ahora a una dificultad
sin precedentes: la humanidad. El ser humano ha comprimido en unos pocos
siglos cambios que en su ausencia hubiesen exigido miles o millones de años.
Las consecuencias de estos cambios están todavía por ver.
Impactos más importantes de la actividad del hombre sobre los ecosistemas
La influencia más directa del hombre sobre
los ecosistemas es su destrucción o
transformación. La tala a matarrasa (el corte
de todos los árboles de una extensión de
bosque) destruye, como es lógico, el
ecosistema forestal. También la explotación
selectiva de madera altera el ecosistema.
DESTRUCCIÓN Y FRAGMENTACIÓN DE HÁBITATS
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CAMBIO CLIMÁTICO
Ahora se acepta de forma generalizada que las actividades de la humanidad
están contribuyendo al calentamiento global del planeta, sobre todo por
acumulación en la atmósfera de gases de efecto invernadero.
Las repercusiones de este fenómeno probablemente se acentuarán en el
futuro. Como ya se ha señalado, el cambio climático es una característica
natural de la Tierra. Pero antes sus efectos se podían asimilar, porque los
ecosistemas ‘emigraban’ desplazándose en latitud o altitud a medida que
cambiaba el clima. Como ahora el ser humano se ha apropiado de gran
parte del suelo, en muchos casos los ecosistemas naturales o seminaturales
no tienen ningún sitio al que emigrar
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ESPECIES INTRODUCIDAS
El hombre ha sido responsable deliberado o accidental de la alteración de
las áreas de distribución de un enorme número de especies animales y
vegetales. Esto no sólo incluye los animales domésticos y las plantas
cultivadas, sino también parásitos como ratas, ratones y numerosos insectos
y hongos.
Las especies naturalizadas pueden ejercer una influencia devastadora sobre
los ecosistemas naturales por medio de sus actividades de depredación y
competencia, sobre todo en islas en las que hay especies naturales que han
evolucionado aisladas. Así, la introducción de zorros, conejos, sapos, gatos
monteses y hasta búfalos han devastado muchos ecosistemas de Australia.
Plantas, como el arbusto sudamericano del género Lantana, han invadido el
bosque natural en muchas islas tropicales y subtropicales y han provocado
alteraciones graves en estos ecosistemas; el jacinto acuático africano,
género Eichhornia, también ha perturbado de forma similar los ecosistemas
de agua dulce de muchos lugares cálidos del mundo.
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SOBREEXPLOTACIÓN
La captura de un número excesivo de animales o plantas de un ecosistema
puede inducir cambios ecológicos sustanciales. El ejemplo más importante
en la actualidad es la sobrepesca en los mares de todo el mundo. El
agotamiento de la mayor parte de las poblaciones de peces es, sin duda,
causa de cambios importantes, aunque sus repercusiones a largo plazo son
difíciles de evaluar
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CAMBIOS DE CICLOS MEDIOAMBIENTALES
La capacidad de los ecosistemas de proporcionar beneficios a los seres
humanos, esto es, su capacidad de prestar servicios, depende de los ciclos
medioambientales del agua, el nitrógeno, el carbono y el fósforo. En algunos
casos, estos procesos han sido modificados de forma significativa por la
actividad humana. Los cambios han sido más rápidos en la segunda mitad
del siglo XX que en ningún otro momento de la historia de la humanidad.
El ciclo del agua: la captación de agua desde ríos y lagos para irrigación,
usos urbanos y aplicaciones industriales se ha duplicado entre 1960 y 2000.
En general, las personas usan algo más del 10% de los recursos renovables
disponibles de agua dulce. Sin embargo, en regiones como el Norte de
África, el agua subterránea se capta más rápido de lo que se renueva.
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El ciclo del carbono: en los últimos dos siglos y medio, la concentración
de dióxido de carbono en la atmósfera ha aumentado un tercio. Los
ecosistemas terrestres eran una fuente neta de dióxido de carbono durante
el siglo XIX y principios del XX, pero se convirtieron en un sumidero neto
de carbono en algún momento a mediados del siglo pasado. La causa de
este cambio no es otra que el mayor crecimiento de las plantas como
consecuencia, entre otras, de una nueva gestión forestal y nuevas
prácticas agrícolas.
El ciclo del nitrógeno: la cantidad total de nitrógeno puesta a disposición
de los organismos como consecuencia de las actividades humanas se
multiplicó por nueve entre 1890 y 1990, y en especial desde 1950 por el
empleo de fertilizantes sintéticos. Hoy en día, las actividades humanas
generan la misma cantidad de nitrógeno que todas las fuentes naturales
juntas.
El ciclo del fósforo: el empleo de fertilizantes con fósforo y la tasa de
acumulación de fósforo en suelos agrícolas casi se triplicaron entre 1960 y
1990, pero han disminuido algo desde entonces. El flujo de fósforo hacia
los océanos es hoy tres veces mayor que el flujo natural.
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CONTAMINACION
Se puede definir como
un cambio indeseable
en las características
físicas, químicas o
biológicas del aire, el
agua o el suelo que
puede afectar de
manera adversa la
salud, la supervivencia
o las actividades de los
humanos o de otros
organismos vivos
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DESARROLLO SOSTENIBLE
En 1987 la comisión mundial para el ambiente y el desarrollo de la ONU
(encabezada por la entonces primera ministra noruega Gro Harlem
Brundtland) publico el informe, ampliamente aclamado e incitante a la
reflexión, “Nuestro futuro común” en el que aparece la siguiente definición:
Desarrollo sostenido es el desarrollo que satisface las
necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las
futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades
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Fuentes de energía y sus efectos sobre el Medio Ambiente
A escala mundial, los hidrocarburos aportan más de la mitad de la energía
primaria consumida. En particular, el 32% del consumo energético primario
global proviene del petróleo, siendo así la fuente energética más utilizada.
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La utilización de estos recursos naturales implica, además de su
cercano y progresivo agotamiento, un constante deterioro para el
medio ambiente, que se manifiesta en emisiones de CO2, NOx, y
SOx, con el agravamiento del efecto invernadero, contaminación
radioactiva y su riesgo potencial incalculable
un aumento progresivo de la desertización y la erosión y una
modificación de los mayores ecosistemas mundiales con la
consecuente desaparición de biodiversidad y pueblos indígenas, la
inmigración forzada y la generación de núcleos poblacionales
aislados tendentes a la desaparición.
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Estas agresiones van acompañadas de grandes obras de
considerable impacto ambiental (difícilmente cuantificable) como las
centrales hidroeléctricas
El sobrecalentamiento de agua en costas y ríos generado por las
centrales nucleares
La creación de depósitos de elementos radiactivos, y de una gran
emisión de pequeñas partículas volátiles que provocan la lluvia ácida,
agravando aún más la situación del entorno
Parajes naturales desfoliados, ciudades con altos índices de
contaminación, afecciones de salud en personas y animales,
desaparición de especies animales y vegetales que no pueden
seguir la aceleración de la nueva exigencia de adaptación,
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La industrialización
En un principio, se utilizaban el viento o el agua para mover los
molinos. Más tarde, durante los siglos XVIII y XIX, se inventaron
máquinas de vapor que ayudaron al hombre en su trabajo. Para
estas máquinas se utilizaban leña, turba y carbón.
Los mismos fueron reemplazados en parte, a fines del siglo XIX, por
derivados del petróleo. La población mundial era mucho más reducida
y las fábricas pequeñas. Sus chimeneas producían humo, pero los
vecinos podían detectarlo.
Con el correr del tiempo se hicieron cada vez más fábricas y de
mayor envergadura, con chimeneas muy altas. Los vientos llevaban
los gases lejos, y por lo tanto, resultaba difícil saber de dónde
provenían.
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Consumo y energía
La necesidad de aumento productivo de las sociedades
industrializadas lleva parejo un incremento de los bienes de
consumo y la creación de un mecanismo en el que se establece una
equivalencia entre el confort y el consumo.
La energía ha pasado a lo largo de la historia, de ser un instrumento al
servicio del ser humano para satisfacer sus necesidades básicas, a
ser la gran amenaza -motor y eje de la problemática ambiental-que se
cierne sobre el planeta, hipotecando la existencia de las generaciones
venideras.
El futuro amenazador para nuestro entorno, aún se complica más si
se tiene en cuenta que sólo un 25% de la población mundial
consume el 75% de la producción energética.
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Tres son los problemas a los que nos ha abocado el consumo
desmedido de energía:
un deterioro del entorno
un paulatino agotamiento de los recursos naturales
un desequilibrio irracional en el reparto del consumo y uso de la
energía
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La energía, el medio ambiente y la salud
Los impactos ambientales derivados del uso de la energía no son
nuevos. Durante siglos, la quema de madera ha contribuido a la
deforestación de muchas áreas. Incluso en las primeras fases de la
industrialización, la contaminación local del aire, del agua y de la tierra
alcanzó unos grandes niveles
Lo que es relativamente nuevo es el reconocimiento de los vínculos
entre la energía y los problemas ambientales de ámbito regional y
mundial, y de sus consecuencias.
Aunque el potencial de la energía para mejorar el bienestar de las
personas es incuestionable, la producción y el consumo de energía
convencional están estrechamente vinculados a la degradación del
medio ambiente
Esta degradación amenaza a la salud humana y a la calidad de vida a
corto plazo, y afecta al equilibrio ecológico y a la diversidad biológica a
largo plazo 25
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¿Qué es la atmósfera?
La atmósfera es una cubierta protectora, sin ella la temperatura
terrestre alcanzaría mas de 75°C durante el día y más de 130°C
bajo cero en la noche.
Actúa como un regulador térmico, además de traer lluvia de los
océanos, calor de los desiertos, trópicos y ecuador y frío de los
polos. Gracias a ella hay cielos brillantes y puestas de sol
multicolores
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¿Qué es la contaminación atmosférica?
La contaminación atmosférica es la alteración de la composición de la
atmósfera.
Como resultado de sus procesos industriales y como consecuencia del
funcionamiento de sus motores, industrias y vehículos automotores
(sean de uso público o privado), arrojan a la atmósfera sustancias
distintas de aquellas que la componen y, por lo tanto, la contaminan.
Por ejemplo, las industrias contaminan la troposfera arrojando en ella
partículas suspendidas de cemento, alquitrán, plomo, bromo, cadmio,
zinc; los automóviles la contaminan con monóxido de carbono, dióxido
de azufre, ozono, partículas suspendidas de plomo.
La atmósfera de una ciudad se contamina al introducir en ella
sustancias distintas de las que la forman o al modificar las cantidades
(porcentaje) en que se hallan sus componentes.
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¿Cuál es el origen de la contaminación atmosférica?
La atmósfera se contamina a consecuencia de:
1. Actividades humanas como la producción industrial, transporte
privado y público de personas y materiales, labores domésticas,
actividades consideradas como fuentes artificiales de
contaminación
2. Factores naturales, como erosiones e incendios forestales,
considerados como fuentes naturales de contaminación.
3. Las condiciones geográficas y urbanísticas de una ciudad.
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¿Cuáles son las fuentes que originan la contaminación del aire?
Fuentes de la contaminación atmosférica se dividen en naturales y
artificiales
Naturales
Son factores que contaminan independientemente de las
actividades humanas, como los vientos que producen
polvaredas, las erupciones volcánicas, la erosión del
suelo, los incendios forestales.
Artificiales
Son las que contaminan a causa de actividades
humanas, como las industrias, los medios de transporte,
las estufas de gas, los refrigeradores
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Condiciones Geográficas y Urbanísticas que Propician la
Contaminación Atmosférica
Geográficas
Son la altitud a que se halla una ciudad
respecto del nivel del mar y los accidentes
geográficos (planicies, hondonadas,
montañas) de la región en que se asienta.
Urbanísticas
Corresponden a la distribución y a la cantidad
de calles, casas, jardines, parques, industrias,
etcétera.
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El aire que respiramos es una mezcla de gases que incluyen al
nitrógeno (79%), oxígeno (20%), bióxido de carbono (0.03%) y varios
gases inertes (argón, helio, xenón y criptón), así como cantidades
variables de vapor de agua.
Los contaminantes provienen de fuentes naturales como la actividad
volcánica, los incendios forestales, las tolvaneras, las plantas vivas
(polen), el material vegetal en descomposición, el suelo y el mar.
Pero sin duda las actividades humanas, como el transporte, el
establecimiento de fuentes estacionarias (fábricas y plantas de energía)
y los procesos industriales, son la principal causa de contaminación
atmosférica.
Los cinco principales contaminantes del aire, monóxido de carbono,
óxidos de azufre, hidrocarburos, óxidos de nitrógeno y partículas ,
surgen principalmente de las fuentes mencionadas especialmente
debido al proceso de combustión 34
¿Cuál es la composición del aire?
El aire que respiramos está compuesto principalmente por los
siguientes gases:
*Los gases raros son Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr) Xenón
(Xe) y Radón (Rn), además la atmósfera contiene cantidades mínimas de
metano, polvo, polen cenizas volcánicas y vapor de agua.
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¿Cómo afecta el aire contaminado al suelo y al agua?
La biosfera es la delgada zona de nuestro planeta donde se desarrolla la
vida; comprende partes del aire que rodea a la Tierra, el suelo de los
continentes y el agua de ríos, lagos y Mares.
Entre los seres vivos (factores bióticos) y los no vivos (factores abióticos)
existentes en la biosfera hay un delicado equilibrio, hoy afectado por la
acción humana, sobre todo a través de os contaminantes.
Aunque los contaminantes producidos en un, punto específico del planeta
parecen no influir en otros lugares, ello no es así, pues los fenómenos
atmosféricos como la lluvia y el viento los dispersan hacia otras regiones.
Esta propagación de contaminantes se debe a que el aire, el suelo y el
agua se relacionan íntimamente entre sí, es decir, los contaminantes
presentes en cualquiera de estos medios afectan a los otros dos. Así, la
contaminación del aire tiene efectos directos sobre el agua y el suelo.
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¿Cuales son los principales contaminantes del aire
y sus efectos en el agua y el suelo?
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Contaminantes del aire y sus efectos en la salud
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El transporte, el establecimiento de fuentes estacionarias (fábricas y plantas de
energía) y los procesos industriales son las principales fuentes de
contaminación del aire.
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Efectos Globales
Efectos sobre los ecosistemas (lluvias ácidas)
La lluvia ácida es toda agua de lluvia con valores de pH inferiores a los
de la lluvia normal (5.0 a 5.6).
las altas deposiciones de compuestos de azufre y nitrógeno han
producido graves daños sobre amplias áreas de suelo y bosques
El daño a los bosques probablemente ha sido causado por la acción
combinada de ácidos y metales en el suelo y por las altas
concentraciones de SO2 presentes en el aire de estas zonas
La combinación de un bajo pH en el agua del suelo unido a la
presencia de metales, principalmente aluminio, produce daños en las
raíces de los árboles, através de las cuales absorben gran cantidad de
nutrientes.
Este hecho produce una pérdida de vitalidad haciéndolos
especialmente sensibles a las plagas. 40
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Efectos sobre el clima (efecto invernadero)
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 fenómeno que se conoce con el nombre de «efecto
invernadero» produciría un recalentamiento de la atmósfera.
Se ha estima que, de duplicarse la concentración actual de CO2 en la
atmósfera, podría aumentar en dos o tres grados centígrados la
temperatura de la misma.
En las zonas lluviosas se incrementarán las precipitaciones y las zonas
áridas serán aún más áridas, mientras que los hielos polares comenzarán
a derretirse. 42
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Dióxido de
Carbono
56%
Óxido de
Nitrógeno
7%Metano
14%
Clorofluor-
carbonos
23%
Distribución de los gases de origen antropogénico que
contribuyen al efecto invernadero
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Deforestación
tropical
23%
Consumo de
combustibles
77%
Contribución de las actividades humanas a las
emisiones de dióxido de carbono
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Uso de
fertilizantes
37%
Deforestación
tropical
13%
Combust. de
madera y
biomasa
industrial
5%
Residuos
agrarios
10%Sobrecultivo
de tierras
10%
Consumo de
combust.
fósiles
25%
Contribución de las actividades humanas a
emisiones de óxido de nitrógeno
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Producción
de gas y
carbón
23%
Vertederos
11%
Deforestaci
ón tropical
11%
Campos de
arroz
32%
Digestión
de
rumiantes
23%
Contribución de las actividades humanas a
emisiones de metano
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Espumas
rígidas,
planchas y
mold. flex.
24%
Aerosoles
25%
Otras
actividades o
sin localizac.
21%
Refrigeración
(autos, neveras
y cámaras)
17%
Limpieza de
mecanismos
electrón.
13%
Contribución de las actividades humanas a
emisiones de clorofluorocarbonos (CFC)
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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
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