PAU 2010 CIENCIAS DA TERRA E AMBIENTAIS

Transcrição

1 Instrucións: o alumno/a deberá elixir unha das dúas opcións (A e B) das que se compón a proba. OPCIÓN A 1. Contesta ás seguintes cuestións relacionadas coa ATMOSFERA. Valoración: 3 puntos (0,5 puntos/cuestión) Cal é a función protectora da atmosfera? Absorber a radiación solar de menor lonxitude de onda (máis alta enerxía), que produce efectos nocivos nos seres vivos. Regular a temperatura mediante os efectos invernadoiro e albedo. Protexer do impacto de meteoritos Razoa como afectan as condicións anticiclónicas e as borrascas na dispersión dos contaminantes. BORRASCA: a baixa presión facilita a dispersión de contaminación local porque: (converxencia en superficie e) ascenso de masas de aire con diverxencia en altura dispersión contaminantes precipitacións lavado contaminantes cara á superficie ANTICICLÓN: a alta presión dificulta a dispersión de contaminación local porque non hai movementos ascendentes de aire: anticiclóns cálidos: hai unha situación xeral de subsidencia anticiclóns térmicos (fríos): aire frío denso permanece na superficie e mantén estabilidade na vertical (con frecuencia a ausencia de ventos en superficie limita a dispersión de contaminantes na horizontal) 1.3. Que é a capa de ozono e que importancia ten para a vida na Terra? A capa de ozono é a zona da atmosfera, na estratosfera, entre os 15 e os 30 km de altura, onde se atopa o pico de máxima concentración do gas O 3. Esta capa ten un espesor variable, máximo no ecuador e mínimo nos pólos, e sofre variacións diarias e estacionais en función da cantidade de radiación solar recibida. A función máis importante da capa de ozono é a de absorber a radiación ultravioleta B procedente do espazo exterior, permitindo así a existencia de vida na Terra; o ozono retén o 90% da radiación ultravioleta. A súa importancia reside en ser un notable axente mutáxeno En que capa da atmosfera se orixinan os fenómenos meteorolóxicos? Por que? Na troposfera, chamada capa do clima. Contén a maior parte da masa total da atmosfera e practicamente todo o vapor de auga. A temperatura nesta capa experimenta unha gran variación e vai diminuíndo desde os 15ºC de media na superficie ata os -60ºC. Dáse nela unha circulación do aire na que predomina o desprazamento vertical. É por iso polo que na troposfera se produce a maior parte dos fenómenos meteorolóxicos Que efecto ten o aumento da concentración de CO 2 na atmosfera? CO 2 é un gas invernadoiro; potenciaríase este efecto (reforzo positivo no balance global de radiación do planeta): máis concentración CO 2 máis absorción do infravermello emitido pola superficie menos IR escapa ao espazo quecemento 1.6. Por que no hemisferio norte as masas de aire nas borrascas xiran en sentido antihorario? Pola forza de Coriolis, que é unha consecuencia do movemento de rotación terrestre e do seu sentido antihorario. Os ventos que circulan desde os anticiclóns ás borrascas, seguindo o gradiente de presión en sentido radial, son desviados pola forza de Coriolis, cun sentido tanxencial ás isóbaras. A traxectoria resultante é intermedia, dando lugar a un xiro en sentido horario nos anticiclóns e antihorario nas borrascas no hemisferio norte (ó revés no hemisferio sur). 2. Os datos da seguinte táboa foron obtidos experimentalmente nun bosque tropical húmido de montaña. Contesta ás cuestións que se presentan. Valoración: 2 puntos (0,5 puntos / cuestión). (BIOMASA = g C m -2 ) ESTRATOS DA VEXETACIÓN Índice foliar (m 2 m -2 ) P. BRUTA (1) (g C / m 2 12 h) RESPIRACIÓN (g C m -2 día -1 ) Árbores elevadas, dominantes 2,06 4,35 1,29 Árbores pequenas/arbustos/epífitas 4,25 9,95 5,17 Vexetación herbácea, rebentos 1,03 2,34 2,54 (1) día soleado Organismos do solo (descompoñedores) - - 5,48

2 2.1. Calcula a produción primaria neta. A produción primaria é a do conxunto da vexetación: Produción primaria bruta 4,35 + 9,95 + 2,34 = 16,64 g C m -2 día -1 (PPB) Respiración dos produtores 1,29 +5,17 + 2,54 = 9,0 g C m -2 día -1 (R p ) PPN = PPB R p Produción primaria neta 16,64 g C m -2 día -1-9,0 g C m -2 día -1 = 7,64 g C m -2 día Calcula a porcentaxe de gasto respiratorio da vexetación. (A respiración realízase a partir de biomoléculas sintetizadas na fotosíntese, que se cuantifican mediante o parámetro produción bruta, polo tanto) o gasto respiratorio referímolo a esta PPB % gasto respiratorio = R/PPB 100 9,0 g C m -2 día -1 / 16,64 g C m -2 día = 54% 2.3. Calcula a taxa de renovación media do primeiro nivel trófico. (O primeiro nivel trófico é o dos produtores, é dicir, o correspondente á vexetación. Como o dato de biomasa non está fraccionado por estratos de vexetación, só podemos calcular a taxa de renovación para o conxunto da vexetación. O resultado será un valor medio para o conxunto da vexetación) Taxa de renovación = Produción primaria neta / Biomasa 7,64 g C m -2 día -1 / g C m -2 = 0,00067 día -1 0,067 % diario 0, = 24,5% anual 2.4. Como é posible que o estrato vexetación herbácea, rebentos teña un gasto respiratorio superior á produción bruta? Neste estrato están incluídas as pequenas plantas de carácter umbrófilo que van medrando a partir das reservas de biomasa contidas en grandes sementes. Para o seu gasto respiratorio, ademais da propia produción bruta, utilizan unha fracción da produción neta de estratos superiores (a que os seus proxenitores dedicaron á reprodución). 3. Cos termos que se presentan a continuación débense construír catro frases nas que se integren só tres destes en cada unha delas. Os termos non poderán repetirse. As frases poderán construírse empregando outros termos que non figuren na lista, pero nunca se empregarán máis de tres dos que se propoñen; haberá, por tanto, tres que non serán utilizados. Valoración: 1 punto (0,25 puntos / frase ben construída). Acción humana Nivel trófico Fósforo Deposición Encoros Regulación Factor limitador Desertificación Chuvia ácida Produción primaria Solos Ríos SO 2 Hábitat Inversión térmica. O fósforo é o principal factor limitador da produción primaria. A chuvia ácida prodúcese como consecuencia da deposición húmida de SO 2 e NOx da atmosfera que ao oxidarse forman ácido sulfúrico e ácido nítrico. Unha das finalidades dos encoros é a regulación do caudal dos ríos (e controlar as súas crecidas). O proceso de desertificación consiste na degradación dos solos pola acción humana. 4. Define os conceptos que se indican a continuación. Valoración: 2 puntos (0,4 puntos / definición). Afloramento oceánico Taxa de renovación Horizonte dun solo Especie estenoica Sucesión ecolóxica. Afloramento oceánico Tipo de corrente ou circulación vertical que consiste nun ascenso de auga profunda cara á superficie oceánica, xerado pola acción de ventos constantes ou pola existencia dunha zona de diverxencia. Son zonas nas que a auga que se move é substituída por auga profunda fría; dan lugar a unha boa mestura de auga na vertical, o que supón a eliminación da posible estratificación previa ou da termoclina. Nestas zonas a auga que aflora ao vir de profundidades onde non chega a luz solar é fría e rica en nutrientes (as augas superficiais son moi pobres en nutrientes), por iso son moi ricas en pesca. Na superficie fórmase, grazas á enerxía solar, unha gran cantidade de fitoplancto capaz de manter unha comunidade animal moi numerosa. Estas zonas teñen notable incidencia na produción biolóxica pola achega de nitratos e fosfatos do fondo. Permiten a incorporación ás redes tróficas mariñas de nitratos e fosfatos que doutro xeito estarían inutilizados polo seu depósito nos sedimentos mariños. Taxa de renovación Ou produtividade neta, é a relación que existe entre a produción neta e a biomasa, unha das eficiencias que se pode calcular nun ecosistema ou nun nivel trófico. Representa a velocidade coa que se renova a biomasa, e o seu valor é: Pn/B 100 (%) (é dicir, leva a mesma unidade de tempo coa que estaba calculada a produción, por exemplo 8% anual ou 0,2% diario). (Exemplos: A produtividade é moi elevada no plancto: as súas poboacións renóvanse con moita rapidez xa que manteñen unha biomasa pequena cunha alta taxa de reprodución; na vexetación terrestre é máis baixa, especialmente nas especies que acumulan moita biomasa en forma de madeira.)

3 Horizonte dun solo É cada unha das capas superpostas, mais o menos horizontais, nas que se encontra estruturado un solo e que se diferencian entre si pola súa composición, textura, propiedades etc. ( os horizontes só son horizontais en superficies sen pendente). A ordenación vertical de todos os horizontes dun solo, dende a superficie ata a roca nai sen alterar, chámase perfil do solo. Nos solos evolucionados, de arriba a abaixo, pódense distinguir tres horizontes: Horizonte A.- (de lavado o eluviación).- O máis superficial; nel enraízase a vexetación herbácea. A súa cor é escura pola abundancia de materia orgánica descomposta (humus), pobre en minerais solubles, xa que a auga da chuvia os disolve e os leva para abaixo. Ás veces pódense observar tres subniveis A 0 (rico en humus bruto), A 1 (rico en humus elaborado) e A 3 (predomina a materia mineral sobre o humus) Horizonte B.-(de precipitación o iluvial) Presenta tons claros, escaseza de materia orgánica e abundancia de sales minerais que precipitan procedentes do horizonte A: carbonatos (cotras), sustancias coloidais, óxidos e hidróxidos metálicos etc. Horizonte C.- Constituído pola rocha nai en proceso de meteorización (fragmentada mecanicamente e con una meteorización química incipiente). É un horizonte de tránsito cara á rocha nai sen alterar (horizonte D) Especie estenoica Especie que non tolera ou soporta amplas variacións nos factores ambientais con respecto aos valores óptimos. Normalmente, refírese a algún factor en particular, pois un organismo pode ter un rango de tolerancia alto para un factor e estreito para outros. Neste caso consérvase o prefixo esteno- diante do nome do factor en cuestión: estenotermo (temperatura), estenohalino (salinidade), estenófago (alimentación). Neste caso, a terminación xenérico -oico refírese ao conxunto do hábitat (polo que os organismos estenoicos seleccionarían vivir en hábitats nos que a maioría dos parámetros abióticos teñan tendencia á constancia). Sucesión ecolóxica Son os cambios de calidade e cantidade producidos nos ecosistemas ó longo do tempo. É un proceso dinámico resultante das interaccións entre os factores bióticos e abióticos no tempo, que dá lugar á formación dun ecosistema complexo e estable. En toda sucesión os primeiros colonizadores son especies estrategos da r, mentres que a medida que se achega ao concepto teórico de clímax substitúenos estrategos da K. A medida que transcorren as sucesións, pódense apreciar unha serie de cambios nos ecosistemas, aumentando a diversidade e a estabilidade. Existen dous tipos de sucesións: Sucesións primarias: primeira colonización biolóxica dun medio natural (rochas, dunas, illas volcánicas etc.). Sucesións secundarias: aquela recolonización tras producirse unha alteración ou perturbación, tanto natural como inducida polo home. Son máis curtas cás primarias e a súa lonxitude depende do estado de conservación do solo. 5. Sinala como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes frases. As respostas erróneas puntuarán negativamente. Non será válido responder na folla do exame. Valoración: 2 puntos (0,2 puntos / acerto) Os mecanismos de realimentación positiva son estabilizadores...f 5.2. Os seres vivos non modificaron as características químicas da atmosfera até a aparición dos organismos multicelulares eucariotas (plantas e animais) A biomasa é a cantidade en peso de materia orgánica de calquera nivel trófico ou de calquera ecosistema...v 5.4 Comensalismo é unha relación que se dá entre individuos que comparten un mesmo recurso alimenticio, establecéndose competencia entre eles...f 5.5. A enerxía solar, eólica e mareomotriz considéranse recursos enerxéticos renovables...v 5.6. O consumismo aumenta o nivel de vida dunha poboación, mais non a súa calidade de vida....v 5.7. Impacto ambiental é a diferenza entre o medio tal e como evolucionaría sen intervención humana e o medio alterado por unha determinada acción do home...v 5.8. Canto maior sexa a cantidade de osíxeno disolto na auga, mellor será a súa calidade...v 5.9. As especies eurioicas respecto á salinidade (eurihalinas) son capaces de colonizar medios que rexistran oscilacións elevadas de salinidade...v Os combustibles fósiles representan a produción de ecosistemas do pasado que permanece almacenada na litosfera...v

4 PAU OPCIÓN B 1. Contesta ás seguintes cuestións relacionadas coa HIDROSFERA. Valoración: 3 puntos (0,5 puntos / cuestión) Que repercusión ten o fenómeno de El Niño sobre a pesca no Pacífico? Razoa a resposta. A existencia do conxunto de características ambientais coñecidas por El Niño provocan unha diminución do volume de pesca dispoñible, debido a un descenso da produción 1aria e posteriormente da 2aria na rede trófica mariña, que ten lugar nas costas sudamericanas. A causa é a desaparición do afloramento que causa o ascenso de nitratos e fosfatos do fondo cara á superficie, como consecuencia da debilitación ou ausencia dos alisios, o que conduce a unha estratificación térmica da columna de auga, co establecemento dunha termoclina que impide a mestura vertical de auga e o ascenso da auga profunda Explica as diferenzas entre as correntes mariñas superficiais e profundas. Correntes superficiais: producidas polo arrastre do vento (emparellamento atmosfera-océanos), modificadas pola rotación terrestre (forza Coriolis) e a distribución continental. Correntes profundas: son termohalinas (diferenzas de densidade que resultan de diferenzas de temperatura e salinidade), afectadas pola topografía do fondo oceánico (pola posición latitudinal das cuncas oceánicas) e pola rotación. Dous sistemas illados pola estratificación das augas (termoclina), intercambian nas zonas de subsidencia e de afloramento Explica por que se considera a auga como recurso potencialmente renovable. Aínda que se trata dun recurso renovable que se recicla co ciclo da auga, o termo potencialmente fai referencia a que, se este recurso se explota, excedendo a súa taxa de renovación, isto pode levar ao esgotamento deste, podendo ser considerado, nese caso, como recurso non renovable. Este é o caso da sobreexplotación persistente dos acuíferos, que impide a súa recarga ao nivel normal. Se a situación de sobreexplotación se prolonga, a rocha pode compactar irreversiblemente e esta perdería a capacidade de almacenar auga Dadas as características litolóxicas da Galiza, como esperamos que sexan os seus acuíferos? Case o 95% dos materiais son rochas cristalinas magmáticas ou metamórficas moi impermeables debido á súa porosidade primaria case nula. A capacidade de formar acuíferos dependerá da porosidade secundaria, que ten unha incidencia moi desigual (por fractura e meteorización, a disolución limítase ás escasas zonas calcarias). En consecuencia os acuíferos son moi heteroxéneos con importantes variacións en pozos moi próximos, pero en xeral de escasa entidade. A alteración de rochas graníticas produce regolitos máis porosos que os de rochas básicas, que dan lugar a limos e arxilas máis impermeables. As zonas sedimentarias tampouco forman grandes acuíferos, pois escasean materiais porosos axeitados con extensión e potencia importante Indica dous mecanismos que permitan a autodepuración da auga. De tipo físico: a sedimentación por gravidade das partículas presentes na auga (decantación de sólidos en suspensión). De tipo químico/biolóxico: descomposición e degradación da materia orgánica até converterse en materia inorgánica, debido á acción, basicamente, das bacterias, contribuíndo tamén a esta acción as algas verdes, oligoquetos e larvas de insectos Explica un parámetro que permita determinar a cantidade de materia orgánica na auga. A demanda biolóxica de osíxeno (DBO) é o parámetro que se manexa para ter unha medida da materia orgánica biodegradable; é unha medida da cantidade de O2 que os microorganismos necesitan para oxidar a materia orgánica. Este proceso de oxidación é lento e os compostos orgánicos sinxelos (glicosa) oxídanse case completamente en cinco días, mentres que os complexos só se degradan nun 40% no mesmo período de tempo. Existen diferentes formas de determinar este parámetro, pero a máis frecuente é a que se refire ó período de incubación de cinco días, a DBO5, é dicir, cantidade de O2 que os organismos necesitan para degradar a materia orgánica, nun volume de auga, durante cinco días e a unha tª de 20ºC. A reacción lévase a cabo na escuridade. Uns valores elevados de DBO5 indican unha alta concentración de materia orgánica biodegradable. 2. Observa o esquema e contesta ás actividades que se propoñen a continuación. Valoración: 2 puntos (0,5 puntos / cuestión): 2.1. Nomea os procesos sinalados coas letras A, B, C e D. A: fotosíntese / difusión nos océanos B: respiración C: combustión de biomasa en incendios D: combustión de combustibles fósiles

5 2.2. Cita dúas actividades humanas que alteren o ciclo. Que consecuencias teñen estas alteracións para o medio ambiente? Queima de combustibles fósiles é a principal fonte humana de CO2 atmosférico. Devolve á atmosfera carbono orgánico (procedente da fotosíntese de ecosistemas antigos) que levaba millóns de anos apartado do ciclo. Este proceso achega unhas seis mil millóns de toneladas cada ano. Cambios de uso da terra como a deforestación, que elimina capacidade de realizar fotosíntese. En xeral a expansión de terreos agrícolas emite CO 2 á atmosfera, non só porque ocupa en moitas ocasións terreo forestal, senón que vai acompañada de labores agrícolas (oxida materia orgánica dos solos). Isto achega arredor de mil millóns de toneladas de C por ano Que destino ten o CO 2 retirado da atmosfera no proceso A? (considerando diferentes escalas temporais) CO 2 fixado na fotosíntese: - maioría retorna á atmosfera (respiración ecosistema) - parte retido temporalmente (materia orgánica solos e sedimentos oceánicos) - pequena fracción retido a longo prazo (combustibles fósiles) CO 2 disolto tras difusión, en equilibrio químico: - forma carbonato calcio, en esqueletos sedimentación e acumulación no fondo rochas calcarias - (a curto prazo) despraza o equilibrio acidificación das augas 2.4. Que influencia tería o proceso C incendio no A? A influencia dos incendios sobre a fotosíntese. Por unha banda aumentarían as emisións de CO2 á atmosfera de forma considerable, xa que os incendios son os responsables do 20% das emisións de este gas, e por outra producirían unha redución da masa arborada, o cal impediría a reabsorción do CO2 pola vexetación e mais a realización da fotosíntese. 3. Cos termos que se presentan a continuación débense construír catro frases nas que se integren só tres destes en cada unha delas. Os termos non poderán repetirse. As frases poderán construírse empregando outros termos que non figuren na lista, pero nunca se empregarán máis de tres dos que se propoñen; haberá, por tanto, tres que non serán utilizados. Valoración: 1 punto (0,25 puntos / frase ben construída). Borrasca Fósforo Deposición Especie Regulación Factor limitador Inestabilidade Deforestación Eurioica Impacto Ríos Biosfera Atmosfera Tolerancia Acuáticos. O fósforo é o principal factor limitador nos ecosistemas acuáticos. A presenza dunha borrasca implica inestabilidade na atmosfera. Unha especie eurioica presenta un intervalo de tolerancia amplo en relación a algún factor ambiental. A deforestación constitúe un impacto importante na biosfera. 4. Define os conceptos que se indican a continuación. Valoración: 2 puntos (0,4 puntos / definición). Illa de Calor - Biogás Gota fría Potencial biótico - Biótopo. Illa de calor Condición na que a temperatura atmosférica nas zonas urbanas é superior á da periferia. Isto débese a: Emisións de calor por combustións (vehículos, calefaccións). Modificacións na dinámica atmosférica: diminución do albedo (absorción de radiación polos pavimentos, tellados e fachadas), redución do vento. (Estas modificacións poden ir acompañadas de incrementos da precipitación que roldan o 25%. A diferenza de temperatura é máis importante de noite, cando se emite a calor acumulada nos materiais de construción. En ocasións determina fenómenos peculiares de circulación de aire entre o centro e a periferia que poden dificultar a dispersión de contaminantes. Biogás Produto gasoso, combustible, constituído por metano e CO2. Orixínase pola dixestión anaerobia dos residuos sólidos e é recollido mediante a inserción de tubos nos vertedoiros controlados. Tamén se pode obter biogás a partir de residuos gandeiros, residuos industriais orgánicos e dos lodos das EDAR.Ten os mesmos usos que o gas natural.

6 Gota fría Fenómeno meteorolóxico local que pode orixinar precipitacións excepcionalmente intensas durante unhas horas ou días (o Instituto Nacional de Meteoroloxía desaconsella esta terminoloxía por confusa; recomenda o acrónimo DANA para depresión illada en niveis altos). A súa formación precisa dunha masa de aire frío polar en altura (un estrangulamento da corrente de chorro), unha inestabilidade (baixas presións) en superficie, unha elevada temperatura e situación anticiclónica durante un tempo previo máis ou menos longo, especialmente na superficie mariña. O vapor de auga de orixe mariña ascende e condénsase formando unha masa de nubes de tipo tormentoso (cúmulo-nimbo) que desencadea a precipitación. Esta situación é común na Península, na área mediterránea, especialmente en outono. Tecnicamente a gota fría é en realidade unha DANA, e non necesariamente está ligada á evolución descrita conducente a precipitacións intensas. Do mesmo modo, non son gotas frías todas as precipitacións catastróficas producidas en outono na área mediterránea ou na cornixa cantábrica. Potencial biótico Máxima capacidade reprodutora dunha especie nun medio non limitado; desígnase por r r = N/N t N: número de individuos; t: intervalo tempo; : variación O potencial biótico é máis alto nas especies que comezan a colonización dun medio, denominadas estrategos da r, debido tanto á inestabilidade ambiental do medio, como á ausencia de densas relacións interespecíficas, en particular a competencia e a maior dispoñibilidade de recursos. Nas fases de maior madurez das sucesións o potencial biótico das especies presentes, denominadas estrategos da K, é comparativamente máis baixo, consecuencia das mellores capacidades que presentan en relación coa supervivencia na competición, á orixe biolóxica dos nutrientes inorgánicos e ao control por retroalimentación que se exerce neste tipo de situación. Biótopo - Dentro dun ecosistema o biótopo é o espazo físico que ocupa a biocenose. Os principais compoñentes do biótopo son o medio e os factores ambientais (conxunto de condicións físicas e químicas como temperatura, humidade, luz, salinidade etc.) 5. Sinala como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes frases. As respostas erróneas puntuarán negativamente. Non será válido responder na folla do exame. Valoración: 2 puntos (0,2 puntos / acerto) O nutriente que máis frecuentemente actúa como factor limitador da produtividade primaria é o ferro...f 5.2. A enerxía solar, eólica e mareomotriz considéranse recursos enerxéticos renovables....v 5.3. Os combustibles fósiles representan a produción de ecosistemas do pasado que permanece almacenada na litosfera...v 5.4. Comensalismo é unha relación que se dá entre individuos que comparten un mesmo recurso alimenticio, establecéndose competencia entre eles......f 5.5. As normas antisísmicas na construción son medidas preventivas que inciden na exposición ao risco...f 5.6. Canto maior sexa a severidade nun risco xeolóxico, menor será a súa probabilidade de ocorrencia...f 5.7. Impacto ambiental é a diferenza entre o medio tal e como evolucionaría sen intervención humana e o medio alterado por unha determinada acción do home...v 5.8. Canto maior sexa a cantidade de osíxeno disolto na auga, mellor será a súa calidade...v 5.9. A escala de Mercalli refírese ao factor de vulnerabilidade dun risco sísmico...v A biomasa á a cantidade en peso de materia orgánica de calquera nivel trófico ou de calquera ecosistema...f