Energía, recursos y medio ambiente

Módulo de libre opción

(4,5 créditos)

Fernando Sapiña Navarro

Departamento de Química Inorgánica e

Instituto de Ciencia de los Materiales

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Desde comienzos de la Revolución Industrial, la población de la Tierra ha ido creciendo de forma exponencial, como si la evolución cultural y tecnológica hubiera proporcionado los medios para explotar nuestro planeta como una fuente ilimitada de recursos. Sin embargo, nuestro planeta es limitado, y en estos momentos existen numerosas evidencias que indican que hemos alcanzado la capacidad de carga de nuestro planeta: un crecimiento exponencial de la población y de la explotación de los recursos ya no puede ser sostenible por más tiempo.

Los seres humanos hemos generado cantidades inmensas de dióxido de carbono en los últimos 200 años por combustión de carbón, petróleo y gas natural, que han sido emitidas a la atmósfera. Parte de este dióxido de carbono, aproximadamente la mitad, ha sido transferido desde la atmósfera hacia otros compartimentos medioambientales. Pero, a pesar de esto, se ha producido un aumento constante, y muy pronunciado en los últimos años, de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, que puede llevar a un cambio climático de consecuencias imprevisibles.

Una parte importante de los 5800 millones de personas que vivimos sobre la Tierra, aproximadamente unos 2000 millones, lo hacemos gracias al uso de fertilizantes artificiales que proporcionan nitrógeno asimilable a las plantas. Pero el aumento de la capacidad de producción por hectárea de tierra cultivable está llegando a su límite. Esto, unido a la escasez de tierras cultivables adicionales en gran parte del planeta, puede provocar una crisis a medio plazo, cuando el aumento en la demanda de alimentos, provocada tanto por el aumento de la población mundial como por la mejora de la calidad de vida de los habitantes de los países menos desarrrollados, no pueda ser satisfecha por la oferta.

Como consecuencia de la extracción y los usos disipativos de los metales pesados, su concentración está aumentando en distintos compartimentos medioambientales, desde donde pueden incorporarse a los organismos vivos. Estos metales tóxicos, como el plomo, el mercurio y el cadmio, son elementos que, además, se acumulan en los organismos. En el caso del plomo, los estudios indican que, a los niveles en los que se encuentra actualmente en los adultos, ya interfiere en el proceso de producción de la hemoglobina. Este hecho muestra como la sostenibilidad de la biosfera a largo plazo es incompatible con este aumento de la concentración de estos metales en la biosfera.

Los recursos materiales y energéticos de la humanidad se están agotando. Esto es debido a que los materiales y los combustibles fósiles son recursos no renovables, es decir, son explotados por la humanidad a velocidades muy grandes, comparadas con la velocidad a la que pueden renovarse, como consecuencia de los ciclos geoquímicos, que tienen tiempos característicos de millones de años.

El objetivo de este módulo es estudiar estos problemas medioambientales desde el punto de vista de los ciclos biogeoquímicos, es decir, mostrando como la actividad de los seres humanos ha alterado la circulación de elementos y/o especies químicas en los distintos compartimentos medioambientales.