Ecosistemas Urbanos Residuos slidos Las ciudades como ecosistemas

Ecosistemas Urbanos. Residuos sólidos

Las ciudades como ecosistemas Algunos ecólogos consideran las ciudades como ecosistemas especiales. Un ecosistema urbano se puede definir como una comunidad biológica donde los humanos representan la especie dominante y donde la estructura física del ecosistema es básicamente el medio edificado. Eduardo Gómez Ecosistemas urbanos 2

Biocenosis urbana Dentro de la ciudad encontramos: • Seres humanos • Flora y fauna doméstica • Vegetales y animales adaptados al medioambiente urbano 3

Biotopo urbano Está delimitado por los límites geográficos y por su microclima, causado a su vez por: 1. Suelo asfaltado y edificios que se calientan más y sueltan el calor más lentamente que la vegetación y lo mismo para el frío 2. Generación de calor (tráfico, industria, alumbrado, calefacciones…) 3. Atmosfera más contaminada 4

Flujo de materia y energía Relaciones tróficas: En las ciudades los alimentos proceden del ambiente agrícola, no del ecosistema mismo. Así pues, en las ciudades sólo se desarrollan los niveles tróficos de consumidores. Hay diferentes especies que se relacionan dentro de este ecosistema, como árboles, plantas ornamentales, insectos, pájaros, parásitos pero una sola especie dominante: la especie humana. 5

Flujo de materia y energía Flujo de energía: La gran masa estructural de la ciudad es abiótica y está constituida por los edificios, el asfalto, el mobiliario urbano, los vehículos. . . En la ciudad encontramos organismos productores, pero su producción prácticamente no es utilizada por el resto de seres vivos del ecosistema. Las ciudades funcionan principalmente gracias a la energía eléctrica y térmica obtenida en la combustión de derivados del petróleo. Las temperaturas en las áreas excesivamente urbanizadas pueden llegar a ser entre 0, 6 y 1, 3 °C más elevadas que las áreas rurales. Energía eléctrica y térmica Calor 6

Flujo de materia y energía No se lleva a cabo un recorrido cíclico de la materia, ya que la gran mayoría de los residuos se acumulan en vertederos y se hace muy difícil su reciclaje. Una de las características destacables y preocupantes de estos ecosistemas es el aumento progresivo de residuos difíciles de reciclar, como por ejemplo, los plásticos. Por otro lado, el gasto de agua potable aumenta de forma exagerada y por el contrario, el agua de lluvia se aprovecha poco, ya que la mayor parte se pierde por el alcantarillado. 7

Necesidades diarias del ecosistema urbano 300000 toneladas de aguas residuales 11 500 toneladas de combustibles fósiles 25000 toneladas de CO 2 320000 toneladas de agua 1. 000 habitantes 2000 toneladas de alimentos 1 600 toneladas de residuos sólidos 8

Flujo de materia y energía Sucesiones en el ecosistema urbanos: En el desarrollo de una ciudad, aunque no pueden definirse las etapas características de una sucesión, se producen continuos cambios que aumentan la complejidad y la organización de las ciudades. El género humano predomina en la población de estos ecosistemas, y su crecimiento aumenta sin me canismos reguladores. Así, en el año 2000 vivían en las ciudades 2700 millones de personas, y se estima que para el 2030 la población mundial urbana será el doble de la actual y alcanzará unos 5100 millones de habitantes. 9

Isla de calor La isla de calor es una situación urbana, de acumulación de calor por la inmensa mole de hormigón, y demás materiales absorbentes de calor; y atmosférica que se da en situaciones de estabilidad por la acción de un anticiclón térmico. Se presenta en las grandes ciudades y consiste en la dificultad de la disipación del calor durante las horas nocturnas, cuando las áreas no urbanas, se enfrían notablemente por la falta de acumulación de calor. El centro urbano, donde los edificios y el asfalto desprenden por la noche el calor acumulado durante el día, provoca vientos locales desde el exterior hacia el interior. Comúnmente se da el fenómeno de elevación de la temperatura en zonas urbanas densamente construidas causado por una combinación de factores tales como la edificación, la falta de espacios verdes, los gases contaminantes o la generación de calor. Se ha observado que el fenómeno de la isla de calor aumenta con el tamaño de la ciudad y que es directamente proporcional al tamaño de la mancha urbana. 10

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Causas Las zonas edificadas absorben calor, que irradian lentamente durante la noche. La falta de grandes zonas verdes y el entubamiento de los afluentes acuosos en la ciudad reduce las oportunidades de transformar la energía solar a través de los procesos de fotosíntesis o evaporación del agua. Hay una relación directa entre las altas temperaturas urbanas y la falta de vegetación. La actividad industrial y doméstica genera un aporte de calor al medio. En particular los sistemas de refrigeración en la ciudad forman parte de un círculo vicioso, ya que generan calor extra y su uso se incrementa con la temperatura. Algunos autores explican la isla de calor como un efecto invernadero local, pues los gases se encierran en un solo lugar provocando una cúpula de gases que absorbe calor del sol. Los materiales que forman la ciudad absorben la radiación solar de onda corta y la emiten posteriormente con una longitud de onda más larga, frecuencia que resulta retenida por partículas en suspensión y gases de combustión. 12

Causas (II) La cúpula de gases solo puede ser rota cuando los vientos son superiores a 20 km/h. Si en la superficie hay demasiados edificios de mucha altura el aire será obstruido y la cúpula no se romperá. Las ciudades localizadas en un valle rodeado de montañas de más de 500 m son más propensas a una isla de calor, pues es aire queda obstruido por las montañas que la rodean haciendo la cúpula más densa y gruesa. Otra de las causas que provocan el efecto de isla de calor es el albedo. Por regla general, un color más claro absorbe menos calor que un color más oscuro. Las calles hechas de asfalto alcanzarán temperaturas mucho mayores a aquellas alcanzadas por una calle hecha de hormigón relativamente nuevo. 13

Consecuencias 1. La isla de calor puede llegar a disminuir el período frío del invierno y extender el de verano, adelantando la primavera y retrasando el otoño. 2. Su efecto sobre la temperatura urbana puede reducir el uso de la calefacción en invierno, pero aumenta la demanda de refrigeración en verano. 3. El mayor uso de la refrigeración incrementa la demanda energética, con sus consecuentes perjuicios ambientales y económicos. 4. A nivel ambiental, la mayor temperatura también contribuye a las reacciones de los gases de combustión presentes en la atmósfera. 5. En algunos casos no sólo resulta afectada la temperatura de la ciudad sino también de sus alrededores, alterando el clima regional. 14

Contaminación en las ciudades El aumento continuo de contaminantes junto con el microclima especial ocasionan la retención de contaminantes durante más tiempo del normal, lo que incrementa sus efectos. 15

Principales fuentes de contaminación 1. Tráfico 2. Calefacciones 3. Industrias 16

Contaminación por ozono En la troposfera, el ozono es una molécula muy reactiva que tiende a oxidar a otros compuestos y tiene efectos corrosivos sobre ciertos materiales e irritantes sobre las mucosas y tejidos de los seres vivos. El ozono existe de forma natural en la troposfera debido a incursiones del O 3 de la estratosfera y a procesos naturales que tienen lugar en la biosfera a partir de la emisión de óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles procedentes de la vegetación, procesos de fermentación y volcanes. Sin embargo, este ozono en ningún momento alcanza una concentración peligrosa. Es por las emisiones producidas de forma artificial cuando el ozono se puede convertir en un problema de contaminación atmosférica grave. 17

Fuentes de ozono Ozono Fuentes naturales Fuentes artificiales Geosfera Biosfera Atmósfera Volcanes Comp. orgánicos Nox naturales Tráfico Centrales térmicas Procesos industriales 18

Efectos nocivos del O 3 Los efectos nocivos dependen de: • La concentración de O 3 • Duración de la presencia de O 3 en la atmósfera Los efectos nocivos del O 3 han provocado que se dicten normativas sobre la presencia de O 3 en la atmósfera, estableciendo redes de vigilancia y medida del O 3 para informar y avisar a la población cuando se superan los límites establecidos 19

Irritación mucosas Animales (humanos) Problemas respiratorios Dolores de cabeza Efectos nocivos Disminución capacidad biológica Vegetales Pérdida de producción 20

Smog fotoquímico En muchas ciudades el principal problema de contaminación es el llamado smog fotoquímico. Es una mezcla de contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos volátiles) con otros secundarios (ozono, peroxiacilo, radicales hidroxilo, etc. ) que se forman por reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros. Esta mezcla oscurece la atmósfera dejando un aire teñido de color marrón rojizo cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales. Es especialmente importante en ciudades que están en lugares con clima seco, cálido y soleado, y tienen muchos vehículos. El verano es la peor estación para este tipo de polución y, además, algunos fenómenos climatológicas, como las inversiones térmicas, pueden agravar este problema en determinadas épocas ya que dificultan la renovación del aire y la eliminación de los contaminantes. 21

Condiciones de aparición y permanencia Meteorología: • Radiación solar alta • Clima mediterráneo • Inversiones térmicas Tráfico: Tráfico • Generación de Nox e hidrocarburos Relieve: Relieve • Favorece o dificulta la dispersión de los contaminantes. 22

Contaminación acústica El ruido es uno de los problemas ambientales más molesto en las ciudades. Se considera un contaminante del aire y puede producir efectos fisiológicos y psicológicos en las personas afectadas. Se puede definir como un sonido excesivo o intempestivo que puede producir efectos fisiológicos y psicológicos no deseados sobre una persona o grupo de personas. La contaminación acústica no depende del volumen sino que se trata de una sensación molesta para el que la percibe 23

Fuentes de ruido En los últimos 30 años la cantidad de ruido se ha multiplicado por 2 debido a las múltiples actividades urbanas. La OMS considera que las principales fuentes de ruido son: Tráfico rodado: Depende de la velocidad del vehículo, tipo de calle, pavimento, uso de bocinas, sirenas, … Aeropuertos: Muy molestos en sus cercanías. Superan los límites aceptables de ruido Industrias: Depende del tipo de maquinaria, potencia y ubicación (poligonos industriales o urbanos) 24

Fuentes de ruido (II) Construcción: Debido a la maquinaria que emplean, su ubicación y el tráfico que generan Interior de viviendas: Ruidos variados y difíciles de controlar Lugares de ocio: Si no están insonorizados pueden provocar molestias graves a los vecinos. 25

d. B-A Ejemplo Efecto. Daño a largo plazo 10 Respiración. Rumor de hojas Gran tranquilidad 20 Susurro Gran tranquilidad 30 Campo por la noche Gran tranquilidad 40 Biblioteca Tranquilidad 50 Conversación tranquila Tranquilidad 60 Conversación en el aula Algo molesto 70 Aspiradora. Televisión alta Molesto 80 Lavadora. Fábrica Molesto. Daño posible 90 Moto. Camión ruidoso Muy molesto. Daños 110 Bocina a 1 m. Altavoces concierto Muy molesto. Daños 120 Sirena cercana Algo de dolor 130 Cascos de música estrepitosos Algo de dolor 150 Despegue de avión a 25 m Rotura del tímpano 26

El ruido puede llegar de forma: 1. Directa. 2. Reflejada (rebota en suelos, techos…). 3. Por vía sólida: A través de las vibraciones de paredes o estructuras. 27

Efectos del ruido 1. Fisiológicos. Pérdida de audición que puede ser gradual por lo que pasa inadvertida al individuo. Respiratorios: Niveles superiores a 90 d. B aumentan a frecuencia respiratoria, produciéndose aumento del ritmo cardíaco y de la presión arterial con el consiguiente riesgo coronario. 2. Psíquicos Neurosis, irritabilidad y estrés. Dependen de la fuente emisora, la hora de la emisión etc. 3. Otros. Dificultades en la comunicación oral al tener que elevarla voz para hablar. Dificultad de aprendizaje, bajada de concentración y eficacia 28

Acciones preventivas 1. Planificación del uso del suelo y de los espacios urbanos aislando las fuentes emisoras. 2. Arquitectura urbana correcta: Insonorización de edificios, instalación de pantallas protectoras. 3. Estudios de impactos para planificar el uso del suelo y establecer industrias. 4. Disminución del ruido de la fuente emisora (silenciadores) 5. Multas, tasas , subvenciones 6. Información y educación ambiental. 7. Elaboración de mapas de ruido 29

Acciones correctoras 1. Elaboración de reglamentos por parte de las autoridades para reducir el ruido. 2. Instalación de pantallas o sistemas de protección entre el foco de ruido y los oyentes. Por ejemplo, cada vez es más frecuente la instalación de pantallas a los lados de las autopistas o carreteras, o el recubrimiento con materiales aislantes en las máquinas o lugares ruidosos. 3. Modificación de las vías de circulación. 4. Limitación de actividades según horarios 5. En algunos trabajos se deben usar auriculares de protección especiales. En otros casos se aíslan los motores y otras estructuras ruidosas de máquinas, electrodomésticos, vehículos, etc. En autopistas, fábricas, etc. , se usan barreras que absorban el ruido. 6. Disminuyendo el uso de sirenas en las calles, control del ruido de motocicletas, coches, maquinaria, etc. 30

Pantallas acústicas Es una de las medidas más efectivas. Tipos de pantallas: 1. 2. 3. 4. 5. Vegetación Interposición de edificios comerciales Taludes Trincheras Túneles 31

Contaminación lumínica 32

Contaminación lumínica Con este nombre se designa la emisión directa o indirecta hacia la atmósfera de luz procedente de fuentes artificiales, en distintos rangos espectrales. Sus efectos manifiestos son: la dispersión hacia el cielo (skyglow), la intrusión lumínica, el deslumbramiento y el sobreconsumo de electricidad. 33

Contaminación lumínica Sobre este grave problema, hasta el momento, existe escasa conciencia social, pese a que genera numerosas y perjudiciales consecuencias como son el aumento del gasto energético y económico, la intrusión lumínica, la inseguridad vial, el dificultar el tráfico aéreo y marítimo, el daño a los ecosistemas nocturnos y la degradación del cielo nocturno, patrimonio natural y cultural, con la consiguiente pérdida de percepción del Universo y los problemas causados a los observatorios astronómicos. Estos perjuicios no se limitan al entorno del lugar donde se produce la contaminación -poblaciones, polígonos industriales, áreas comerciales, carreteras, etc. , sino que la luz se difunde por la atmósfera y su efecto se deja sentir hasta centenares de kilómetros desde su origen. 34

Mapa contaminación lumínica en España 35

Medidas correctoras 1. 2. 3. 4. Impedir que la luz se emita por encima de la horizontal y dirigirla sólo allí donde es necesaria. Emplear de forma generalizada luminarias apantalladas cuyo flujo luminoso se dirija únicamente hacia abajo. Usar lámparas de espectro poco contaminante y gran eficiencia energética, preferentemente de vapor de sodio a baja presión (VSBP) o de vapor de sodio a alta presión (VSAP), con una potencia adecuada al uso. Iluminar exclusivamente aquellas áreas que lo necesiten, de arriba hacia abajo y sin dejar que la luz escape fuera de estas zonas Ajustar los niveles de iluminación en el suelo a los recomendados por organismos como el Instituto Astrofísico de Canarias o la Comisión Internacional de Iluminación. 36

Medidas correctoras II 5. Regular el apagado de iluminaciones ornamentales, monumentales y publicitarias. 6. Prohibir los cañones de luz o láser y cualquier proyector que envíe la luz hacia el cielo. 7. Reducir el consumo en horas de menor actividad, mediante el empleo de reductores de flujo en la red pública o el apagado selectivo de luminarias. 8. Apagar totalmente las luminarias que no sean necesarias. 37