Ejercicios: Residuos y biodiversidad

Define qué es un xenobiótico y pon dos ejemplos, explicando por qué los organismos descomponedores tienen dificultad para degradar estas sustancias.

Diferencia bioacumulación y biomagnificación apoyándote en una cadena trófica marina de tres niveles que tú elijas.

Enumera la jerarquía de gestión de residuos (reducir, reutilizar, reciclar, valorizar y eliminar) ordenada de más a menos recomendable, y pon un ejemplo cotidiano de cada nivel.

Explica la diferencia entre un relleno sanitario (vertedero controlado) y un botadero (vertedero incontrolado), y señala dos riesgos ambientales del segundo (lixiviados, gases, incendios, proliferación de vectores).

Explica qué es la economía circular y en qué se diferencia del modelo lineal «extraer, fabricar, usar y tirar», poniendo un ejemplo de producto rediseñado según criterios circulares.

¿Qué es el compostaje? Indica qué residuos admite y cuáles no, explica qué proceso biológico ocurre en la pila (descomposición aeróbica) y qué producto se obtiene y para qué sirve.

Define biodiversidad y explica sus tres niveles —diversidad genética, de especies y de ecosistemas— poniendo un ejemplo de cada uno.

Explica qué es una especie exótica y en qué condiciones pasa a considerarse invasora, citando un ejemplo de especie exótica no invasora en el Perú y otro de invasora.

El esquema muestra la concentración de un pesticida persistente en una cadena trófica de una bahía. Calcula el factor de biomagnificación entre el agua y las aves pescadoras (señalado con «?»), y explica por qué los depredadores finales son siempre los más afectados.

Explica qué son los microplásticos, cuáles son sus dos orígenes principales y por qué resulta tan difícil retirarlos del océano. Propón dos medidas eficaces para reducir su llegada al mar.

Relaciona la pérdida de biodiversidad con la pérdida de servicios ecosistémicos utilizando dos ejemplos concretos (por ejemplo polinizadores, humedales o arrecifes), e indica qué tipo de servicio se degrada en cada caso.

Las autoridades recomiendan limitar el consumo de atún, pez espada y pez emperador, especialmente a embarazadas y niños, por su contenido en mercurio. Explica, usando los conceptos de persistencia, bioacumulación y biomagnificación, por qué el mercurio se concentra precisamente en los grandes peces depredadores y no en las sardinas.

Explica qué es la valorización energética de residuos (incineración con recuperación de energía) y analiza sus ventajas (menos vertido, electricidad) y sus inconvenientes (emisiones, cenizas, desincentivo del reciclaje) frente a la prevención y el reciclado.

Las llamadas «islas de plástico» se forman en el centro de los grandes giros oceánicos. Explica cómo las corrientes concentran allí los residuos flotantes, por qué el plástico no desaparece sino que se fragmenta en microplásticos y qué dificultades tiene su limpieza a gran escala.

El ritmo actual de extinción de especies se estima decenas o cientos de veces superior al ritmo de fondo del registro fósil. Explica qué es el ritmo de fondo de extinción, cita las grandes causas de la crisis actual (destrucción de hábitat, sobreexplotación, especies invasoras, contaminación, clima) y razona por qué se habla de una posible sexta extinción masiva.

Explica qué es el ecodiseño y describe dos ejemplos de productos rediseñados para generar menos residuos (aparatos reparables y con repuestos, envases de un solo material, productos recargables), indicando qué principio de la jerarquía de residuos aplican.

En un embalse hidroeléctrico se detecta una densidad larvaria de mejillón cebra (Dreissena polymorpha) de 45 000 individuos/m². Paralelamente, la concentración de fitoplancton ha caído un 80 %, la transparencia del disco de Secchi ha aumentado de 1.2 m a 5.8 m y se observa una proliferación masiva de macrófitos sumergidos y cianobacterias bentónicas tóxicas.

1. a) Interpreta la cascada ecológica: ¿por qué un aumento drástico en la claridad del agua no es síntoma de mejora ambiental sino de desequilibrio grave? Relaciónalo con las estrategias reproductivas (r/K) y tróficas del bivalvo frente a las náyades autóctonas.
2. b) Una empresa propone introducir carpas negras asiáticas (Mylopharyngodon piceus), depredador natural del mejillón en su cuenca de origen, como método de biocontrol. Evalúa críticamente esta propuesta prediciendo sus consecuencias según los principios de la ecología de invasiones.
3. c) Diseña una estrategia combinada de control para una infraestructura de captación que minimice el impacto químico (evitando la cloración masiva continua) en el tramo fluvial inferior.

Un barranco recibe vertidos de curtidoras con cromo hexavalente [Cr(VI)]. Los análisis ecotoxicológicos revelan:

• Agua superficial: Cr total = 0.08 mg/L (prácticamente todo en forma de Cr(VI)).

• Sedimento superficial (primeros 10 cm): Cr total = 1450 mg/kg.

• Macroinvertebrados bentónicos (larvas de efímera): Cr = 320 mg/kg en peso seco.

• Peces bentónicos (barbos, músculo): Cr = 45 mg/kg; peces nectónicos carnívoros (truchas, músculo): Cr = 18 mg/kg.

1. a) Interpreta el patrón de distribución: justifica por qué la concentración en el sedimento supera en cuatro órdenes de magnitud a la del agua. Analiza los datos de barbos y truchas: ¿estamos ante un proceso de bioacumulación o de biomagnificación trófica? Contrasta este comportamiento con el de contaminantes organoclorados como el DDT.
2. b) Un informe técnico sugiere «aplicar fitorremediación plantando sauces directamente en el lecho del barranco». Discute la viabilidad y los riesgos de transferir el contaminante a las redes tróficas terrestres mediante la hojarasca.
3. c) Propón una secuencia técnica de remediación que combine un tratamiento químico reductor previo (Cr(VI) a Cr(III)) con una fitoestabilización posterior, justificando el cambio de solubilidad y biodisponibilidad entre ambas formas iónicas.

Un ensayo ecotoxicológico evalúa el impacto del insecticida neonicotinoide imidacloprid en colonias de abejas pecoreadoras (Apis mellifera):

• Concentración letal media (CL50 a 48 h en laboratorio): 40 ng/abeja.

• Concentración media detectada en polen y néctar de cultivos tratados: 4 ng/g.

• En ensayos de campo con dosis de 1.5 ng/g: la tasa de retorno a la colmena tras vuelos de 1 km disminuye un 62 % y la frecuencia de la «danza en ocho» decae un 75 %.

• A los 6 meses, las colmenas del entorno agrícola tratado sufren una pérdida del 40 % de su masa de cría y un aumento drástico del parásito oportunista Nosema ceranae.

1. a) Interpreta estos datos: demuestra por qué utilizar la CL50 como único indicador de seguridad ambiental enmascara el colapso poblacional por efectos subletales y cómo se relaciona esto con la inmunodepresión de la colonia.
2. b) Analiza el conflicto de intereses: un agricultor sostiene que sustituir este tratamiento preventivo de semillas por pulverizaciones aéreas convencionales de amplio espectro encarece la producción y mata insectos por contacto directo. ¿Qué consecuencias a medio plazo tiene cada modelo sobre la resistencia de las plagas y la pérdida de polinizadores silvestres?
3. c) Diseña un programa de Gestión Integrada de Plagas (GIP) para esa comarca agrícola que prescinda del tratamiento químico preventivo, incorporando umbrales de daño económico y medidas de infraestructura ecológica (setos y bandas florales reservorio).

Tras cuatro años de la recolonización natural del lobo ibérico (Canis lupus) en una zona de montaña cantábrica, un equipo científico recoge los siguientes datos cuantitativos:

• La densidad de ciervos y corzos se ha reducido un 22 %, pero el tiempo de permanencia de los ungulados en riberas y claros abiertos ha caído un 70 % (efecto de «paisaje del miedo»).

• La regeneración de sauces, abedules y tejos en las márgenes fluviales ha aumentado un 55 %, reduciendo la turbidez estival del río en un 40 % y duplicando la diversidad de macroinvertebrados acuáticos.

• Los daños de jabalíes a cultivos de maíz periurbanos han disminuido un 35 % por cambios en sus rutas de forrajeo nocturno.

• Paralelamente, los ataques registrados a explotaciones de ganado ovino en régimen extensivo sin guarda han aumentado de 2 a 31 anuales.

1. a) Explica el concepto de cascada trófica top-down a partir de estos datos, discriminando el efecto directo por depredación del efecto indirecto conductual sobre la morfología fluvial y la biodiversidad.
2. b) Rebate tanto la postura de quienes defienden la «erradicación total del depredador para salvar el medio rural» como la de quienes promueven una «protección estricta sin gestión ni compensación», utilizando argumentos de ecología de ecosistemas y socioeconomía rural.
3. c) Diseña una propuesta de coexistencia basada en el comportamiento del depredador (uso de mastines educados con la manada de ovejas, cercados nocturnos electrificados y sincronización de partos) y justifica biológicamente por qué la caza no selectiva o el veneno suelen desestructurar los grupos familiares del lobo e incrementar, paradójicamente, los ataques al ganado doméstico.