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.

Una cadena de restauración rápida sustituye sus envases de polipropileno (PP) por recipientes de cartón plastificado con ácido poliláctico (PLA) y bolsas de papel kraft, anunciando en su publicidad: «¡100 % ecológico y residuo cero!». Dispones de los siguientes datos de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) por cada 1000 unidades:

• Bolsa de polietileno (reciclada): huella de carbono = 11 kg CO₂ eq; consumo hídrico = 50 L; 1 solo uso.

• Bolsa de papel kraft virgen: huella de carbono = 26 kg CO₂ eq; consumo hídrico = 1200 L; 1 solo uso.

• Recipiente de PLA: huella de carbono = 50 kg CO₂ eq (0.05 kg CO₂ eq por unidad); solo se biodegrada en compostaje industrial a >58 °C y 90 % de humedad relativa; en el contenedor de orgánico urbano (digestión anaerobia a 37 °C) se separa como residuo impropio y termina en vertedero.

• Táper reutilizable de PP: huella de carbono de fabricación = 1000 kg CO₂ eq (1 kg CO₂ eq por unidad).

1. a) Rebate, apoyándote en los datos de ACV, el reclamo publicitario de la empresa: justifica por qué sustituir polímeros sintéticos por derivados de celulosa no implica de forma automática una mejora ambiental global.
2. b) Predice el impacto ambiental que causará el PLA si los usuarios, confundidos por el prefijo «bio», lo arrojan al contenedor amarillo de plásticos convencionales durante el proceso de reciclaje mecánico por extrusión.
3. c) Diseña una alternativa para el establecimiento basada estrictamente en la cúspide de la jerarquía europea de residuos (prevención y reutilización) y calcula cuántos usos mínimos debería tener un táper reutilizable para compensar su mayor huella de fabricación frente al recipiente desechable de PLA al que sustituye.

Un municipio de 50 000 habitantes genera 1.2 kg de residuos por habitante y día (composición: 42 % biorresiduo, 18 % papel-cartón, 14 % envases ligeros, 6 % vidrio, 20 % fracción resto). La normativa europea fija para 2035 un objetivo de reciclaje municipal mínimo del 65 % en peso y un tope del 10 % para vertido. Se debaten tres opciones:

• Opción 1: Enviar toda la fracción mezclada a un vertedero comarcal (coste: 45 soles/t más canon creciente por tonelada no tratada; generación neta de lixiviados y CH₄ fugitivo).

• Opción 2: Construir una planta de valorización energética (incineradora) que queme el residuo mezclado y genere electricidad (requiere una inversión de 60 millones de soles y un flujo contractual garantizado de al menos 20 000 t anuales durante 25 años para ser amortizada; genera un 20 % de escorias y un 3 % de cenizas tóxicas).

• Opción 3: Implantar recogida selectiva puerta a puerta (5 fracciones) con biometanización/compostaje de la materia orgánica y vertedero únicamente para rechazos no valorizables.

1. a) Analiza la Opción 2 a la luz de los objetivos europeos: explica el concepto de «bloqueo tecnológico o lock-in effect» y justifica por qué esta planta entraría en contradicción con las metas de reducción y reciclaje a 2035.
2. b) Calcula la cantidad de biorresiduo que genera el municipio al año (en toneladas) y demuestra cuantitativamente si la Opción 3 permitiría cumplir la meta europea del 65 % asumiendo una tasa de captura ciudadana del 80 % en las fracciones reciclables.
3. c) Justifica cuál de las tres opciones presenta el mejor balance en términos de huella de carbono y retorno a la economía circular considerando las emisiones de gases de efecto invernadero (metano de vertedero vs. CO₂ biogénico/fósil).

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.

Reto del tema. Auditoría de sostenibilidad doméstica y acción climática.

Convierte tu hogar en un observatorio ambiental y diseña un plan de transición ecológica siguiendo estas fases:

1. Recursos y residuos: Pesa durante 24 horas los residuos generados en tu casa ($m$ en kg), separándolos por fracciones (orgánico, envases, papel, resto). Accede a la web de Red Eléctrica de España (REE) y anota el porcentaje de renovables del día (por ejemplo, $54.3\,\%$).

2. Clima y biodiversidad: Consulta en AEMET la serie de temperaturas de tu provincia del último mes y detecta si hay anomalía térmica positiva. Investiga y describe brevemente cómo este patrón climático y el modelo de consumo actual amenazan a una especie o ecosistema característico de tu comunidad.

3. Plan de mitigación: Elabora un informe de una página que incluya la tabla de datos obtenidos y propón tres medidas viables y argumentadas para reducir la huella de $\text{CO}_2$, optimizar recursos y favorecer la biodiversidad local desde tu entorno cotidiano.

Se valorará:

• Rigor en la toma de datos empíricos y en el uso de fuentes oficiales (REE y AEMET).

• Conexión argumentada entre modelo de consumo, cambio climático y pérdida de biodiversidad.

• Viabilidad, fundamentación científica e impacto de las propuestas de desarrollo sostenible.

• Claridad de redacción, estructuración y síntesis del informe presentado.