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Recursos

Recursos. http://chud.com/forums/showthread.php?t=79688. Recursos. Cualquier material necesario o importante para la vida humana, sociedad y civilizacion Sociedad se desarrolla alrededor de la idea de que hay un abastecimiento ilimitado de ciertos recursos

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Presentation Transcript

  1. Recursos http://chud.com/forums/showthread.php?t=79688

  2. Recursos • Cualquier material necesario o importante para la vida humana, sociedad y civilizacion • Sociedad se desarrolla alrededor de la idea de que hay un abastecimiento ilimitado de ciertos recursos • Con el tiempo las necesidades pueden cambiar lo que se piensa es un recurso de valor

  3. Cont. Recursos • Recursos renovables (renewable) vs. no-renovables (non-renewable) • Renovables: se rellenan o sustituyen (replenished) en un periodo corto de tiempo • Ej. plantas, animales para comida, arboles para madera • No-renovables: depositos significativos toman millones de años en formarse • Ej. combustibles (fuels; carbon, petroleo, gas natural) y metales (hierro, cobre, uranio, oro)

  4. Consumo de energia: uso per capita de recursos esta aumentando rapido Btu = British thermal unit (1055.05585 joules)

  5. Consumo de energia en E.U. en 2001

  6. Categorias de recursos • Reservas • Cantidad de material encontrado y que puede ser recuperado economicamente, no consumido o usado aun • Subeconomicos o condicionales • No viable economicamente (profitable) ahora • No descubiertos (undiscovered) • Hipoteticos: se espera que se encuentren • Especulativos: quizas se encuentran

  7. Categorias de recursos

  8. Cap. 11. Agua como recurso: Distribucion de agua en la Tierra • Agua fresca/dulce es limitada en la Tierra (~2.8%) • Mayormente hielo polar (74%) y agua subterranea (26%) • Agua es regionalmente un recurso renovable (renewable) • Localmente el agua puede no ser renovable • Condiciones geologicas afectan la cantidad y calidad del agua en una region

  9. Almacenamiento y circulacion del agua • Porosidad • % del volumen total de una roca o sedimento (material) que consiste de espacio vacio y donde se puede almacenar fluido/agua • Se expresa como un % (2.2%) o un decimal (0.022) • Poros pueden ser ocupados por fluido o gas

  10. Cont. Almacenamiento y circulacion del agua • Permeabilidad– mide como un fluido pasa a traves de un material • Mide el grado de interconeccion entre los poros y grietas en las rocas o el suelo • Afectada por el tamano y forma de los granos, ademas de como los granos estan unidos (fit together)

  11. Por Wilson Ramirez

  12. Cont. Almacenamiento y circulacion del agua • Tipo de roca afecta la porosidad y permeabilidad • Rocas igneas, metamorficas y sedimentarias quimicas tienen cristales que estan bien entrelazados (interlocked) --- baja porosidad y permeabilidad • Meteorizacion, disolucion y fracturacion aumentan poros. y perm. en rocas cristalinas • Sedimentos clasticos tienen mas poros. y perm. • Arenizcas son generalmente bien porosas • Rocas ricas en arcilla y limo no son porosas ni permeables

  13. Fig. 10.1 roca ignea roca sedimentaria clastica: arenizca roca sed clastica: lutita (shale, arcillas/clays) arenizca (pobre seleccion/sorting)

  14. Aguas subterraneas (subsurface) • Zona de saturacion o freatica (phreatic) esta llena de agua – agua subterranea • Zona no saturada o vadosa (vadose, zona de aireacion) – encima de la zona de saturacion. Poros llenos de agua y aire. • Cinturon de humedad del suelo (soil moisture) en la parte superior • Nivel freatico (water table) separa las 2 zonas, limite superior de zona de saturacion, no esta siempre bajo la superficie (lago, rio, manantial, etc.)

  15. Distribucion de agua subterranea *Zona de aireacion: poros del suelo, el sedimento y la roca no estan saturados de H2O, sino llenos de aire

  16. Fig. 10.3 Rio drena agua no solo de superficie sino agua subterranea de rocas y suelo adyacente (descarga/discharge).

  17. Cont. Aguas subterraneas • Suelos permeables permiten que precipitacion infiltre • Gravedad lleva agua hacia abajo hasta alcanzar una capa impermeable (ej. arcilla) que la detiene: acuitardo (aquitard) • Encima se acumula agua subterranea, llenando poros • Acuifero (aquifer) - estratos de roca o sedimento permeable que transmiten agua subterránea libremente (ej. arena y grava) • Recarga (recharge) – agua que se mueve al acuifero, por infiltracion, migracion, percolacion, etc.

  18. Geometria del acuifero y circulacion de agua subterranea • Geologia y geometria de rocas y sedimentos controlara el comportamiento del agua • Acuifero no confinado (unconfined aquifer): no tiene un acuitardo encima, sino rocas y sedimentos permeables • Acuifero confinado (confined aquifer): tiene un acuitardo encima y debajo

  19. Fig. 10.4 Acuifero no confinado

  20. Cont. Geometria del acuifero y circulacion de agua subterranea • Acuifero confinado puede estar bajo mucha presion, “presion hidrostatica (fluida)” (hydrostatic pressure). Si aumenta forma un sistema artesiano. • Si se drena un acuifero bajo P el agua subira sobre el nivel del acuifero • Superficie potenciometrica (potentiometric surface) – altura a la que el agua subira

  21. P interna natural crea sistema artesiano Lutita (shale) Arenizca (sandstone)

  22. Otros factores en la disponibilidad del agua • Geometria de las unidades de roca presentes (host rock) • Distribucion de lentes (lenses) de acuitardo pueden formar un nivel freatico colgado (perched water table) • Patrones y fluctuaciones de precipitacion local • Minerales en las rocas • Localizacion de pozos relativo a zonas de recarga y puntos de descarga

  23. Acuitardo encima del nivel freatico principal – zona de saturacion local:En interseccion de nivel freatico colgado y ladera de valle, fluye un manantial Acuifero

  24. Consecuencias de remocion de aguas subterraneas • Bombeo (pumping) excesivo bajara el nivel freatico y formara un cono de depresion alrededor del pozo – afecta disponibilidad de agua local y regionalmente • Contaminación por intrusión salina (saltwater intrusion) • Bombeo excesivo de agua subterránea causa que agua salina sea atraída a los pozos, contaminando así el agua dulce (menos densa) • Problema en areas costeras

  25. Cono de depresion alrededor de pozo de bombeo: si el bombeo reduce nivel freatico, pueden secarse los pozos someros

  26. Contaminacion por intrusion salina Cono de depresion Salt groundwater

  27. Cont. Consecuencias de remocion de aguas subterraneas • Compactacion y subsidencia • Superficie se hunde cuando el agua es bombeada mas rapido que los procesos naturales de recarga pueden reemplazarla • Permite contacto grano-grano y conduce a compactacion de sedimentos y subsidencia de superficie • Ejs. (1) area de elevacion baja, relativo al nivel del mar, puede ser inundada por el mar; (2) sumideros tambien se pueden formar dependiendo de la roca

  28. Subsidencia - Galveston Bay, Texas

  29. Valle de San Joaquin, CAsubsidencia de 9 m en 52 años

  30. Impactos de la urbanizacion: recarga • Aumentos de uso pueden causar que los abastecimientos disminuyan o se pierda la recarga • Pavimento, estacionamientos y otras construcciones reducen efectividad de infiltracion del agua • Construccion en wetlands/pantanos reduce la recarga, el almacenamiento de agua y la calidad del agua

  31. Fig. 10.13 Acuifero confinado. Area de recarga es restringida y al construir se reduce la recarga

  32. Cont. Impactos de la urbanizacion: recarga • Recarga de aguas subterraneas puede aumentar si incorporamos estrategias de recarga artificial • Construir cuencas (basins) de recarga artificiales – atrapar agua de lluvia, nieve, etc. • Emplear cualquier metodo para hacer mas despacio la escorrentia (runoff) y aumentar la infiltracion de aguas superficiales

  33. Otros aspectos de las aguas subterraneas • Aguas subterraneas disuelven rocas - a menudo ligeramente ácida • Colapsos o disolucion de la roca superficial puede formar sumideros (sinkholes) • Cavernas se pueden agrandar

  34. Fig. 10.16 Sumideros de colapso Florida (1981): $2 millones Florida: sumideros causados por pozos de irrigacion

  35. Sumideros o dolinas de colapso,Manati, PR

  36. Cont. Otros aspectos de las aguas subterraneas • Topografía kárstica (karst) - generada por el poder de disolución del agua subterránea • Asociada con sumideros en roca soluble: calizas (limestone), dolomita (dolomite), o yeso (gypsum) • Agua remueve los minerales de la roca y se lleva los iones en solucion • Velocidad de flujo de las aguas subterraneas aumenta en areas karsticas • Fluye mas rapido sin sedimentos y roca en el camino • Contaminantes fluyen mas rapido a traves de sistemas de aguas subterraneas en el carso

  37. Fig. 10.15 Rocas solubles que producen karst

  38. Karst desarrollado en dolomita (VA) Karst en Florida (false color image)

  39. Carso tropical • Topografia dominada por colinas residuales (no sumideros) en forma de cono, con lados empinados a verticales y separadas por depresiones: cone karst y tower karst • Cockpit karst: topografia dominada por cockpits – sumideros grandes en forma de envase de hasta 1 km de diametro que ocurren en calizas gruesas. • PR, Cuba, Rep. Dom.: se caracteriza por colinas bajas y anchas (stubby) - mogotes

  40. Cockpit karst, Jamaica

  41. Topografia karstica en PR Limite sur - carso norteño Mogotes

  42. Calidad del agua • Medidas para expresarla: • partes por millon (ppm) • partes por billon (ppb) – soluciones mas diluidas • Total de solidos disueltos (Total Dissolved Solids, TDS) • Suma de concentraciones de quimicos solidos disueltos en el agua, ej. 500 o 1000 ppm TDS para agua de tomar • Importante saber que quimicos estan disueltos, ej. radio y radon • Agua dura (hard water) contiene cantidades sustanciales de Ca y Mg: >80-100 ppm

  43. Uso y abastecimiento de agua • Este de E.U. generalmente humedo • Dependencia mayor es en aguas superficiales • Oeste de E.U. - condiciones mas aridas • Mas dependencia en aguas subterraneas • Uso global de agua • Demasiada gente • Demasiada demanda • No muchos lugares para encontrar mas agua

  44. Fig. 10.20 Variaciones en “withdrawal” de agua

  45. Fig. 10.20 Uso de agua para irrigacion

  46. Fig. 10.25 Proyeccion de agua para 2025. Muchos tienen agua inadecuada: <1700 m3/persona/yr. Areas marcadas – cuencas de rios con mas de 10 millones de habitantes

  47. Extendiendo elabastecimiento de agua • Conservacion • Moderar la cantidad de agua para irrigacion, usar diferentes metodos • Hacer cambios en el uso de agua en el hogar • Transferencia de agua superficial entre cuencas de drenaje (drainage basin) • Sistemas de acueductos - uso de tuneles y canales • Desalinizacion de agua salada • 2 metodos: filtracion y destilacion

  48. Fig. 10.32 Desalinizacion Destilacion Filtracion

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