Debido a que la Tierra es esencialmente un sistema cerrado, hay una cantidad finita de materia en el planeta y en su atmósfera. Toda la materia que tenemos ahora, es toda la materia con la que cuenta la Tierra. Sólo habría materia agregada si, por ejemplo, la Tierra fuera bombardeada por meteoritos y su materia fuera incorporada a la Tierra.

Figura 18. En este ejemplo de la Ley de la Conservación de la Materia, los dos reactivos químicos se mezclan para formar productos diferentes. La forma química de la materia ha cambiado, pero el total de la masa no. 1

La Ley de Conservación de la Materia afirma que ésta no puede ser creada ni destruida. Puede cambiar su composición y reorganizarse para formar distintos compuestos, pero la cantidad total de materia se conserva a través de estos procesos (Figura 18). Esto significa que siempre ha habido la misma cantidad de hidrógeno, oxígeno, carbono y todos los demás elementos contenidos en la Tierra y su atmósfera, aunque los elementos cambian de forma y se redistribuyen a través de los diferentes ciclos biogeoquímicos.

En tiempos más recientes, los humanos dominamos los procesos de cambio y reorganización de gran parte de la materia que existe sobre la superficie de la Tierra. Esto significa que los humanos podemos modificar la materia para nuestros propios fines. Sin embargo, existe un peligro en modificar la materia de acuerdo con las necesidades y los deseos humanos. El valor, la disponibilidad y la productividad de la materia finita en la Tierra se pueden reducir como resultado de la contaminación y/o sobreexplotación. Además, cada vez que transformamos industrialmente un recurso natural, corremos el riesgo de hacerlo de manera irreversible. Esto significa que un recurso natural puede ser alterado a tal punto que no reingrese fácilmente en los ciclos biogeoquímicos naturales.

Los elementos utilizados para sintetizar el plástico son un excelente ejemplo de ello. Los plásticos están hechos de grandes cadenas de moléculas de carbono que están unidas a otras cadenas de carbono. En la síntesis de plásticos, se introducen elementos adicionales, como el hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, cloro, flúor o azufre. Esto hace que las cadenas de carbono adquieran diferentes propiedades, dando como resultado distintos tipos de plásticos. Por ejemplo, el cloruro de polivinilo (PVC), que se utiliza para fabricar tubos de plomería, contiene átomos de cloro. El teflón, utilizado como una superficie antiadherente en el interior de ollas de cocción, se forma cuando se agrega flúor a la matriz de la cadena de carbono.

Figura 19. Un pez Mahi Mahi capturado en el Océano Atlántico frente a la costa sureste de Florida, Estados Unidos. El estómago contenía una gran tapa de plástico de un envase de aerosol. 2

La materia que es demasiado alterada (de forma no natural) interrumpe los ciclos naturales de los planetas, los cuales están interconectados. Por ejemplo, los elementos ligados a los plásticos permanecen eliminados de los ciclos biogeoquímicos naturales desde décadas hasta cientos de años, porque el plástico no se descompone. El plástico es un material relativamente nuevo fabricado por el hombre en la Tierra. Como tal, ningún agente de descomposición bacteriano ha desarrollado enzimas que puedan descomponer el material plástico y, asimismo, ningún animal tiene las enzimas para digerirlo. Por tanto, los residuos del plástico no son biodegradables, y se han acumulado en vertederos y en los océanos. Las criaturas marinas de todo tipo ingieren los desechos de plástico (Figura 19) que se acumulan en sus entrañas, interrumpiendo su digestión.

Mientras el plástico no sea biodegradable, puede romperse mecánicamente, degradarse y erosionarse en partículas de plástico más finas durante décadas. Durante este proceso, el plástico erosionado vierte químicos tóxicos conocidos como carcinógenos en el océano, que también son consumidos por peces, ballenas, aves marinas, focas y otras criaturas marinas. Esto plantea un tipo diferente de amenaza a la salud para su supervivencia.

El proceso de transformación de la materia de su estado natural en un nuevo material fabricado por el hombre puede producir residuos resistentes, así como subproductos peligrosos (por ejemplo el plástico). Si los materiales utilizados y los subproductos industriales no tienen ningún uso comercial actual, ambos son desechados como residuos. Los residuos en general son muy perjudiciales para los procesos naturales. Los residuos vienen en fases gaseosas, líquidas y sólidas, y contaminan el aire, el agua, el suelo y los organismos vivos.

El resto de esta sección describirá cómo la extracción de recursos naturales, la transformación y los residuos están afectando la atmósfera, la hidrosfera, y biosfera. 

La atmósfera

La atmósfera está compuesta de una mezcla de varios gases. Los más esenciales para mantener la vida son el nitrógeno (N2), el oxígeno (O2), el dióxido de carbono (CO2), y el vapor de agua (H2O). Los animales y las plantas requieren oxígeno para la respiración celular. El nitrógeno se requiere como un componente estructural de todos los aminoácidos, que son los componentes básicos de las proteínas en plantas y animales. El dióxido de carbono es la principal fuente de carbono para las plantas, que a su vez suministra el carbono orgánico en forma de carbohidratos, proteínas y lípidos al resto de la cadena alimenticia. El agua es fundamental para toda vida y constituye la mayor parte de la masa de tejidos de las plantas (hasta 95%) y animales (aproximadamente 57%).

Como ya se analizó en la sección anterior sobre el ciclo del carbono, la extracción de los antiguos depósitos geológicos de combustibles orgánicos basados en combustibles fósiles y la quema de combustible para impulsar las economías del mundo, ha resultado en elevados niveles de CO2 atmosférico que están provocando el cambio climático y la acidificación de los océanos. Como resultado de esto, el ciclo del carbono de la Tierra está peligrosamente desequilibrado.

Mirando hacia el futuro

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En el capítulo del cambio climático se analizará el impacto sobre el ciclo del carbono de la extracción y uso de combustibles fósiles para generar energía.

El nitrógeno es el gas más abundante en la atmósfera, comprende 78% de todas las moléculas de nuestro aire. Recuerda que, a través de la fijación de nitrógeno microbiano, el N2 en la atmósfera se convierte en una forma biodisponible (NH3) para su absorción por las plantas. Antes de la Primera Guerra Mundial (1914-1918), el único nitrógeno nuevo encontrado en los suelos provenía de estos fijadores de nitrógeno que ocurren naturalmente y la producción de los cultivos estaba limitada por concentraciones inadecuadas de nitrógeno en el suelo biodisponible.

Sin embargo, en los comienzos del siglo XX, los humanos desarrollaron una forma de fijar el N2 a través de un proceso industrial. El proceso utiliza energía para separar los dos átomos de nitrógeno y luego combina los átomos de nitrógeno con una fuente de hidrógeno (H2) para formar el amoníaco (NH3). Este proceso, llamado el proceso Haber-Bosch (nombrado en honor a los dos químicos alemanes que lo desarrollaron), permitió la producción de fertilizantes sintéticos para el cultivo que a su vez han ampliado varias veces la producción agrícola.

Desde 1960 y hasta hoy, la cantidad de nitrógeno biológicamente disponible en la Tierra casi se ha triplicado desde el nivel normal de la línea de base en los sistemas naturales, debido a la síntesis humana de fertilizantes. Cada año extraemos más de 120 millones de toneladas de gas nitrógeno inerte (N2) de la atmósfera y lo transformamos en (NH3) para producir fertilizantes para su uso en la agricultura. Este ha sido el principal factor que contribuye a empujar al ciclo del nitrógeno de la Tierra significativamente fuera de un punto de equilibrio.

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Aprende sobre la zona muerta en el Golfo de México en este artículo.

Hoy en día, los fertilizantes son tan abundantes y baratos que se aplican en exceso a los cultivos en todo el mundo. Sin embargo, debido a que el fertilizante aplicado no es totalmente absorbido por los cultivos, los elementos sobrantes son arrastrados por la lluvia fuera de los campos agrícolas y entran en las vías fluviales y, eventualmente, terminan en los océanos.

La ausencia de nitrógeno indirectamente causa anoxia y muerte masiva de plantas y animales en las áreas costeras de los océanos llamadas “zonas muertas” (Figura 20). Para una explicación detallada de las zonas muertas, consulta el Capítulo de Agua.

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Figura 20. Más de 400 zonas muertas costeras existen a nivel mundial; las zonas eutróficadas están altamente enriquecidas con nutrientes y en peligro de quedar hipóxicas. Para obtener información adicional consultar este mapa interactivo.3

La hidrósfera

La hidrósfera se compone de toda el agua en la Tierra, incluyendo el agua de la atmósfera. Como se mencionó anteriormente, el agua es esencial para sostener todas las formas de vida. Sin embargo, de toda el agua de la Tierra sólo 2.5% es agua dulce, es decir, agua que es adecuada para sostener la vida humana. La mayor parte de nuestra preciada agua dulce está en el hielo de los glaciares, en el agua superficial y en el agua subterránea; tres fuentes de agua que disminuyen en su cantidad.

Los seres humanos utilizan el agua por tres razones principales: para beber, para la agricultura y para los procesos industriales, como la minería y la manufactura. Los dos primeros usos del agua se discutirán en el capítulo de agua. Aquí, nos centraremos en el impacto de la minería, la manufacturación y los procesos industriales del agua.

La demanda de agua dulce limpia sigue aumentando a medida que aumenta la población humana. No obstante, simultáneamente, el suministro de agua potable continúa disminuyendo. Los depósitos de agua dulce en lagos, humedales y acuíferos subterráneos de todo el mundo se ven afectados por los escurrimientos de la minería, la técnica de fracturación hidráulica, (fracking) y los desechos químicos industriales que pueden ser tóxicos.

La contaminación del agua, cuando se libera en altas concentraciones y/o lentamente durante largos períodos, pueden dañar y matar a las plantas y animales. Por supuesto, los seres humanos también son afectados. Beber y bañarse en agua que está contaminada perjudica a los humanos, especialmente a los niños pequeños y a los ancianos. Así mismo, los productos químicos tóxicos que se acumulan principalmente en depredadores acuáticos (peces y mamíferos marinos) pueden hacer que algunas de estas especies no sean seguras para comer. La Organización Mundial de la Salud estima que 3.4 millones de personas mueren cada año a causa de la contaminación del agua potable, la mayoría de ellos menores de 5 años.

La alimentación y el suministro de agua para una creciente población humana de más de siete mil millones son una necesidad y un desafío. La extracción de combustibles fósiles para la producción de energía utiliza enormes volúmenes de agua dulce –más de 52 mil millones de m3/año. Casi 40% de ésta se utiliza en la extracción, la producción y el suministro de combustible a partir de petróleo y gas.El combustible en forma del etanol derivado del maíz y la caña de azúcar representa otro 15%, el carbón utilizado para la calefacción representa 12%, y la electricidad de centrales eléctricas de carbón utiliza casi 16%.

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Lee más acerca de los aspectos del agua en agua.org.mx.

La fracturación hidráulica (fracking), la más reciente tecnología para la extracción de gas natural de la corteza terrestre, puede usar más agua que cualquier otra técnica de extracción de combustibles fósiles. La fracturación hidráulica mezcla agua dulce con más de 500 diferentes solventes, ácidos y productos químicos tóxicos, lo que hace que el agua se contamine con carcinógenos y sustancias químicas tóxicas, conocidos por alterar los sistemas nervioso, endócrino, inmunológico, cardiovascular y respiratorio. La organización internacional Food and Water Watch (FWW) llama al fracking “la nueva crisis mundial del agua”.

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Mira este cortometraje que describe el fracking y sus posibles oportunidades y peligros.

La fracturación hidráulica afecta tanto a la cantidad como a la calidad del agua. Como se explica en el informe de FWW, en la fracturación hidráulica, un compuesto químico tóxico diluido en agua se inyectan bajo tierra a alta presión para abrir grietas en el suelo y empujar el gas natural hacia la superficie. Sin embargo, a veces, esta solución química llegará a la superficie. Junto con los productos químicos originalmente puestos en la solución, estas aguas residuales pueden salir a la superficie con elementos naturales tóxicos adicionales como metales pesados (cromo, estroncio, bario, zinc, plomo, arsénico) y materiales radiactivos como el Radio-226, que ocurren naturalmente en la profundidad subterránea.

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Figura 21. Mina de oro a cielo abierto en Australia. 4

Asimismo, la extracción de metales y otros minerales de la litósfera requieren grandes volúmenes de agua dulce y, por lo general, produce aguas residuales tóxicas problemáticas. La minería a cielo abierto (Figura 21) es un método común de extracción de recursos naturales, que expone sustancias tóxicas que de forma natural se encuentran en el subsuelo.

La erosión por la lluvia y el viento disuelven y desplazan los productos químicos tóxicos de la minería a ríos, lagos, humedales y, finalmente, llegan a los océanos. Cerca de Silverton, Colorado, en Estados Unidos, 3.79 millones de litros de aguas residuales de las operaciones de la mina de oro fueron accidentalmente derramados en las vías fluviales cercanas en 2015, contaminando el agua y los suelos por cientos de kilómetros río debajo de la mina (Figura 22).

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Figura 22. Aguas residuales tóxicas procedentes de una mina de oro abandonada en el sur de Colorado, Estados Unidos. El agua amarilla brillante contiene altas concentraciones de ácido y metales pesados, incluidos plomo, cadmio, aluminio, cobre y arsénico.5

La biósfera

La biósfera se refiere a la suma total de todas las formas de vida en la Tierra, y estas formas de vida habitan en la atmósfera (principalmente los microorganismos que flotan en el viento y en las nubes), en la litósfera (los organismos de la tierra son conocidos como terrestres; los soterrados son llamados subterráneos), y en la hidrósfera (los organismos acuáticos de aguas dulce y salada, aguas superficiales y subterráneas). 

Recapitulando

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El capítulo de la biodiversidad incluye una descripción detallada de los servicios de los ecosistemas.

La biósfera proporciona recursos esenciales para nuestras necesidades biológicas, incluyendo todos nuestros alimentos cosechados tanto de plantas silvestres como de plantas domesticadas, animales, y ganados. Las plantas y los animales también sirven para otros usos importantes para los seres humanos, incluido el aporte de fibras que pueden ser usadas para tejer tela o para hacer papel. Las pieles y los huesos pueden ser utilizados para hacer ropa, herramientas y joyería. Utilizamos la madera para materiales de construcción y como combustible para calentar o cocinar. Los aceites y las grasas se utilizan para hacer materiales suaves y flexibles o a prueba de aguas y como lubricantes. Los pigmentos son utilizados como tintes, aceites aromáticos para perfumes, aceites esenciales para propósitos curativos. También utilizamos los fitoquímicos para productos medicinales. Otros materiales únicos, como el caucho natural, se utilizan en varios productos comerciales.

La biósfera también proporciona servicios ecosistémicos, críticos, como la producción de oxígeno, la purificación del agua y la descomposición de los residuos. A menudo damos por sentado estos y otros servicios de los ecosistemas proporcionados por la biósfera y, sin embargo, son vitales para nuestra existencia sobre la Tierra.

Impactos sobre los ecosistemas terrestres

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Mira este video corto sobre los riesgos de la deforestación, y obten más información en la página web de World Wildlife Fund.

Los diferentes ecosistemas proporcionan a los seres humanos diferentes tipos de recursos. Por ejemplo, los bosques, que ocupan 31% de la superficie de la Tierra, son el hogar de muchas especies únicas de plantas y animales. Éstos proporcionan numerosos recursos naturales para las personas y son importantes para mitigar el cambio climático global secuestrando grandes volúmenes de dióxido de carbono atmosférico en su biomasa.

La deforestación es la práctica de la tala de bosques para madera y/o la quema de bosques para su conversión en tierras agrícolas o para el desarrollo urbano. La deforestación y la sobreexplotación de los organismos forestales plantean graves amenazas para la biodiversidad en muchas regiones tropicales, incluyendo el Amazonas, Indonesia, el Congo y Sumatra (Figura 23).

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Figura 23. La Deforestación en Borneo, Malasia. La selva tropical es talada y quemada para dar paso a caminos de acceso y terrazas para la producción de aceite de palma. 6

Mirando hacia el futuro

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En la próxima sección de acción conoceremos al IECA, una organización internacional que aborda el problema global de la erosión del suelo.

Alrededor de 130.000 km2 de selva tropical se pierden cada año por la deforestación y la explotación excesiva. Sólo en el Amazonas, 17% de la selva tropical rica en especies se ha perdido en los últimos 50 años por causa de las actividades de tala y quema que convierten el bosque en pastizales para el ganado y de la explotación minera de recursos valiosos como la caoba, el oro y el petróleo. La extracción de los árboles a tasas más rápidas que sus ciclos de crecimiento saludable reduce la biodiversidad de estas regiones, lo que a su vez amenaza nuestras fuentes de alimentos, de medicamentos, de servicios de los ecosistemas y de materiales para la construcción de vivienda. Las actividades de corte y tala y de quema exponen los suelos pobres en nutrientes a la erosión por el viento y la lluvia, reduciendo la probabilidad de que los bosques se recuperen.

Impactos sobre los ecosistemas acuáticos

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Lea este artículo sobre los delfines del Irrawaddy, en peligro de extinción.

Los ecosistemas acuáticos, incluidos los océanos, humedales, lagos de agua dulce y los ríos, son el hogar de una gran diversidad de plantas y animales que proporcionan la principal fuente de proteínas en las dietas de miles de millones de personas cada día. Además, millones de personas en todo el mundo se ganan la vida pescando en los océanos, lagos y ríos. Sin embargo, en los últimos 50 años, llas pesquerías marinas han experimentado presiones de las nuevas tecnologías y equipos de pesca que extraen mayores cantidades de peces, lo que acentúa severamente la extinción de las pesquerías artesanales en el mundo.

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Figura 24. La captura incidental de tortugas marinas. Además de amenazar a muchas especies de tortugas y aves marinas, el World Wildlife Fund estima que 300 000 ballenas pequeñas, delfines y marsopas se enredan en las redes de pesca establecidas para otros peces. Estos mamíferos marinos mueren cuando quedan atrapados en redes de pesca, porque no pueden salir a la superficie para tomar aire. Esta trampa involuntaria es la principal causa de muerte de pequeñas ballenas, delfines y marsopas. 7

Según el World Wildlife Fund, más de 85% de las pesquerías del mundo se han agotado más allá de su capacidad biológica para recuperarse y necesitan una regulación estricta y estrategias de gestión para la supervivencia.

La captura incidental, plantea una grave amenaza para los peces, tortugas de mar, delfines, pequeñas ballenas, aves marinas y otras especies marinas (Figura 24). En la mayoría de los casos, los animales capturados involuntariamente resultan gravemente heridos o mueren en las redes y son arrojados al mar después de que los pescadores recogen sus redes.

Las nuevas tecnologías de pesca han exacerbado el problema de la captura incidental, produciendo redes de pesca que son más fuertes, más delgadas y mucho más difíciles para la vida marina detectar y evitar. Miles de kilómetros de redes de pesca están cruzando los océanos, amenazando a todas las formas de vida marina.

La litósfera

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Vea este póster informativo del Servicio Geológico de los Estados Unidos sobre cómo utilizamos los minerales en nuestra vida cotidiana.

La litósfera, la cual está compuesta de suelos sólidos, sedimentos y rocas de la corteza de la Tierra y el manto superior, proporciona recursos que son esenciales para mantener la vida, como los nutrientes y minerales que son metabólicamente necesarios. Además, la litósfera ofrece muchos materiales de construcción importantes (rocas, minerales y metales), así como fuentes de energía (combustibles fósiles y uranio). Los recursos de la litósfera se han utilizado para avanzar en la tecnología y construir sociedades prosperas. A continuación exploraremos los minerales, rocas, metales y fuentes de energía.

Minerales y rocas 

Figura 25. Conoce más acerca de los diversos minerales. 8

Los recursos minerales y las rocas son componentes fundamentales de la sociedad moderna. Éstos proporcionan materias primas que utilizamos por ejemplo, para construir edificios, puentes, máquinas y equipos médicos. Estas materias primas también se utilizan para producir artículos que son cruciales para el avance de la economía y el comercio, como automóviles, computadoras y dispositivos móviles. En general, dependemos de las rocas y los recursos minerales para muchas de las materias primas que necesitamos para tener una vida segura, organizada y cómoda.

Los minerales se definen como sustancias cristalinas naturales que tienen una composición química específica y generalmente son inertes (ver Figura 25). Los minerales están presentes en las rocas, donde se pueden mezclar con otros minerales. Para que la sociedad humana pueda usar los minerales, deben ser extraídos de la tierra, lo cual se realiza mediante técnicas mecánicas y químicas.

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Las rocas se pueden clasificar en tres grupos según los procesos geológicos y los entornos en que se formaron: ígneas, sedimentarias, y metamórficas (figura 26). Las rocas ígneas se forman por la cristalización o solidificación de magma del núcleo de la Tierra o la lava volcánica. Las rocas sedimentarias se producen mediante los procesos de deposición, entierro y litificación – los cuales transforman estos sedimentos en rocas sólidas. Las rocas metamórficas se forman por la transformación de las rocas sólidas preexistentes a alta presión y temperatura. Estas fuerzas pueden transfomar cualquier tipo de roca –ígnea, sedimentaria u otra roca metamórfica– para cambiar su composición mineral, textura o composición química, pero conservando su forma sólida.

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Figura 26. Formación de las rocas a través de las fuerzas del calor, la presión, la intemperie y la erosión. 9

De los diferentes tipos de rocas extraemos piedra de construcción, piedra triturada, arena, grava y agregados ligeros (por ejemplo, la piedra pómez). También modificamos y tratamos químicamente algunos de estos materiales de roca para formar productos de construcción adicionales como cemento, yeso, ladrillo, cerámica y vidrio.

Los metales

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Lee más acerca de los metales terrestres raros y los dispositivos móviles en este documento.

La historia ha marcado el descubrimiento y el uso creciente de metales específicos al nombrar ciertas etapas históricas después de ellos. Por ejemplo, hay periodos prehistóricos conocidos como la Edad del Cobre, la Edad del Bronce y la Edad del Hierro. Cada uno de estos metales fue descubierto y utilizado prominentemente de alguna manera en el periodo correspondiente durante el avance en la historia humana.

Al igual que sus componentes principales (minerales), los metales ofrecen una variedad de propiedades deseables para fabricar cosas, como automóviles, bicicletas y teléfonos celulares. Otros metales son estrictamente buscados porque son considerados preciosos, hermosos y valiosos, como el oro (Au) y la plata (Ag).

Algunos de los metales más conocidos incluyen hierro (Fe), aluminio (Al), cobre (Cu), zinc (Zn), estaño (Sn), plomo (Pb), oro (Au) y plata (Ag). Los metales más abundantes en la Tierra son el silicio (Si), el aluminio (Al), el hierro (Fe), el magnesio (Mg), el titanio (Ti) y el manganeso (Mn). Estos y muchos otros metales tienen diferentes brillos (o superficies brillantes) y generalmente son pesados, buenos conductores de calor y electricidad, y son maleable con el calor y la presión. Estas propiedades los hacen deseables para uso comercial e industrial. 

Fuentes de energía

Varios recursos de energía primaria provienen de la litósfera, incluidos los combustibles fósiles y el material radiactivo, principalmente el uranio. En la actualidad, los combustibles fósiles son la fuente predominante de electricidad y combustible para los seres humanos en el planeta. En el mundo entero representan más de 80% de nuestras fuentes de combustible y energía, pero eso está cambiando a medida que surgen fuentes de energía nuevas y más limpias.

Mirando hacia el futuro

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El uso de combustibles fósiles y el uranio como fuente de energía se trata en detalle en el capítulo de la energía.

Los cadáveres de plantas y animales que vivieron y murieron hace millones de años constituyen la materia prima para la formación de los combustibles fósiles en la litósfera. Durante el tiempo geológico, estos materiales se descomponen bajo intensas presiones; un proceso que forma el petróleo crudo, el carbón y el gas metano. El Capítulo dedicado a la Energía describe la formación de los combustibles fósiles en mayor profundidad.

El mineral de uranio extraído de la tierra proporciona una fuente de uranio radioactivo que se puede enriquecer para ser utilizado en centrales nucleares. Aunque no es un recurso renovable, la energía nuclear del uranio fisionable es una fuente de energía mucho más eficiente que el carbón – una sola pastilla de uranio enriquecido (~0.3 gramos) puede proporcionar la misma cantidad de energía que una tonelada (~1×106 gramos) de carbón.

Métodos de extracción

Los principales métodos empleados para obtener recursos de la litósfera son los usados a través de la minería. Como se mencionó anteriormente en la sección sobre los ecosistemas terrestres, el proceso de la minería tiene consecuencias de gran alcance para las formaciones de la tierra, la salud de los ecosistemas circundantes, las comunidades humanas y la calidad de las fuentes de agua cercanas. La extracción de los minerales de la tierra requiere de la alteración de los suelos o fondos marinos. Antes de que ocurra cualquier actividad minera terrestre, se debe reitrar la vegetación original, construir caminos para transportar los materiales y construir instalaciones para procesar los minerales y para alojar a las personas que trabajan en las minas. La tabla 1 enumera los tipos de explotación minera y sus impactos ambientales.

Una vez que los recursos se agotan en las zonas mineras, la tierra queda físicamente dañada y contaminada químicamente con productos derivados (metales pesados, materiales radiactivos y contaminación ácida). Estos productos derivados pueden seguir contaminando las fuentes de aguas superficiales y subterráneas durante décadas después de que la mina es abandonada. Los esfuerzos para restaurar la tierra contaminada varían en su eficacia, metodología y costos. En algunos casos, el daño ambiental es tan severo, que es imposible restaurar la tierra.

Tabla 1: Tipos de minería y sus impactos.

La minería del fósforo, principalmente para su uso como fertilizante para el cultivo y en detergentes, causa un inusual problema ambiental. Como se mencionó anteriormente, todas las formas de vida necesitan fósforo para los procesos metabólicos, para la energía celular (trifosfato de adenosina o ATP) y como un componente de muchas moléculas orgánicas (como el ADN). Puesto que casi todos los recursos de fósforo de la Tierra se encuentran en la litósfera como apatita en la roca sedimentaria, se extrae mediante la minería a cielo abierto. Una vez extraído, el fósforo se aplica a suelos agrícolas y gran parte de éste es absorbido por los cultivos, que luego son consumidos por los humanos. Así es como obtenemos nuestra fuente de fósforo para las necesidades metabólicas de nuestro cuerpo.

Actualmente existe un desequilibrio en el ciclo del fósforo. El fósforo que se extrae de los depósitos de la litósfera que termina en las cadenas tróficas terrestres y acuáticas debido a la fertilización excesiva no vuelve al ciclo natural del fósforo para reponer los depósitos de roca de apatita litosférica. En otras palabras, estamos reduciendo las fuentes de fósforo concentradas en la apatita de la Tierra, las cuales no están siendo restauradas a través del ciclo natural biogeoquímico del fósforo. Puesto que existe un límite de reservas de apatita que pueden recuperarse de manera rentable en la Tierra, este desequilibrio entre las cantidades de fósforo extraídas y las recuperadas está causando el agotamiento en las reservas de roca fosfórica fácilmente recuperables.

Preguntas para considerar

¿En el país donde vives se extraen recursos de la litósfera? Si es así, ¿cuáles son? Mira nuevamente la tabla anterior que enumera los distintos tipos de minería. ¿Cuáles de estos métodos de minería, si existen, se utilizan en tu país?