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Los Frenos







Freno, dispositivo mecánico que se aplica a la superficie de un eje, una rueda o un disco giratorio, de manera que reduce el movimiento mediante fricción (véase Rozamiento). El freno está revestido con un material resistente al calor que no se desgasta con facilidad ni se alisa ni se vuelve resbaladizo.
Una zapata de freno es un bloque de madera o metal que presiona contra la llanta de una rueda mediante un sistema de palancas. Un freno de banda es una banda flexible enrollada alrededor del perímetro de la rueda y que puede tensarse para apretarse contra ella. Se usa en las máquinas de vapor, en los vehículos a motor y en algunos tipos de bicicletas. La zapata de freno de expansión interna se emplea en muchos automóviles. Este sistema, también denominado freno de tambor, usa un par de zapatas abatibles que presionan contra el interior de un tambor mediante una palanca mecánica o un cilindro hidráulico.
Un freno de tambor requiere mucha fuerza para presionar las zapatas, sobre todo en un vehículo pesado que se mueve a gran velocidad. Esta fuerza se puede generar con el freno de mano de un automóvil, pero lo más frecuente es que la fuerza humana se potencie con un cilindro y un pistón accionado por aire (freno de aire) o por un pistón accionado por el vacío (freno de vacío). En el freno de aire, inventado por George Westinghouse en 1869, la presión del aire mantiene apartados la zapata y el tambor mientras el vehículo está en movimiento. Los frenos actúan cuando disminuye la presión. Este método elimina el peligro de un fallo de los frenos a causa de una pérdida de aire. Si el sistema de aire comprimido tiene una fuga los frenos entran en funcionamiento de forma automática. Todos los trenes y algunos vehículos pesados, en especial los camiones articulados, usan frenos de aire.
Los primeros automóviles estaban equipados con frenos no hidráulicos, situados sólo en las ruedas traseras. Los frenos en las cuatro ruedas se adoptaron de forma general en la década de 1920 para conseguir una mayor seguridad. Los sistemas de frenos mecánicos tenían la desventaja de que el uso poco firme de una de las palancas de freno podía causar un viraje brusco del vehículo, a causa de la presión de frenado desigual. Los frenos hidráulicos en las cuatro ruedas utilizados hoy en la mayoría de los automóviles y camiones se alinean de forma automática. Cuando el conductor pisa el pedal del freno, el fluido hidráulico se envía con la misma presión desde el cilindro principal a todas las zapatas de freno, aplicándose la misma fuerza de frenado en todas las ruedas.
Los frenos de disco han ido reemplazando a los frenos de tambor en los automóviles modernos. Estos frenos, que consisten en un par de pastillas montadas en un dispositivo que acciona hidráulicamente, aprietan las caras del disco de freno sujeto a la rueda. Los frenos de disco aplican la potencia de frenado de forma constante y más controlada que los frenos de tambor y son también más resistentes a la reducción de frenado, pérdida de potencia de parada tras una frenada fuerte.
Muchos automóviles tienen sistemas de frenado antibloqueo (ABS, siglas en inglés) para impedir que la fuerza de fricción de los frenos bloqueen las ruedas, provocando que el automóvil derrape. En un sistema de frenado antibloqueo un sensor controla la rotación de las ruedas del coche cuando los frenos entran en funcionamiento. Si una rueda está a punto de bloquearse los sensores detectan que la velocidad de rotación está bajando de forma brusca, y disminuyen la presión del freno un instante para impedir que se bloquee. Comparándolo con los sistemas de frenado tradicionales, los sistemas de frenado antibloqueo consiguen que el conductor controle con más eficacia el automóvil en estas situaciones, sobre todo si la carretera está mojada o cubierta por la nieve.


viernes, 11 de febrero de 2011

Los Explosivos






Demolición
Uno de los usos más espectaculares de los explosivos es la demolición de edificios viejos o ruinosos. Una cuidadosa colocación de los explosivos provoca el derrumbamiento del edificio sobre sí mismo, sin alterar las estructuras adyacentes. Esta técnica es especialmente útil en las ciudades, en donde la demolición pieza a pieza sería demasiado lenta, y una demolición menos controlada resultaría peligrosa.


Explosivos, compuestos o mezclas de compuestos químicos que arden o se descomponen rápidamente generando grandes cantidades de gas y calor, y los consiguientes efectos de presión repentinos. En tiempos de paz los explosivos se utilizan principalmente para voladuras en minería y en cantería, aunque también se emplean en fuegos artificiales, en aparatos de señalización y para hacer remaches y moldear metales. Los explosivos se utilizan también como propulsores para proyectiles y cohetes, como cargas explosivas para la demolición, y para hacer bombas y minas.
El primer explosivo conocido fue la pólvora, llamada también “polvo negro”. Se empezó a utilizar hacia el siglo XIII y fue el único explosivo conocido durante siglos. Los nitratos de celulosa y la nitroglicerina, ambos descubiertos en 1846, fueron los primeros explosivos modernos. Desde entonces, nitratos, compuestos de nitrógeno, fulminatos y azidas han sido los principales compuestos explosivos utilizados por separado o mezclados con combustibles y otros agentes. El trióxido de xenón, que fue el primer óxido explosivo, se desarrolló en 1962.
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CARACTERÍSTICAS DE LOS EXPLOSIVOS
Los explosivos se agrupan en dos tipos principales, los explosivos bajos, que arden a velocidades de centímetros por segundo, y los explosivos altos, rompedores o instantáneos, que experimentan la detonación a velocidades de 914 a 9.140 metros por segundo. Los explosivos tienen otras características importantes, que determinan su uso en aplicaciones específicas. Entre esas características están la facilidad con la que pueden ser detonados y su estabilidad en determinadas condiciones de temperatura y humedad. El efecto despedazador o potencia rompedora de un explosivo depende de la velocidad de detonación. Algunos de los explosivos altos más modernos, con una velocidad de detonación de 9.140 m/s, son extremamente eficaces para la demolición militar y para ciertos tipos de voladuras. Sin embargo, en cantería y en minería, donde el objetivo es desalojar grandes piezas de roca o mineral, se deben emplear explosivos con una velocidad de detonación más baja y con una potencia rompedora menor. Los explosivos utilizados como propulsores en fusiles y cañones deben arder aún más lentamente, pues han de proporcionar un impulso creciente al proyectil dentro del cañón del arma, en lugar de producir una sacudida instantánea que, si fuera demasiado fuerte, destrozaría el arma. Para iniciar la detonación de explosivos altos menos sensibles se utilizan tipos especiales de explosivos sensibles al calor o al impacto y con una capacidad rompedora moderada. Los explosivos altos se suelen mezclar con materiales inertes que reducen su sensibilidad y su potencia rompedora; es el caso de la dinamita.
Misiles Patriot
Las cabezas de los misiles pueden contener explosivos con una potencia suficiente para destruir una ciudad entera. Los misiles Patriot son armas defensivas antiaéreas de medio y largo alcance, diseñados para interceptar y destruir misiles enemigos antes de su impacto. Aquí vemos un misil Patriot disparado desde una lanzadera.


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PROPULSORES
En general, se utilizan dos tipos de explosivos para la propulsión de los proyectiles en armas de fuego y cohetes, y ambos se denominan normalmente con el nombre genérico de pólvora sin humo. El término es correcto en el caso de un explosivo bajo, el nitrato de celulosa gelatinizado. Al otro tipo de pólvora sin humo, que consiste en una mezcla de nitrato de celulosa y un explosivo alto como la nitroglicerina, se le conoce correctamente como pólvora de doble base o pólvora compuesta. Un explosivo común de doble base es la cordita, que contiene de un 30 a un 40% de nitroglicerina y una pequeña cantidad de vaselina como estabilizador. El término pólvora sin humo aplicado a otro tipo de explosivos es incorrecto, pues ni está libre de humo cuando explota, ni se encuentra en forma de polvo.
La velocidad a la que arde cualquier tipo de pólvora sin humo está controlada por la forma de los granos. Puesto que estos arden desde la superficie hacia dentro, es posible producir granos que ardan progresivamente más despacio o más rápido, dependiendo de su forma y dimensiones. Por ejemplo, los granos esféricos tienen superficies progresivamente menores conforme arden, y por lo tanto arden paulatinamente más despacio. Este tipo de pólvoras se utilizan en armas pequeñas de cañón corto, como las pistolas.
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EXPLOSIVOS ALTOS
Trinitrotolueno (TNT)
Este diagrama muestra la estructura molecular del trinitrotolueno, un potente explosivo más conocido como TNT. Las moléculas de TNT, una combinación de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, se desintegran al ser agitadas, permitiendo que los átomos de oxígeno reaccionen con los de hidrógeno y carbono, formando dióxido de carbono y vapor de agua. En el proceso también se liberan átomos de nitrógeno que forman gas nitrógeno. Al detonar, el TNT se transforma de un sólido compacto a una nube voluminosa de gas, provocando una potente explosión.


Existe un gran número de explosivos que deben su poder destructor a la detonación. Algunos, como por ejemplo el TNT o trinitrotolueno, poseen una gran resistencia al impacto o fricción, y pueden ser manejados, almacenados y utilizados con cierta seguridad. Otros, como la nitroglicerina, son tan sensibles que siempre se encuentran mezclados con un desensibilizante por motivos prácticos. Es frecuente mezclar explosivos de distintos tipos para conseguir unas características deseables.
Durante la I Guerra Mundial, el TNT fue el explosivo alto más utilizado, pero después de la I y durante la II Guerra Mundial, se desarrolló un gran número de explosivos altos totalmente eficaces. Entre los más importantes se encuentran la ciclonita y el tetranitrato de pentaeritrita.
La ciclonita, llamada también RDX, se utiliza en detonadores. Mezclada con TNT y cera se utiliza en bombas. Existe una mezcla similar llamada torpex, que contiene aluminio y tiene un efecto bajo el agua aproximadamente un 50% mayor que el del TNT. Para cargas de demolición se utiliza una composición plástica que contiene ciclonita y un explosivo plástico.
El tetranitrato de pentaeritrita, llamado también PETN, tiene unas características similares a las de la ciclonita, y se mezcla con TNT para formar el explosivo pentolita. También forma la parte central de las mechas explosivas "primacord" utilizadas en las cargas detonadoras de demolición y en las cargas impulsadoras utilizadas en voladuras.
A partir de 1955 se introdujeron dos tipos de explosivos altos que han sustituido ampliamente a la dinamita, patentada por el químico e inventor sueco Alfred Nobel en 1867. Uno de ellos consiste en una mezcla de nitrato de amonio y aceite combustible, es muy económico y tiene una fuerza explosiva un 25% mayor que la del TNT. Los denominados explosivos de pasta aguada, que también se utilizan en voladuras, son mezclas que contienen suficiente agua para formar un material que se puede cargar fácilmente.
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DETONADORES
Para las cargas detonantes de los explosivos comparativamente insensibles, se usan compuestos que detonan por sí mismos bajo el efecto de un impulso mecánico moderado o del calor, con fuerza suficiente para hacer estallar la carga principal. Durante muchos años, el fulminato de mercurio, Hg(ONC)2, fue el principal compuesto empleado para este propósito, ya fuera solo o mezclado con otras sustancias como clorato de potasio. Sin embargo, su fabricación es peligrosa y no puede ser almacenado a altas temperaturas sin descomponerse. Además, el mercurio puede ser difícil de obtener en tiempo de guerra. Como resultado de todo ello, el fulminato ha sido sustituido casi por completo en los detonadores comerciales y militares por la azida de plomo, PbN6, el diazodinitrofenol y el hexanitrato de manitol. Estos iniciadores se usan conjuntamente con una carga de ciclonita o PETN, materiales que han reemplazado ampliamente al tetril (trinitrofenilmetilnitramina) utilizado anteriormente. Estos explosivos sensibles tienen gran potencia rompedora y gran fuerza explosiva. También se utilizan frecuentemente como cargas multiplicadoras, entre el detonador y la carga principal de explosivo alto, en granadas grandes y en bombas. Una cápsula explosiva es una pequeña carga de un detonador que se incrusta en dinamita y se prende con una mecha ardiendo o con una chispa.
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EXPLOSIVOS DE SEGURIDAD
En la minería del carbón, el uso de los explosivos altos ordinarios es peligroso debido a la posibilidad de prender los gases o el polvo de carbón suspendido que puedan estar presentes en el subsuelo. Para realizar voladuras en estas condiciones se han desarrollado tipos especiales de explosivos de seguridad que minimicen el riesgo de incendios o explosiones, produciendo llamas relativamente frías y que duran poco tiempo. Los tipos de explosivos de seguridad aprobados para trabajar en minas de carbón son principalmente mezclas de nitrato de amonio con otros ingredientes como nitrato de sodio, nitroglicerina, nitrato de celulosa, nitroalmidón, material carbónico, cloruro de sodio y carbonato de calcio. Existe otro tipo de carga para voladuras utilizada en minería, que se está imponiendo porque no produce ningún tipo de llama. Esta carga es un cilindro de dióxido de carbono líquido que puede ser convertido en gas casi de forma instantánea por medio de un elemento calorífico interno. Una parte del cilindro contiene un precinto quebradizo a través del cual se puede expandir el gas. La carga de dióxido de carbono no es un explosivo real, y más que emitir calor, lo absorbe. Tiene la ventaja adicional de que la fuerza de la explosión puede ser dirigida a la base del agujero donde está colocada la carga, disminuyendo así el destrozo del carbón.


Las 20 mayores aglomeraciones urbanas del mundo (2006)







En el mapa se reflejan las principales aglomeraciones urbanas del planeta, también conocidas como megaciudades y megalópolis. Suelen formarse al unirse varias ciudades próximas entre sí (conurbación), debido a su explosivo crecimiento espacial y demográfico.


Espacio geográfico







Espacio geográfico, concepto utilizado por la ciencia geográfica para definir el espacio organizado por la sociedad. “En su sentido más amplio, el espacio geográfico es la epidermis del planeta Tierra”, según Jean Tricard. El espacio geográfico posee dos dimensiones fundamentales, la locacional y la ecológica. De allí se definen dos grandes sistemas que interactúan entre sí y que conforman el espacio geográfico. Se trata del sistema espacial por un lado y del sistema ecológico-ambiental por el otro.
El espacio geográfico es organizado por la sociedad, quién transmite sus valores, en consecuencia se puede afirmar que el espacio es un producto social.
Desde un punto de vista histórico, el espacio geográfico es acumulativo en tanto posee las huellas de las diferentes sociedades que lo organizaron en el proceso histórico. En muchas regiones y en antiguas ciudades se superponen los espacios organizados por las sociedades medievales, imperiales, barroca o industriales en sus distintas etapas; a todo ello hay que agregar que en la actualidad está tomando forma una nueva organización del espacio producto de la sociedad de la información o del conocimiento.
El espacio geográfico posee diferentes escalas para su análisis, desde lo global, el espacio mundo, hasta lo local, el espacio de las identidades.
Tres visiones del espacio geográfico son necesarias para interpretarlo; la biótica, la abiótica y la antrópica.
El espacio geográfico es el objeto de estudio de la geografía, pero para su explicación, interpretación y generalización se requiere de una visión transdiciplinaria o interdisciplinaria.
Cada momento, cargado de historia, produce sus formas de organización, es decir su propia “lógica espacial”, racional para cada época.
Aquellas porciones del espacio geográfico que se encuentran bajo un orden administrativo llevan el nombre de territorio, conformado por municipios, estados, provincias y naciones.
El análisis del espacio geográfico puede desarrollarse desde distintas perspectivas; desde la teoría de la localización; desde la temporal (geografía histórica); desde las tecnologías; desde los conjuntos espaciales; desde la configuración de las redes y los movimientos, o a partir de la dualidad entre espacios urbanos y espacios rurales.
En la actualidad, el análisis del espacio geográfico presenta ante la globalización de la sociedad una interesante dicotomía. Por un lado el espacio mundial, caracterizado por redes y flujos globales y por otro el espacio de los lugares, espacio de las regiones, de las ciudades y de las identidades. Así, el espacio geográfico se observa entre lo global y lo local. El espacio debe ser entendido como una instancia, un hecho social, así como historia y estructura; y hoy día, como un espacio total.
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EL LUGAR Y LA LOCALIZACIÓN
El lugar, el sitio, es en la geografía la primera unidad de análisis, como lo es el átomo en la física o la célula en la biología. Desde el análisis del lugar y la localización comienza a tejerse la organización del espacio. Richard Harshorne decía que “la geografía es la ciencia de los lugares”. Sin embargo, todas las ciencias del territorio han mostrado una permanente preocupación por dilucidar las cuestiones concernientes a la localización de las actividades en el espacio. El sitio, es decir, el lugar que ocupan los objetos en el territorio, es el comienzo del eslabón del análisis espacial. ¿Qué mueve a los órganos de decisión a elegir, para localizar una actividad, un determinado sitio en lugar de otro?. Las razones que llevan a decidir las localizaciones varían en el tiempo. Así, existe una lógica de localización en la sociedad industrial y otra en la postindustrial. Muchas teorías han tratado de encuadrar el tema. Un concepto central hoy es el de sostener que la localización no es un problema estático sino dinámico, y el mismo varía en el tiempo. En la actualidad aparecen nuevos factores para la localización, con una preeminencia de los factores cualitativos sobre los cuantitativos, una mayor flexibilidad movidos por factores tecnológicos. La dotación de los lugares mueve a la competitividad de los mismos en los cuales se ponderan atributos territoriales específicos.
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TIEMPO Y ESPACIO
Lo temporal y lo espacial son dos condiciones a las que no escapa el ser humano. Ambas adquieren gran relevancia en el análisis del espacio. Una dimensión es histórica y surge del análisis de geografías pretéritas, es decir de cortes históricos que permiten conocer los grados de organización espacial de la sociedad en dichos periodos. Peter Haggett sostiene que el tiempo incide de manera trascendente en la organización del espacio. El tiempo de observación, aquel lapso que se analiza para detectar tendencias.
Otra dimensión es el análisis de la relación espacio-tiempo en la vivencia diaria de la sociedad. Los avances técnicos desde comienzos de la Revolución Industrial produjeron crecientes modificaciones en la relación espacio-tiempo. La globalización se caracteriza por la instantaneidad del funcionamiento de la sociedad mundial. Los modernos sistemas de transporte y comunicación hacen posible estos fenómenos. Infraestructura e infoestructura han revolucionado actualmente las relaciones sociales espacio-tiempo y modifican profundamente los criterios de localización y organización espacial.
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ESPACIO Y TECNOLOGÍA
Entre el espacio, el ambiente y la sociedad se encuentra la tecnología. El hombre modifica el espacio mediante la técnica. Para Milton Santos, “el espacio debe considerarse como un conjunto de relaciones realizadas a través de las funciones y de las formas que se presentan como testimonio de una historia escrita por los procesos del pasado y del presente. El espacio es entonces un verdadero campo de fuerzas cuya aceleración es desigual”. En ello tiene un papel fundamental la tecnología. La transición de la sociedad industrial a la del conocimiento muestra la influencia de la tecnología en las nuevas formas de organización del espacio. El espacio es medio técnico y científico.” El creciente contenido en ciencia y técnica del espacio conlleva una serie de consecuencias. La primera de ellas, es una nueva concepción y composición orgánica del espacio”.
Desde el barco de vapor, el ferrocarril, la navegación, el automóvil, hasta la aviación (esto es, la energía en sus diferentes formas), el espacio muestra las nuevas formas de producir y de consumir. El moderno jet, los satélites, la fibra óptica, las modernas comunicaciones, las redes informáticas, el fax, el correo electrónico, los ferrocarriles de alta velocidad y la robótica, junto a las autopistas inteligentes muestran a comienzos del siglo XXI un espacio geográfico dominado y “achicado” como nunca, debido a las nuevas tecnologías.
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CONJUNTOS ESPACIALES
Este concepto ha sido acuñado por la denominada geografía locacional para identificar las diferentes formas que adquieren los sistemas espaciales.
Para Peter Haggett, los principales componentes son los nodos, las redes, las jerarquías, los flujos y las superficies. Para Milton Santos, los cambios que el territorio experimenta en sus formas de organización, terminan por invalidar los conceptos heredados del pasado y obligan a renovar las categorías de análisis. Las categorías contenidas en el espacio son las de lugar, comarca, área, región, territorio, hábitat y paisaje.
El espacio funciona como un dato del proceso social. Los conjuntos espaciales están compuestos de dos componentes en permanente interacción; la configuración territorial y la dinámica social. La primera atiende a la disposición de los elementos naturales y antrópicos sobre el territorio. La segunda está integrada por un conjunto de variables económicas, culturales y políticas que dan significado a unos valores específicos del medio técnico creado por el hombre, es decir a la configuración territorial. El sistema de ciudades, de transportes y de comunicaciones, así como los sistemas regionales forman el armazón socioeconómico del espacio y aseguran la integración de los diferentes conjuntos espaciales.
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REDES, MOVIMIENTOS Y FLUJOS EN EL ESPACIO
Temas relacionados con las interacciones y relaciones espaciales. Las redes son el soporte de los movimientos, estos dependen de la interacción entre los lugares y los flujos permiten medir los intercambios de bienes, personas e información.
Las redes permiten la concentración o la desconcentración; son históricamente incompletas; pueden ser locales o globales; crear orden o desorden socioespacial; definen el trabajo y el capital; son técnicas y sociales. Existen elementos fijos en el espacio y flujos entre ellos. Los flujos de información son los que hoy estructuran el territorio. Asimismo, existen redes visibles e invisibles; las carreteras, vías navegables, ferrocarriles y comunicaciones por cable son las visibles, en tanto que las satelitales y las redes informáticas son las invisibles.
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ESPACIOS URBANOS
Bajo la denominación de espacios urbanos se designa a aquéllos de mayor transformación, antropización y dinámica creados por la sociedad. Los espacios urbanos organizados han evolucionado desde las aldeas y las ciudades hasta las metrópolis, las megalópolis, las metápolis y las regiones urbanas.
Pueden observarse dos escalas o niveles de análisis, las ciudades en el espacio y las ciudades como espacio. En el primer caso se definen los sistemas urbanos con sus rangos o jerarquías. En el segundo caso aparecen las funciones, las estructura, la morfología y la arquitectura. Ambas interaccionan entre sí y están compelidas a un cambio drástico. Las jerarquías urbanas responden a nuevos intereses y los sistemas urbanos son desarticulados según los nuevos recortes verticales y horizontales en el espacio. Las funciones varían y el nuevo perfil económico modifica los patrones de empleo o de vivienda, alternando la forma y la estructura.
La globalización ha dado origen al sistema mundial de ciudades (ciudades globales), verdaderos nudos en la cadena de relaciones múltiples que dan estructura a la vida socioeconómica del planeta. Las grandes tendencias alteraron las relaciones de las ciudades. El impacto de las transformaciones genera la dualización del espacio urbano, gestándose espacios brillantes y opacos yuxtapuestos, creando exclusión social y problemas de gobernabilidad. Para algunos tratadistas, las grandes tendencias pueden hacer desaparecer los espacios urbanos como forma específica de relación entre sociedad y territorio. Otros creen que es necesario reconstruir las ciudades a partir de articular lo global y lo local. Los espacios urbanos o urbanización implica la articulación espacial continua o discontinua de población y actividades.
La ciudad en cambio, implica un sistema específico de relaciones sociales, de cultura y sobre todo de instituciones políticas de autogobierno, como sostienen Jordi Borja y Manuel Castells.
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ESPACIOS RURALES
Es una división del espacio geográfico que se realiza desde el punto de vista funcional. En este sentido se advierten características diferentes en las actividades, densidad de población y flujos, dando una distinta fisonomía al espacio.
Bajo la denominación espacio rural se hace mención al ámbito donde se desarrollan las actividades agrícolas y ganaderas, lo cual da lugar a fuertes relaciones vinculadas a características climáticas y edáficas que condicionan el hábitat, o forma de distribución de la población y ocupación del espacio.
El espacio rural puede definirse por sus formas y por sus estructuras, por sus actividades agropecuarias y no agropecuarias dentro del área, así como por la actividad forestal y de esparcimiento. A su vez, se encuentra caracterizado por un tipo de hábitat, ya sea que se encuentre agrupado o disperso, por el uso del suelo y a veces por ciertos géneros de vida.
Asimismo, esta subdivisión del espacio mantiene vigente su relación con el grado de desarrollo de la sociedad, estableciendo diferencias entre el espacio rural de los países industriales, donde el límite entre espacio rural y urbano cada día es más difuso, mientras que ocurre lo contrario en sociedades con escaso avance tecnológico.
Desde fechas recientes se habla de “espacios abiertos”, por contraste con los extensos espacios urbanos. En los espacios abiertos, se cuenta la producción agraria, ganadera, forestal, los ambientes de montaña, la biodiversidad de los ecosistemas y los espacios protegidos.
La problemática del deterioro ambiental y del hábitat, la producción de alimentos, las inmigraciones o abandono del campo y la necesidad de compatibilizar el turismo en sus nuevas formas con la preservación de los ecosistemas ha llevado a diseñar políticas de ordenación del espacio rural, en el marco, más amplio, de la ordenación del territorio.


Los Engranajes






Engranaje. m. Enlace, trabazón de ideas, circunstancias o hechos. || 2. Mec. Efecto de engranar. || 3. Mec. Conjunto de las piezas que engranan. || 4. Mec. Conjunto de los dientes de una pieza de máquina.
Engranaje, rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.
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ENGRANAJES SIMPLES
El engranaje más sencillo es el engranaje recto, una rueda con dientes paralelos al eje tallados en su perímetro. Los engranajes rectos transmiten movimiento giratorio entre dos ejes paralelos. En un engranaje sencillo, el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje impulsor. Si se desea que ambos ejes giren en el mismo sentido se introduce una rueda dentada denominada 'rueda loca' entre el engranaje impulsor o motor y el impulsado. La rueda loca gira en sentido opuesto al eje impulsor, por lo que mueve al engranaje impulsado en el mismo sentido que éste. En cualquier sistema de engranajes, la velocidad del eje impulsado depende del número de dientes de cada engranaje. Un engranaje con 10 dientes movido por un engranaje con 20 dientes girará dos veces más rápido que el engranaje impulsor, mientras que un engranaje de 20 dientes impulsado por uno de 10 se moverá la mitad de rápido. Empleando un tren de varios engranajes puede variarse la relación de velocidades dentro de unos límites muy amplios.
Los engranajes interiores o anulares son variaciones del engranaje recto en los que los dientes están tallados en la parte interior de un anillo o de una rueda con reborde, en vez de en el exterior. Los engranajes interiores suelen ser impulsados por un piñón, un engranaje pequeño con pocos dientes. La cremallera (barra dentada plana que avanza en línea recta) funciona como una rueda dentada de radio infinito y puede emplearse para transformar el giro de un piñón en movimiento alternativo, o viceversa.
Los engranajes cónicos, así llamados por su forma, tienen dientes rectos y se emplean para transmitir movimiento giratorio entre ejes no paralelos.
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ENGRANAJES HELICOIDALES
Los dientes de estos engranajes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino que se enroscan en torno al eje en forma de hélice. Estos engranajes son apropiados para grandes cargas porque los dientes engranan formando un ángulo agudo, en lugar de 90º como en un engranaje recto. Los engranajes helicoidales sencillos tienen la desventaja de producir una fuerza que tiende a mover las ruedas dentadas a lo largo de sus ejes. Esta fuerza puede evitarse empleando engranajes helicoidales dobles, o bihelicoidales, con dientes en forma de V compuestos de medio diente helicoidal dextrógiro y medio diente helicoidal levógiro. Los engranajes hipoides son engranajes cónicos helicoidales utilizados cuando los ejes son perpendiculares pero no están en un mismo plano. Una de las aplicaciones más corrientes del engranaje hipoide es para conectar el árbol de la transmisión con las ruedas en los automóviles de tracción trasera. A veces se denominan de forma incorrecta engranajes en espiral los engranajes helicoidales empleados para transmitir rotación entre ejes no paralelos.
Otra variación del engranaje helicoidal es el engranaje de husillo, también llamado tornillo sin fin. En este sistema, un tornillo sin fin largo y estrecho dotado de uno o más dientes helicoidales continuos engrana con una rueda dentada helicoidal. La diferencia entre un engranaje de husillo y un engranaje helicoidal es que los dientes del primero se deslizan a lo largo de los dientes del engranaje impulsado en lugar de ejercer una presión de rodadura directa. Los engranajes de husillo se utilizan para transmitir rotación (con una gran reducción de velocidad) entre dos ejes perpendiculares.


El avance de los trenes de gran velocidad







El artículo El avance de los trenes muy veloces trata de los adelantos técnicos que han ido posibilitando el desarrollo de los trenes de alta velocidad, permitiendo la viabilidad técnica de trenes que pueden alcanzar hasta los 360 km/h. A continuación se reproduce un fragmento de dicho artículo.
Fragmento de El avance de los trenes muy veloces.
De Jean-Claude Raoul.
Los TGV están entre los trenes más ligeros del mundo si se miden por la relación peso total/número de asientos, pero se siguen revisando todas las partes del tren para encontrar nuevas formas de reducir la carga sobre las vías. Por ejemplo, los transformadores, que tienen la misión de suministrar los diferentes niveles de voltajes y frecuencias necesarios para los motores, están entre las partes más pesadas del tren. La construcción de transformadores con láminas de aluminio y de acero aleado con cobalto en lugar de hilos de cobre, ha permitido no hace mucho reducir su peso de 11 toneladas a 7,5.
Los nuevos trenes llevarán estos transformadores más ligeros. También su equipamiento electrónico pesará menos gracias al uso de un nuevo dispositivo compacto conocido como transistor bipolar de puerta aislada (IGBT). Estos transistores regularán con precisión la electricidad que se suministra a los motores de tracción, siendo la primera vez que se les usará en suministros de tal potencia. También se ha dedicado mucho trabajo a los asientos. Para ahorrar unos cuantos kilos por asiento, los de la próxima generación de TGV estarán hechos con fibras de carbono, magnesio y materiales compuestos.
Suavidad durante la marcha y al parar
Las innovaciones que fomentan las grandes velocidades han de ir acompañadas por técnicas que permitan la detención práctica del tren sin que los pasajeros salgan despedidos ni el propio tren descarrile. Los TGV iniciales emplearon un sistema de frenos de disco parecido al de los automóviles de carreras. Estaba más perfeccionado y era más suave que los frenos corrientes, pero seguía contando con la fricción para disipar la energía cinética y detener la rotación de las ruedas. La utilización de estos frenos consume energía, al tiempo que desgasta los elementos de los propios frenos y de los bojes.
Para ahorrar combustible y gastos de mantenimiento, los nuevos TGV añaden a los frenos de disco otros sistemas de frenado dinámico, que son la última palabra de la ingeniería actual. Su contribución a la detención del tren se realiza volviendo a convertir en electricidad la energía mecánica de los motores de tracción. Lo normal es que esta electricidad se pueda reutilizar, ya sea pasando a las catenarias aéreas para alimentar a otros trenes que circulen por la misma línea, bien para la regulación de la temperatura ambiente u otros usos del propio tren. El sistema de frenos de los nuevos trenes disipará parte de la electricidad innecesaria inyectándola en las vías en forma de calor, lo que constituye un método seguro. Casi toda la deceleración de los trenes futuros se logrará con este tipo de sistemas.
Ninguna de estas mejoras serviría de nada si no se lograse dominar el tremendo ruido que producen los trenes que circulan a gran velocidad. La mayor parte deriva del contacto entre las ruedas y los raíles y también del aire que pasa por encima y por debajo del tren. El nivel sonoro aumenta exponencialmente a grandes velocidades, con especial influencia de los efectos aerodinámicos, que son proporcionales a la sexta potencia de la velocidad.
La forma menos ruidosa es la más lisa, por lo que se dedican grandes esfuerzos a eliminar las aristas. Así no sólo se reduce el rozamiento, sino también las molestias sufridas por los pasajeros y por quienes vivan cerca de las líneas férreas. Pero no se puede hacer que todos los componentes, entre ellos los bojes, tengan formas lisas. Para afrontar esta realidad, se apantallan los dispositivos por debajo del bastidor con deflectores aerodinámicos que reducen la resistencia al aire.
También se utiliza un único pantógrafo, en lugar de los varios que suelen usar los trenes más corrientes. Se le sitúa en la locomotora trasera, transportándose la electricidad hasta la unidad de potencia de la cabecera del tren mediante un cable. Para reducir aún más el ruido, los pantógrafos de los nuevos TGV también tendrán menos aristas. Los japoneses han encontrado otra solución para los pantógrafos, que revisten con chimeneas aerodinámicas.
El contacto entre las ruedas y los raíles genera ruido al producir vibraciones que hacen resonar a unas y otros. Bajo el influjo de las simulaciones de ordenador, se han modificado algunos detalles sutiles, entre ellos el espesor de las ruedas en algunos puntos, lo que reduce el ruido sin aumentar el peso; estas ruedas mejoradas ya han sido objeto de numerosas pruebas y se utilizarán en los futuros TGV.
Los trenes de gran velocidad que circulan por Francia apenas tienen que atravesar túneles, pero en otras partes del mundo sí tienen que hacerlo. Cuando entran en los túneles, se crean ondas de presión que recorren toda la longitud del túnel y, regresan a la velocidad del sonido. Las ondas así producidas por los trenes de gran velocidad pueden causar dolor en los tímpanos y podrían hacer estallar el vidrio.
Las simulaciones informáticas y otros diversos experimentos indican que la intensidad de las ondas puede minimizarse si se modifica la forma de los trenes, por ejemplo alargando su frente. También se asegura el bienestar de los pasajeros mediante la estanqueidad de los vagones y la regulación interna de la presión de la cabina. Otra medida que contribuye es dar una forma óptima al túnel.
Las investigaciones realizadas para proyectar los próximos trenes han demostrado la viabilidad técnica y económica de velocidades de hasta 360 km/h. Se está construyendo una locomotora que moverá un tren completo a 400 km/h y que se probará en 1999. De hecho las vías que actualmente se construyen en Francia ya están previstas para permitir su uso a tales velocidades. No es inconcebible que pudieran superarse 400 km/h, aunque es dudoso que el gran incremento del consumo de combustible que ello comporta lo justifique.
Los problemas económicos actuales han disminuido el ritmo de construcción de las líneas férreas de gran velocidad planeadas en Europa, pero se siguen construyendo. Parece razonable imaginar que a principios del siglo xxi las velocidades de 400 km/h pudieran ser habituales en las nuevas vías.
Fuente: Raoul, Jean-Claude. El avance de los trenes. Investigación y Ciencia. Barcelona: Prensa Científica, tercer trimestre, 1998.


Efectos medioambientales del uso de los combustibles fósiles







Los Ensayos Históricos de Encarta reflejan el conocimiento y la visión de destacados historiadores. En este ensayo, John McNeill, de la Universidad de Georgetown, sostiene que durante los siglos XIX y XX el aprovechamiento de los combustibles fósiles y las alteraciones agrícolas y económicas subsiguientes modificaron de manera irreversible las relaciones entre el hombre y el planeta Tierra.
Efectos medioambientales del uso de los combustibles fósiles
Por John McNeill
A lo largo de los siglos XIX y XX, la actividad humana ha transformado la composición química del agua y del aire en la Tierra, ha modificado la faz del propio planeta y ha alterado la vida misma. ¿Por qué este periodo de tiempo, más que ningún otro, ha generado cambios tan generalizados en el entorno? Las razones son múltiples y complejas. Pero sin lugar a dudas, uno de los factores más notables es la utilización de los combustibles fósiles, que ha suministrado mucha más energía a una población mucho mayor que en cualquier época anterior.
Hacia 1990, la humanidad utilizaba una cantidad de energía 80 veces superior a la que usaba en 1800. La mayor parte de dicha energía procedía de los combustibles fósiles. La disponibilidad y capacidad de uso de esta nueva fuente de energía ha permitido a la humanidad aumentar los volúmenes de producción y de consumo. De forma indirecta, esta fuente de energía ha provocado un rápido crecimiento de la población al haber desarrollado el ser humano sistemas de agricultura mucho más eficaces, como, por ejemplo, la agricultura mecanizada, basados en la utilización de estos combustibles fósiles. Las técnicas de cultivo mejoradas originaron un aumento del suministro de alimentos que, a su vez, favoreció el crecimiento de la población. Hacia finales de la década de 1990, la población humana era aproximadamente seis veces mayor que la de 1800. Los cambios generalizados que han tenido lugar en el medio ambiente se deben también a otros factores como, por ejemplo, el vertiginoso ritmo de urbanización o la velocidad igualmente vertiginosa de la evolución tecnológica. Otro factor no menos importante es la creciente importancia que los gobiernos modernos otorgan al crecimiento económico. Todas estas tendencias están relacionadas entre sí, colaborando cada una de ellas al desarrollo de las otras y configurando todas ellas la evolución de la sociedad humana en la edad contemporánea. Estas tendencias de crecimiento han replanteado las relaciones entre el hombre y el resto de los habitantes de la Tierra.
Durante cientos de miles de años, los seres humanos y sus predecesores en la cadena evolutiva han ido modificando, tanto deliberada como accidentalmente, su entorno de vida. Pero sólo en épocas recientes, con la utilización de los combustibles fósiles, la humanidad ha conseguido provocar cambios profundos en la atmósfera, el agua, el suelo, la vegetación y los animales. Provistos de combustibles fósiles, los humanos han alterado el entorno natural de forma como nunca lo habían hecho en épocas preindustriales, provocando, por ejemplo, la devastación de hábitats y fauna y flora naturales a través de los vertidos de petróleo. El hombre ha podido provocar los cambios medioambientales de forma mucho más rápida acelerando antiguas actividades como la deforestación.
Orígenes de los combustibles fósiles
Entre los combustibles fósiles se incluyen el carbón, el gas natural y el petróleo (también denominado crudo), que son los residuos petrificados y licuados de la acumulación durante millones de años de organismos vegetales en descomposición. Cuando se quema el combustible fósil, su energía química se convierte en calórica, la cual se transforma en energía mecánica o eléctrica mediante máquinas como motores o turbinas.
El carbón adquirió por primera vez importancia como combustible industrial durante los siglos XI y XII en China, ya que la fabricación del hierro consumía grandes cantidades de dicho recurso. El primer aprovechamiento del carbón como combustible doméstico comenzó durante el siglo XVI en la ciudad inglesa de Londres. A lo largo de la Revolución Industrial, que se inició en el siglo XVIII, el carbón se fue convirtiendo en un combustible fundamental para la industria, actuando de medio de propulsión de la mayoría de las máquinas de vapor.
El carbón fue el combustible fósil primario hasta mediados del siglo XX, cuando el petróleo lo sustituyó como carburante preferido en la industria, el transporte y otros sectores. Las primeras perforaciones de petróleo se efectuaron en Estados Unidos, concretamente en la región occidental de Pennsylvania en 1859 y las primeras grandes extensiones plagadas de pozos de petróleo surgieron en el sureste de Texas en 1901. Los mayores yacimientos de petróleo del mundo se descubrieron en la década de 1940 en Arabia Saudí y en la de 1960 en Siberia. ¿Por qué eclipsó el petróleo al carbón como el carburante preferido? El petróleo presenta ciertas ventajas sobre el carbón, ya que produce mayor rendimiento que éste, proporcionando más cantidad de energía por unidad de peso que el carbón y, además, provoca menos contaminación y funciona mejor en máquinas pequeñas. Sin embargo, los yacimientos de petróleo son menores que los de carbón. Cuando el mundo haya agotado las reservas de petróleo seguirá existiendo abundante disponibilidad de carbón.
Contaminación actual de la atmósfera
La capa más alejada del entorno de vida de la Tierra es la atmósfera, una mezcla de gases que rodea al planeta. La atmósfera contiene una capa muy fina de ozono que protege la vida en la Tierra contra la nociva radiación ultravioleta procedente del Sol. Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, el hombre ha ejercido un impacto muy escaso sobre la atmósfera. A lo largo de miles de años el hombre ha venido quemando de forma rutinaria elementos de la vegetación, provocando de forma intermitente una contaminación del aire. En la edad antigua, la fundición de ciertos minerales, como el cobre, liberaban sustancias metálicas que se desplazaban por la atmósfera desde el mar Mediterráneo hasta llegar incluso a Groenlandia. Sin embargo, el desarrollo de los combustibles fósiles ha comenzado a amenazar a la humanidad con una contaminación atmosférica mucho más grave.
Antes de la generalización del uso de los combustibles fósiles, la contaminación del aire afectaba normalmente en mayor grado a las ciudades que a las zonas rurales, debido a la concentración de núcleos de combustión en los núcleos urbanos. Los habitantes de las áreas urbanas de clima frío se procuraban calefacción quemando madera, pero los suministros locales de madera se fueron extinguiendo rápidamente. Debido a la escasez de oferta, la madera se fue encareciendo. El hombre comenzó entonces a consumir cantidades comparativamente menores de madera, disponiendo de menor calefacción en las viviendas. La primera ciudad en solucionar dicho problema fue Londres, en donde sus habitantes empezaron a utilizar carbón como combustible para la calefacción de los edificios. Durante el siglo XIX había medio millón de chimeneas expeliendo humo de carbón, hollín, cenizas y dióxido de azufre al aire londinense.
El desarrollo de las máquinas de vapor durante el siglo XVIII introdujo el carbón en la industria. El crecimiento derivado de la Revolución Industrial se tradujo en un número mayor de máquinas de vapor, de chimeneas fabriles y, por consiguiente, mayor contaminación atmosférica. El cielo comenzó a oscurecerse en los núcleos industriales de Gran Bretaña, Bélgica, Alemania y Estados Unidos. Las ciudades que albergaban industrias consumidoras de energía, como la siderúrgica, y edificios dotados de calefacción por carbón, estaban siempre envueltas en humo y bañadas en dióxido de azufre. A Pittsburgh, en Pennsylvania, una de las mayores ciudades industriales de Estados Unidos de aquella época, a veces se la definía como un “infierno con la tapa levantada”. El consumo de carbón de algunas industrias era tan elevado como para contaminar el firmamento de toda una región, como en el caso de la cuenca del Ruhr, en Alemania, y de Hanshin, un área próxima a la ciudad japonesa de Osaka.
Primeros controles de la contaminación atmosférica
Los intentos de reducir los humos no resultaron eficaces hasta el decenio de 1940, por lo que los habitantes de las ciudades y regiones industriales hubieron de padecer las consecuencias de una atmósfera cargada de contaminación. Durante la época victoriana en Gran Bretaña no era infrecuente limpiar el polvo en el hogar dos veces al día para eliminar la suciedad en suspensión. Los habitantes de las ciudades industriales fueron testigos de la pérdida de numerosos pinares y especies naturales debido a los elevados niveles de dióxido de azufre existentes y, además, padecieron unas tasas de neumonía y de bronquitis muy superiores a las de sus antepasados, sus familiares residentes en otras regiones o sus descendientes.
A partir de 1940, los gobernantes de las ciudades y regiones industriales consiguieron reducir la contaminación atmosférica causada por el carbón. San Luis, en el estado de Missouri, fue la primera gran ciudad del mundo que concedió máxima prioridad a la eliminación de los humos. Pittsburgh y otras ciudades estadounidenses siguieron su ejemplo a finales de la década de 1940 y principios de 1950. Londres adoptó medidas drásticas a mediados de la década de 1950 después de que la llamada niebla asesina (killer fog), una situación crítica de contaminación en diciembre de 1952, causara más de 4.000 muertos. Alemania y Japón hicieron ciertos progresos en la lucha contra los humos durante el decenio de 1960, utilizando una combinación de salidas de humos más altas, filtros y depuradoras de chimeneas y sustituyendo el carbón por otros combustibles.
Aún se continuaba la lucha contra los humos, las ciudades se vieron enfrentadas a problemas de contaminación atmosférica nuevos y más complejos. A medida que se fueron popularizando los automóviles, primero en Estados Unidos durante la década de 1920 y más tarde en Europa occidental y en Japón durante las décadas de 1950 y 1960, las emisiones de los tubos de escape vinieron a sumarse a la contaminación atmosférica procedente de chimeneas y salidas de humos. Los gases de escape de los automóviles contienen diferentes tipos de sustancias contaminantes, tales como monóxido de carbono, óxido nitroso y plomo. Por lo tanto, los automóviles vinieron, junto con las nuevas industrias como la petroquímica, a complicar y agravar los problemas ya existentes de contaminación atmosférica en el mundo. El smog fotoquímico, causado por el impacto de la luz solar sobre elementos contenidos en los gases de escape de los automóviles, se convirtió en una seria amenaza para la salud en ciudades con abundante insolación y frecuentes cambios de temperatura. Los peores smogs del mundo se producían en ciudades soleadas y atestadas de coches, tales como Atenas (Grecia), Bangkok (Tailandia), la ciudad de México (México) y Los Ángeles (Estados Unidos).
Además de estos problemas de contaminación local y regional, hacia finales del siglo XX la actividad humana comenzó a impactar directamente sobre la atmósfera. Los crecientes niveles de dióxido de carbono en la atmósfera después de 1850, consecuencia principalmente de la incineración de los combustibles fósiles, aumentaron la capacidad del aire para retener el calor solar. Esta mayor retención térmica provocó la amenaza de un calentamiento global, un incremento generalizado de la temperatura de la Tierra. Una segunda amenaza contra la atmósfera provenía de los compuestos químicos conocidos como clorofluorocarbonos, que fueron inventados en 1930 y utilizados ampliamente en la industria y como refrigerantes después de 1950. Cuando los clorofluorocarbonos ascienden a la estratosfera (la capa más alta de la atmósfera), provocan una disminución del grosor de la capa de ozono, debilitando su capacidad para frenar la nociva radiación ultravioleta.
Contaminación del agua
El agua siempre ha constituido un recurso vital para el hombre, al principio sólo como bebida, más tarde para lavar y también para el regadío. Con la potencia proporcionada por los combustibles fósiles y la moderna tecnología, la humanidad ha desviado los cauces de los ríos, ha extraído el agua subterránea y contaminado las fuentes de agua de la Tierra como no lo había hecho jamás.
El regadío, si bien ya era una práctica muy antigua, sólo afectaba a regiones limitadas del mundo hasta épocas recientes. Durante el siglo XIX, las técnicas de regadío se difundieron rápidamente, impulsadas por los desarrollos de la ingeniería y el incremento de la demanda de alimentos procedente de la creciente población mundial. En India y en América del Norte se construyeron enormes redes de presas y de canales. En el siglo XX se construyeron presas aún mayores en los países mencionados, así como en Asia central, China y otros lugares. Después de la década de 1930, las presas construidas para regadío también se aprovecharon para la producción de energía hidroeléctrica. Entre 1945 y 1980 se construyeron presas en la mayoría de los ríos del mundo considerados aptos por los ingenieros.
Las presas, al suministrar energía eléctrica además del agua de regadío, vinieron a facilitar la vida de millones de personas. Sin embargo esta comodidad tenía un precio, ya que las presas modificaron los ecosistemas acuáticos que habían existido a lo largo de los siglos. En el río Columbia, en el oeste de Norteamérica, por ejemplo, las poblaciones de salmones se vieron afectadas ya que las presas bloqueaban las migraciones anuales de los salmónidos. En Egipto, donde una gran presa embalsó el Nilo en Asuán en 1971, fueron muchos los humanos y animales que hubieron de pagar las consecuencias. Las sardinas mediterráneas murieron y los pescadores de estas especies se quedaron sin ingresos. Los agricultores tuvieron que recurrir a los fertilizantes químicos, pues la presa de Asuán impedía las crecidas primaverales del Nilo y con ello el depósito de la capa anual de limo fértil sobre las tierras ribereñas del río. Además, muchos egipcios que bebían agua del Nilo, que arrastraba una cantidad cada vez mayor de vertidos de los fertilizantes, comenzaron a acusar efectos negativos en su salud. El mar de Aral, en Asia central, también ha sufrido las consecuencias, ya que a partir de 1960 ha disminuido su nivel debido a que las aguas que desembocaban en él habían sido desviadas para regar los campos de algodón.
Las aguas fluviales por sí solas no han bastado para cubrir las necesidades de la agricultura y las ciudades. Las aguas subterráneas se han convertido en muchas partes del mundo en una fuente esencial de este elemento y a un precio muy económico, ya que los combustibles fósiles facilitaron enormemente los bombeos. Por ejemplo, en las Grandes Llanuras, desde Texas hasta los estados de Dakota del Norte y del Sur, surgió a partir de 1930 una economía basada en el cultivo de cereales y la cría de ganado. Esta economía extraía agua del acuífero de Ogallala, un vasto yacimiento subterráneo. Con el fin de satisfacer la demanda de agua potable, higiénica e industrial de una población cada vez mayor, algunas ciudades como Barcelona (España), Pekín (China) y la ciudad de México comenzaron a bombear aguas freáticas. Pekín y la ciudad de México comenzaron a hundirse lentamente a medida que se bombeaba gran parte de sus aguas subterráneas. Al agotarse el suministro de agua subterránea, estas dos ciudades se vieron obligadas a traer agua desde muy lejos. En el año 1999, la humanidad utilizaba 20 veces más agua corriente que en 1800.
No sólo ha aumentado la utilización de agua, sino que cada vez un mayor porcentaje de ésta quedaba contaminado por el aprovechamiento humano. Si bien la contaminación acuática venía existiendo ya desde hacía tiempo en las aguas fluviales que cruzan ciudades, como en el caso del Sena a su paso por la ciudad francesa de París, la era del combustible fósil ha modificado el alcance y la idiosincrasia de la contaminación acuática. La utilización del agua ha aumentado actualmente y existe una variedad mucho más amplia de sustancias contaminantes que enturbian las fuentes mundiales de suministro de agua. Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, la contaminación acuática ha sido principalmente biológica, ocasionada sobre todo por los desechos humanos y animales. Sin embargo, la industrialización introdujo un número incontable de sustancias químicas en las aguas del planeta, agravando así los problemas de la contaminación.
Esfuerzos para controlar la contaminación acuática
Hasta principios del siglo XX, la contaminación biológica de los lagos y ríos del mundo constituyó un problema desconcertante. Más adelante, los experimentos consistentes en filtrar y tratar químicamente las aguas dieron resultados positivos. En Europa y Norteamérica la depuración de las aguas residuales y el filtrado del agua lograron garantizar un suministro de agua más limpia e higiénica. En épocas tan recientes como la década de 1880 morían anualmente en la ciudad estadounidense de Chicago miles de personas por enfermedades de propagación acuática, tales como la fiebre tifoidea. Sin embargo, hacia 1920, el agua de Chicago ya no era portadora de ninguna enfermedad fatal. De todas formas, existen multitud de comunidades en todo el mundo, especialmente en países pobres como India y Nigeria, que no pueden económicamente invertir en tratamientos de aguas residuales y en instalaciones de filtrado.
Al igual que ocurrió con la contaminación atmosférica, la industrialización y los avances tecnológicos del siglo XX provocaron un número cada vez mayor de formas de contaminación acuática. Los científicos inventaron nuevos productos químicos que no existen en la naturaleza, algunas de las cuales resultaron ser de máxima utilidad en la industria de la fabricación y en la agricultura. Desgraciadamente, otras demostraron ser nocivos agentes contaminantes. A partir de 1960 las sustancias químicas denominadas bifenilos policlorados (PCB) hicieron aparición en las aguas de Norteamérica en cantidades peligrosas, devastando y deteriorando la vida acuática y los seres vivientes que se alimentan de dicha flora y fauna. A partir de 1970, las legislaciones norteamericana y europea consiguieron reducir notablemente la contaminación del aire o la del agua ocasionada por agentes aislados. Pero la contaminación no puntual, como los vertidos plagados de pesticidas procedentes de las tierras de labor, resultaba mucho más difícil de controlar. La contaminación acuática más grave se daba en los países más pobres donde seguía sin combatirse la contaminación biológica, al tiempo que la contaminación química ocasionada por la industria y la agricultura no hacía sino agravar la contaminación biológica. A finales del siglo XX China era probablemente el país más castigado por una enorme variedad de problemas de contaminación acuática.
Contaminación del suelo
Durante la era de los combustibles fósiles también la superficie de la Tierra ha experimentado una transformación notable. Las mismas sustancias que han contaminado el aire y el agua se encuentran a menudo latentes en el suelo, a veces en concentraciones peligrosas que constituyen una amenaza para la salud humana. Si bien este tipo de situaciones sólo se solía dar en las proximidades de las industrias generadoras de residuos tóxicos, el problema de la salinización, normalmente asociado al regadío, estaba bastante más generalizado. Aunque el regadío siempre ha conllevado el riesgo de la destrucción del suelo al anegarlo y salinizarlo (posibles causas de la destrucción de la base agrícola de la antigua civilización de Mesopotamia en Oriente Próximo), los niveles de regadío modernos han intensificado este problema en todo el mundo. En la década de 1990 los campos devastados por la salinización iban siendo abandonados a medida que los ingenieros iban implantando el regadío en nuevas zonas. La salinización ha alcanzado su grado máximo en las zonas secas donde se produce una mayor evaporación, tales como México, Australia, Asia central y el suroeste de Estados Unidos.
La erosión del suelo causada por la actividad del hombre ya constituía un problema mucho antes de la salinización. La moderna erosión del terreno ha disminuido la productividad de la agricultura. Este problema conoció su mayor agravamiento durante el siglo XIX en los terrenos fronterizos abiertos a la colonización de los pioneros en países como Estados Unidos, Canadá, Australia, Nueva Zelanda y Argentina. Los terrenos de pastos que jamás habían sido arados anteriormente comenzaron a sufrir la erosión del viento, que alcanzaba dimensiones desastrosas en tiempos de sequía, como ocurrió en la década de 1930 durante los tornados en Kansas y Oklahoma. La última destrucción importante de pastos vírgenes se produjo en la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) durante la década de 1950, cuando el primer ministro Nikita Jruschov decidió convertir la zona norte de Kazajstán en un cinturón de trigo. Los combustibles fósiles desempeñaron también un papel crucial en esta época, ya que los ferrocarriles y los barcos de vapor transportaban el cereal y el ganado procedentes de estas zonas hasta los mercados más remotos.
Hacia finales del siglo XX los asentamientos de los pioneros se habían desplazado desde las llanuras de pastos hacia las regiones tropicales y forestales en las montañas. A partir de 1950 los agricultores de Asia, África y América Latina fueron colonizando cada vez más terrenos en los pequeños bosques cultivados. A menudo, dichos bosques, como los de Centroamérica y Filipinas, eran de tipo montañoso y recibían lluvias copiosas. Para poder cultivar estas tierras, los agricultores tuvieron que deforestar las laderas de las montañas, dejándolas expuestas a las lluvias torrenciales y haciéndolas vulnerables a la erosión del suelo. Este tipo de erosión arrasó las tierras en los Andes de Bolivia, el Himalaya nepalí y el norte de la India, así como las escarpadas zonas de Ruanda y Burundi. Las tierras yermas no hicieron sino endurecer la vida de los agricultores en estas y otras zonas.
El impacto de la erosión del suelo no acaba con la pérdida del suelo. El terreno erosionado no desaparece sin más, sino que se desplaza ladera y aguas abajo, depositándose en algún otro lugar. A menudo esta tierra ha quedado almacenada en lugares poco apropiados, anegando embalses o cortando carreteras. Al cabo de muy pocos años de finalizada su construcción, algunas presas de Argelia y China han quedado inservibles al quedar obstruidas por la erosión del suelo originada aguas arriba.
Fauna y flora
La actividad humana ha afectado la flora y la fauna del planeta en no menor medida que el aire, el agua y el suelo. A lo largo de millones de años la vida fue evolucionando sin grandes impactos por parte de los seres humanos. Sin embargo, probablemente desde los primeros colonizadores de Australia y Norteamérica, la raza humana ha ido provocando extinciones masivas bien por medio de la caza o bien por la utilización del fuego. Con la domesticación de los animales, iniciada seguramente hace 10.000 años, la humanidad comenzó a desempeñar una función más activa en la evolución biológica. Durante el siglo XIX y XX el papel desempeñado por los seres humanos en la supervivencia de las especies ha aumentado hasta el punto de que ciertas especies únicamente sobreviven porque los hombres lo permiten.
Algunas especies animales sobreviven en gran número gracias al hombre. Por ejemplo, en la actualidad hay unos 10.000 millones de gallinas en la Tierra, entre trece y quince veces más que las que había hace un siglo. Ello se debe a que al hombre le gusta comer pollo y las cría a tal fin. De forma análoga protegemos las vacas, las ovejas, las cabras y algunos otros animales domesticados para poder sacar provecho de ellos. Las civilizaciones modernas han asegurado asimismo de forma involuntaria la supervivencia de otras especies animales. Las poblaciones de roedores se propagan debido a la enorme cantidad de alimento de que disponen, ya que los humanos almacenan alimentos en exceso y generan mucha basura. Las ardillas se multiplican porque hemos creado entornos suburbanos con muy pocos depredadores.
Aun cuando el hombre moderno favorece, de manera voluntaria o involuntaria, la supervivencia de algunas especies, sin embargo amenaza otras muchas. La tecnología y los combustibles modernos han multiplicado notablemente la eficacia de la caza, hasta el punto de poner en peligro de extinción a animales como la ballena azul o el bisonte de Norteamérica. Otros muchos animales, en su mayor parte especies de los bosques tropicales, son víctimas de la destrucción de su hábitat natural. De manera bastante inadvertida, y casi involuntaria, la humanidad ha asumido un papel central en la determinación del destino de muchas especies y la salud de las aguas, el aire y el suelo de nuestro planeta. El ser humano desempeña, por consiguiente, un papel vital en la evolución biológica.
La historia del medio ambiente de los dos últimos siglos ha sido la de una tremenda transformación. En apenas 200 años la humanidad ha provocado una modificación más drástica en la Tierra que la ocurrida desde la aparición de la agricultura hace unos 10.000 años. El aire, el agua y el suelo de importancia vital para el hombre están en peligro; toda la trama de la vida depende de nuestros caprichos. A grandes rasgos, el hombre nunca ha gozado de tantos éxitos ni ha llevado una vida más placentera. La era de los combustibles fósiles está alterando la condición humana en algunos sentidos hasta ahora impensables. Pero el hecho de si hemos comprendido este impacto, y de si estamos dispuestos a aceptarlo, constituye un interrogante aún sin respuesta.
Acerca del autor: John McNeill es profesor de Historia en la Universidad de Georgetown. Es autor, entre otras muchas publicaciones, de Global Environmental History of the Twentieth Century.


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