Ciencia medioambiental

La ciencia ambiental o medioambiental es un campo académico interdisciplinario que integra la física, la biología y la geografía (incluidas la ecología, la química, la ciencia de las plantas, la zoología, la mineralogía, la oceanografía, la limnología, la ciencia del suelo, la geología y la geografía física y la ciencia atmosférica) al estudio del medio ambiente. y la solución de problemas ambientales. La ciencia ambiental surgió de los campos de la historia natural y la medicina durante la Ilustración. Hoy proporciona un enfoque integrado, cuantitativo e interdisciplinario para el estudio de los sistemas ambientales.

Los estudios ambientales incorporan más de las ciencias sociales para comprender las relaciones humanas, las percepciones y las políticas hacia el medio ambiente. La ingeniería ambiental se enfoca en el diseño y la tecnología para mejorar la calidad ambiental en todos los aspectos.

Los científicos ambientales buscan comprender los procesos físicos, químicos, biológicos y geológicos de la tierra, y utilizar ese conocimiento para comprender cómo cuestiones como los sistemas de energía alternativa, el control y la mitigación de la contaminación, la gestión de los recursos naturales y los efectos del calentamiento global y el cambio climático influir y afectar los sistemas y procesos naturales de la tierra. Los problemas ambientales casi siempre incluyen una interacción de procesos físicos, químicos y biológicos. Los científicos ambientales aportan un enfoque de sistemas al análisis de los problemas ambientales. Los elementos clave de un científico ambiental efectivo incluyen la capacidad de relacionar las relaciones de espacio y tiempo, así como el análisis cuantitativo.

La ciencia ambiental cobró vida como un campo sustantivo y activo de investigación científica en las décadas de 1960 y 1970 impulsada por (a) la necesidad de un enfoque multidisciplinario para analizar problemas ambientales complejos, (b) la llegada de leyes ambientales sustantivas que requieren protocolos ambientales específicos. de investigación y (c) la creciente conciencia pública de la necesidad de actuar para abordar los problemas ambientales. Los eventos que estimularon este desarrollo incluyeron la publicación del libro ambiental histórico Silent Spring de Rachel Carson junto con importantes problemas ambientales que se hicieron muy públicos, como el derrame de petróleo de Santa Bárbara en 1969 y el río Cuyahoga de Cleveland, Ohio, "incendiándose" (también en 1969), y ayudó a aumentar la visibilidad de los problemas ambientales y crear este nuevo campo de estudio.

Terminología

En el uso común, "ciencia ambiental" y "ecología" a menudo se usan indistintamente, pero técnicamente, la ecología se refiere solo al estudio de los organismos y sus interacciones entre sí, así como también cómo se interrelacionan con el medio ambiente. La ecología podría considerarse un subconjunto de las ciencias ambientales, que también podría involucrar cuestiones puramente químicas o de salud pública (por ejemplo) que los ecologistas probablemente no estudiarían. En la práctica, existen similitudes considerables entre el trabajo de los ecólogos y otros científicos ambientales. Existe una superposición sustancial entre la ecología y las ciencias ambientales con las disciplinas de la pesca, la silvicultura y la vida silvestre.

Componentes

Ciencias atmosféricas

Las ciencias atmosféricas se centran en la atmósfera de la Tierra, con énfasis en su interrelación con otros sistemas. Las ciencias atmosféricas pueden incluir estudios de meteorología, fenómenos de gases de efecto invernadero, modelos de dispersión atmosférica de contaminantes en el aire, fenómenos de propagación del sonido relacionados con la contaminación acústica e incluso la contaminación lumínica.

Tomando el ejemplo del fenómeno del calentamiento global, los físicos crean modelos informáticos de circulación atmosférica y transmisión de radiación infrarroja, los químicos examinan el inventario de sustancias químicas atmosféricas y sus reacciones, los biólogos analizan las contribuciones de plantas y animales a los flujos de dióxido de carbono y especialistas como meteorólogos y Los oceanógrafos agregan amplitud adicional en la comprensión de la dinámica atmosférica.

Ecología

Como lo define la Sociedad Ecológica de América, "La ecología es el estudio de las relaciones entre los organismos vivos, incluidos los humanos, y su entorno físico; busca comprender las conexiones vitales entre las plantas y los animales y el mundo que los rodea".Los ecologistas podrían investigar la relación entre una población de organismos y alguna característica física de su entorno, como la concentración de una sustancia química; o podrían investigar la interacción entre dos poblaciones de diferentes organismos a través de alguna relación simbiótica o competitiva. Por ejemplo, un análisis interdisciplinario de un sistema ecológico que está siendo afectado por uno o más factores estresantes podría incluir varios campos relacionados con las ciencias ambientales. En un entorno estuarino donde un desarrollo industrial propuesto podría afectar a ciertas especies por la contaminación del agua y el aire, los biólogos describirían la flora y la fauna, los químicos analizarían el transporte de contaminantes del agua a la marisma, los físicos calcularían las emisiones de contaminación del aire y los geólogos ayudarían en comprensión de los suelos de marismas y lodos de bahía.

Química ambiental

La química ambiental es el estudio de las alteraciones químicas en el medio ambiente. Las principales áreas de estudio incluyen la contaminación del suelo y la contaminación del agua. Los temas de análisis incluyen la degradación química en el medio ambiente, el transporte de sustancias químicas en varias fases (por ejemplo, la evaporación de un lago que contiene solventes para producir solventes como contaminantes del aire) y los efectos químicos sobre la biota.

Como estudio de ejemplo, considere el caso de un tanque de solvente con fugas que ha ingresado al suelo del hábitat de una especie de anfibio en peligro de extinción. Como método para resolver o comprender el alcance de la contaminación del suelo y el transporte subterráneo de solventes, se implementaría un modelo informático. Luego, los químicos caracterizarían la unión molecular del solvente al tipo de suelo específico, y los biólogos estudiarían los impactos sobre los artrópodos del suelo, las plantas y, en última instancia, los organismos que habitan en estanques que son el alimento de los anfibios en peligro de extinción.

Geociencias

Las geociencias incluyen la geología ambiental, la ciencia del suelo ambiental, los fenómenos volcánicos y la evolución de la corteza terrestre. En algunos sistemas de clasificación, esto también puede incluir la hidrología, incluida la oceanografía.

Como un estudio de ejemplo, de la erosión de los suelos, los científicos del suelo harían los cálculos de la escorrentía superficial. Los geomorfólogos fluviales ayudarían a examinar el transporte de sedimentos en el flujo terrestre. Los físicos contribuirían evaluando los cambios en la transmisión de luz en las aguas receptoras. Los biólogos analizarían los impactos subsiguientes en la flora y la fauna acuáticas debido al aumento de la turbidez del agua.

Minería de carbón a cielo abierto en Garzweiler, Alemania

Normativa que impulsa los estudios

En los Estados Unidos, la Ley de Política Ambiental Nacional (NEPA) de 1969 estableció los requisitos para el análisis de las acciones del gobierno federal (como los proyectos de construcción de carreteras y las decisiones de administración de tierras) en términos de criterios ambientales específicos. Numerosas leyes estatales se han hecho eco de estos mandatos, aplicando los principios a acciones a escala local. El resultado ha sido una explosión de documentación y estudio de las consecuencias ambientales antes del hecho de las acciones de desarrollo.

Uno puede examinar los aspectos específicos de la ciencia ambiental leyendo ejemplos de declaraciones de impacto ambiental preparadas bajo NEPA, tales como: opciones de expansión del tratamiento de aguas residuales que descargan en el estuario de San Diego/Tijuana, expansión del aeropuerto internacional de San Francisco, desarrollo del sistema de transporte metropolitano de Houston, Expansión del sistema de tránsito metropolitano de Boston MBTA, y Construcción de la Interestatal 66 a través de Arlington, Virginia.

En Inglaterra y Gales, la Agencia de Medio Ambiente (EA), formada en 1996, es un organismo público para proteger y mejorar el medio ambiente y hace cumplir las normas enumeradas en el sitio de las comunidades y los gobiernos locales. (anteriormente la oficina del viceprimer ministro). La agencia se creó en virtud de la Ley de Medio Ambiente de 1995 como un organismo independiente y trabaja en estrecha colaboración con el Gobierno del Reino Unido para hacer cumplir las normas.