JUNY 2007 SÈRIE 1

 

Feu l’exercici 1 i trieu UNA de les dues opcions (A o B), cadascuna de les quals consta de tres exercicis (exercicis 2, 3 i 4). En total, heu de fer quatre exercicis.

 

 

SÈRIE 1, Exercici 1 (obligatori)

[4 punts]

 

A la vall Perduda s’ha construït una carretera que ha generat alguns problemes geoambientals relacionats amb inestabilitats gravitatòries als vessants. A continuació podeu observar un mapa geològic simplificat de la zona, que es pot utilitzar per a analitzar aquests problemes.

 

 

1. Per poder valorar els riscos que s’han produït, feu el perfil geològic I-I’ a l’espai reservat que hi ha a la part inferior de la figura anterior.

 

Puntuació: 1 punt si es considera que s’ha interpretat correctament l’estructura geològica (discordança angular). 0,5 punts si només s’ha interpretat el relleu i el cabussament d’una sèrie estratigràfica.

 

 

 

2. En quins punts de la carretera (1, 2, 3, 4) us sembla que podríem col·locar els senyals de trànsit que indiquen una perillositat «geològica» (A, B, C, D)? Poseu els números corresponents a la columna de l’esquerra (penseu que algun senyal es pot posar en més d’una zona de la carretera). Justifiqueu cada senyal a partir de la informació que es pot obtenir del tall geològic.

 

Senyal

Perillositat de...

Núm. en

el mapa

Justificació a partir del tall geològic

A         

Paviment de la carretera irregular (enfonsament del ferm de la carretera)

2

Presència de guixos, per tant possibilitat que hagi zones que hagin patit processos de dissolució

 

B

Despreniments

3

Pendent destacada i presència de materials coherents que poden estar inestables

C

Pendent de la carretera del 10%

 

4

Pendent destacada que s’aprecia en el mapa per la proximitat de les corbes de nivell

 

D

Lliscaments rotacionals

1

Presència de lutites i cabussament de l’estrat a favor del pendent

 

 

Puntuació 1 punt (0,25 per cada encert)

Donat que pot haver alguna resposta alternativa a la proposada en el quadre, es considerarà correcta si l’alumnat ho justifica correctament.

 

 

 

3. Digueu tres factors que poden afavorir els lliscaments (esllavissades) a la carretera.

 

Els lliscaments són inestabilitats gravitaries que es produeixen, en aquest cas, quan hi ha materials lutítics que, amb la presencia d’aigua es tornen plàstics. Per tant els factors que afavoreixen aquest procés són:

 

- presència de lutites

- presència d’aigua

- pendent

- cabussament de l’estrat a favor del pendent

 

Puntuació: 1 punt si s’esmenten tres factors rellevants. (0,33 per cada factor)

 

 

 

4. Proposeu dues mesures preventives per a disminuir els riscos esmentats en la taula següent:

 

- Instal·lació de xarxes metàl·liques estàtiques

- Xarxes metàl·liques dinàmiques

- Ancoratges

- Formigó de recobriment

 

Puntuació 0,5 punts, si s’esmenten dues mesures preventives; cal considerar vàlides altres propostes que siguin raonables.

- Disminució del pendent

- Formació de bancals per disminuir el pendent

- Sistemes de drenatge i aïllament.

- Murs de contenció amb drenatge.

 

Puntuació: 0,5 punts, si s’esmenten dues mesures preventives; cal considerar vàlides altres propostes que siguin raonables.

 

 

 

 

 

OPCIÓ A

 

SÈRIE 1, Exercici 2A

[2 punts]

 

En la fotografia es mostra un podzol del Pirineu, format en sorres quarsítiques d’origen glacial. La vegetació és un bosc de pi roig, nerets i brugueres acidòfiles de creixement molt lent. Els podzols són sòls molt àcids, força rars en les nostres latituds, en els quals s’han rentat gairebé tots els components solubles dels horitzons superficials. Tenen horitzons E, d’on s’han rentat aquests components, i horitzons B, on s’acumula matèria orgànica, òxids de ferro i d’alumini.

 

 

 

1.

 

a) A quin component penseu que es deu el color més fosc de l’horitzó A? Quin és l’origen d’aquest component?

 

El component que dóna el color fosc a l’horitzó A és la matèria orgànica en descomposició provinent de la fullaraca i de les arrels.

 

(0,25 punts per esmentar només matèria orgànica, 0.25 punts per explicar l’origen)

 

b) L’horitzó B també té un color més fosc. Segons el text anterior, a què penseu que és degut?

 

El component que dóna el color fosc a l’horitzó B és la matèria orgànica, juntament amb els òxids de ferro, que s’han rentat dels horitzons superiors.

 

(0,25 punts per esmentar matèria orgànica i òxids de ferro)

 

 

 

2.

 

a) L’horitzó E conté un 80% de sorra i un 5% d’argila. Representeu aquesta granulometria en el triangle de textures i determineu quina textura té aquest horitzó.

 

 

Aquest sòl té una textura arenofranca.

 

0,25 punts per representació correcta en el triangle, 0,25 punts per determinar la classe textural.

 

Nota: El corrector ha de determinar el punt concret dins del triangle de textures: entre 80% de sorra, 5% d’argila i 15% de llim, ja que en el diagrama adjunt no es pot situar amb precisió, al ser un punt de mida gran.

 

b) Quin tipus de permeabilitat té aquest horitzó, i quina relació hi ha amb el procés de rentat que s’hi produeix?

 

La seva permeabilitat serà elevada (0.25 punts). La permeabilitat elevada farà que el rentat sigui molt més efectiu, i que es mobilitzin els components amb molta més facilitat.

 

0,25 punts

 

 

 

 

SÈRIE 1, Exercici 3A

[2 punts]

 

L’aigua subterrània escalfada per l’activitat volcànica és una font disponible d’energia geotèrmica. A l’illa de Hawaii, el 1976, es va fer una prospecció a fi de determinar la possibilitat d’aprofitar aquest recurs geològic. En la figura, la línia discontínua representa les temperatures existents en un pou geotèrmic excavat a la zona de fracturació oriental del volcà Kilauea.

 

 

1. Segons la intensitat calorífica, es pot diferenciar entre els jaciments geotèrmics d’entalpia mitjana i alta (temperatura del terreny a partir de 100°C) i d’entalpia baixa (temperatura del terreny per sota dels 100°C).

 

a) A quants metres de profunditat d’aquest pou es pot considerar que es produeix el pas d’un jaciment d’entalpia baixa a un d’entalpia mitjana i alta?

 

A uns 625 metres de profunditat l’aigua arriba als 100ºC, que és la temperatura de transició entre els jaciments d’entalpia baixa i els de entalpia mitjana i alta.

 

Puntuació 0,4 punts

 

b) El gradient geotèrmic mitjà de la zona més superficial de la Terra és d’uns 3°C d’increment de temperatura per cada 100 metres de profunditat. Calculeu el gradient geotèrmic de la zona que correspon al jaciment de baixa entalpia i justifiqueu la validesa o no d’aquesta zona com a font d’energia.

 

La temperatura augmenta de 25 a 100ºC al passar de la superfície als 625 m de profunditat, la qual cosa dóna un gradient geotèrmic de 12ºC/100 metres, quatre vegades més gran que el gradient mitjà de la zona més superficial de la Terra (0,4 punts) i per aquest motiu si que es pot considerar aquesta zona com a adequada per aprofitar l’energia geotèrmica i transformar-la en altres fonts d’energia (0,2 punts).

 

Total 0,6 punts

 

 

 

2. Responeu a les qüestions sobre energia geotèrmica següents:

 

a) Esmenteu dues utilitats de l’aigua que es fa circular pels jaciments geotèrmics de baixa entalpia. Quin és l’ús de l’aigua que circula a més profunditat?

 

L’aigua que circula per els jaciments geotèrmics de baixa entalpia s’utilitza directament en forma de calefacció, processos industrials, hivernacles, balnearis, consum domèstic (dues aplicacions són suficients (0,25 punts). L’aigua que circula a més profunditat, pot estar parcial o totalment en forma de vapor i si es canalitza de manera adequada, por servir per a la producció directa de l’energia elèctrica (0,25 punts).

 

(Total 0,50 punts)

 

b) L’aigua d’origen geotèrmic pot generar problemes ambientals. Expliqueu-ne un.

 

L’aigua calenta suposa una contaminació tèrmica dels ecosistemes aquàtics superficials. També, les sals i altres substàncies dissoltes que conté l’aigua que surt poden tenir un efecte contaminant a l’atmosfera i en les aigües superficials (una resposta és suficient).

 

(Total 0,5 punts).

 

 

 

 

SÈRIE 1, Exercici 4A

[2 punts]

 

En les qüestions següents, marqueu l’ÚNICA resposta que considereu vàlida. Per cada resposta errònia es descomptarà un 33% de la puntuació de la pregunta. Per les preguntes no contestades no hi haurà cap descompte.

 

1. L’ozó troposfèric (O3) és un contaminant que, si arriba a concentracions elevades, pot ser molt perillós per a la salut humana. En la taula següent es mostren les cinc mesures més elevades de nivells mitjans d’immissió d’ozó en una hora de temps que s’han mesurat a la ciutat de Lespau en els anys 2005 i 2006.

 

 

Es descomptaran 0.08 punts per cada error (la puntuació mínima és zero punts) La pregunta de justificació no descompta.

 

1.1. D’on procedeix l’ozó que es detecta a les capes baixes de la troposfera?

 

a) De la capa d’ozó de l’estratosfera.

b) De la reacció de l’oxigen atmosfèric amb els clorofluorocarburs (CFC).

c) D’algunes activitats industrials (fabricació de neveres) i de la depuració i potabilització d’aigua.

d) De la reacció de l’oxigen amb els òxids de nitrogen.

 

0,25 punts

 

1.2. Els especialistes creuen que el fet que tots els màxims s’enregistrin entre finals de la primavera i l’estiu no és del tot casual. Quin pot ser el motiu en què es basen per a fer aquesta afirmació?

 

a) Coincideix amb l’hivern austral, màxim habitual del forat de la capa d’ozó.

b) La radiació solar afavoreix la formació de l’ozó.

c) El funcionament dels aires condicionats fa que s’emetin més contaminants responsables de l’acumulació d’ozó.

d) És l’època amb més vents càlids del sud, que impedeixen que es dispersin bé els contaminants.

 

0,25 punts

 

1.3. Quin dels motius següents pot justificar que en la taula de concentracions de la ciutat de Lespau no hi hagi cap mesurament de màxim en cap de setmana ni en dia festiu?

 

a) Hi ha menys circulació de cotxes a la ciutat.

b) Per atzar. De fet, és igual de probable qualsevol dia de la setmana.

c) Hi ha menys demanda elèctrica i les centrals tèrmiques baixen la producció.

d) Les fonts emissores d’ozó (depuradores, indústries, hospitals…) tenen menys activitat.

 

0,25 punts

 

1.4. Justifiqueu la resposta de la pregunta anterior (1.3).

 

Un dels principals emissors dels precursors de l’ozó troposfèric (els òxids de nitrogen) és el trànsit rodat (juntament amb altres fonts que no apareixen en la resposta: trànsit aeri, activitats industrials, etc). A moltes ciutats, els dies no laborables el volum de trànsit rodat disminueix dràsticament i això afavoreix que no s’hi pugui formar ni generar tant ozó.

 

0,25 punts

 

 

 

2. Els moments de màxima concentració de contaminació a les ciutats estan relacionats amb certes condicions meteorològiques. Per això, els responsables de salut pública de les ciutats han d’estar atents per a prendre les mesures corresponents quan la qualitat de l’aire baixa de manera significativa.

 

Es descomptaran 0.08 punts per cada error (la puntuació mínima és zero punts) La pregunta de justificació no descompta.

 

2.1. Quin perill comporta l’elevada concentració d’ozó troposfèric?

 

a) L’afavoriment de la pluja àcida.

b) La interferència en el transport d’oxigen a la sang.

c) Que produeix una olor molt desagradable.

d) La irritació de les vies respiratòries.

 

0,25 punts

 

2.2. Molt sovint, l’endemà dels dies de pluja la visibilitat a les ciutats és millor i la contaminació atmosfèrica és menor. Quin dels motius següents contribueix a aquesta disminució de la contaminació atmosfèrica?

 

a) En dies de pluja, l’emissió natural d’ozó és menor.

b) Les situacions anticiclòniques que segueixen les pluges ajuden a la dispersió de contaminants.

c) En dies de pluja l’emissió de certs gasos contaminants disminueix perquè hi ha menys trànsit.

d) Les gotes de pluja arrosseguen contaminants de l’atmosfera cap a terra.

 

0,25 punts

 

2.3. Quina opció de la llista de condicions meteorològiques següents és la que afavoreix concentracions d’ozó més elevades?

a) Baixes pressions, calor i bona visibilitat.

b) Altes pressions, forta insolació i sense vent.

c) Baixes pressions, forta insolació i humitat elevada.

d) Altes pressions, calor i humitat elevada.

 

0,25 punts

 

2.4. Justifiqueu la resposta de la pregunta anterior (2.3).

 

Les altes pressions impedeixen la dispersió vertical i la falta de vent, l’horitzontal. La forta insolació afavoreix la formació d’ozó.

 

0,25 punts

Es redueix una dècima per la no justificació correcta de qualsevol de les tres característiques.

 

 

 

 

 

OPCIÓ B

 

SÈRIE 1, Exercici 2B

[2 punts]

 

A la capçalera del riu Colomar s’ha urbanitzat una zona, fet que n’ha alterat el règim hidrològic. A continuació, es presenten els hidrogrames de dues crescudes, causades per dues fortes tempestes amb intensitat i quantitat de precipitació similars, corresponents a les situacions anterior i posterior a la urbanització. La urbanització ha influït tant en el temps de resposta com en el cabal punta de la crescuda.

 

 

1.

 

a) Expliqueu què signifiquen cabal punta i temps de resposta.

 

El cabal punta és el valor del cabal màxim que porta un riu després d’una crescuda. El temps de resposta és el temps, en hores o dies, transcorregut entre el moment en què ha caigut la meitat de la precipitació i el cabal punta.

 

(0,50 punts: 0,25 punts per cada definició).

 

b) Calculeu el cabal punta i el temps de resposta en els dos hidrogrames següents:

 

 

Cabal punta

Temps de resposta

Abans de la

urbanització

70 m3/s

5 hores

Després de la

urbanització

93 m3/s

2 hores i 30 minuts

 

(S’admet un 10% d’error si es prenen els valors dels punts màxims de les precipitacions i cabal, i es concediran 0,50 punts; si en canvi, es prenen com punts, l’origen o final de la precipitació, es concediran 0,25 punts en total).

 

 

 

2.

 

a) Expliqueu les possibles causes de la variació en l’hidrograma a partir de la urbanització de la zona.

 

Les conques hidrogràfiques s’alteren de dues maneres pel procés d’urbanització. Primer, l’augment del percentatge de la superfície impermeable a la filtració produïda per la pavimentació de carrers, construcció de teulades, voreres, aparcaments, .... redueix la infiltració, augmenta l’aigua d’escolament, i provoca l’increment de la freqüència i de l’alçada del màxim de crescuda durant les tempestes intenses. En segon lloc, la introducció del clavegueram fa que l’aigua circuli subterràniament fora de les zones pavimentades, vagi a parar directament als canals i al riu i el temps de retard disminueixi considerablement.

 

(0,5 punts, amb una resposta és suficient).

 

b) Comenteu dues mesures correctores que es podrien aplicar en aquest cas en concret per a evitar o minimitzar els riscos lligats a un increment del cabal punta.

 

Dins de les mesures estructurals pel que fa a les lleres, es poden construir dics, o bé, augmentar la capacitat de la llera, ampliant-la o bé, dragant-la. També, es poden prendre mesures de laminació, encaminades a reduir els cabals punta i produir un retard puntual, entre elles, la construcció d’un embassament aigües amunt o crear noves canalitzacions.

 

Nota: no serveixen en aquest cas, la reforestació, ni la conservació del sòl, ja que la zona s’ha urbanitzat. (Altres respostes coherents, podran ser també admeses).

(0,5 punts: fins a dues respostes)

 

 

 

 

SÈRIE 1, Exercici 3B

[2 punts]

 

La contaminació atmosfèrica pot tenir conseqüències a escala global. Entre aquests efectes globals s’inclou el forat de la capa d’ozó. En la gràfica s’observa l’evolució dels continguts atmosfèrics d’ozó (període 1960-1985) i de CFC (període 1971-1979) enregistrats el mes d’octubre a l’Antàrtida.

 

 

1. Establiu una hipòtesi de la relació entre els dos gasos representats en la gràfica al llarg del període assenyalat.

 

En la gràfica es pot veure que a partir dels anys seixanta, i de forma creixent, l’ozó estratosfèric va començar a disminuir. Aquesta circumstància coincideix amb l’espectacular augment d’emissions de CFC a partir del 1975, on s’observa que immediatament després la destrucció de l’ozó és molt més destacada.

 

(1 punt)

 

 

 

2.

 

a) Esmenteu dos gasos contaminants més, emesos com a conseqüència de les activitats humanes, que intervenen en la destrucció de l’ozó estratosfèric.

 

Els gasos que contribueixen a la destrucció de la capa d’ozó són: els òxids de nitrogen, els compostos clorats (NaCL, HCl, CFC), el metà i el bromur de metil.

 

(0,5 punts. 0,25 punts per a cada gas citat)

 

b) Anomeneu dos efectes que es produirien sobre els éssers humans, la fauna, la flora o el medi en general si es reduís l’ozó estratosfèric.

 

Les respostes es poden trobar entre les següents:

- Efectes pels éssers humans: càncer de pell, malalties als ulls (cataractes), inhibició del sistema immunològic.

- Efectes en les collites: disminució de la quantitat i la qualitat.

- Efectes en els oceans: canvis en els ecosistemes marins

- Efectes en els materials: com els polímers, que poden degradar-se amb molta rapidesa.

- Efectes sobre el canvi climàtic: fent més complicada la predicció del futur del clima a nivell regional o global.

 

Nota: es consideren suficients 2 respostes correctes, per assolir la màxima puntuació.

(0,5 punts. 0,25 punts per cada efecte)

 

 

 

 

SÈRIE 1, Exercici 4B

[2 punts]

 

Els tsunamis són fenòmens naturals molt destructius que al llarg de la història han causat desenes de milers de morts. L’esquema següent mostra una relació dels tsunamis més greus, amb el nombre de víctimes que han causat i les zones que han afectat.

 

 

1. La major part dels tsunamis són d’origen geològic.

 

a) Què és un tsunami i com s’origina?

 

Un tsunami consisteix en una sèrie d’ones de longitud d’ona molt llarga i període llarg que han estat produïdes per alguna pertorbació submarina molt intensa, generalment per un sisme que ha tingut el seu focus molt pròxim al fons oceànic (una erupció submarina, lliscaments submarins de materials en posició inestable, o bé caiguda d’algun meteorit o asteroide extraterrestre que impacti en el fons del mar). Els efectes devastadors dels tsunamis es produeixen, en les costes properes al punt d’origen del fenomen i les terres interiors pròximes en veure’s afectades per gran onades

 

(0,50 punts) [amb una causa n’hi ha prou]

 

b) Creieu que la percepció i els efectes d’un tsunami són els mateixos per a uns banyistes que es trobin a la platja que per a uns pescadors embarcats en un vaixell a alta mar? Justifiqueu la resposta.

 

El període de les ones d’un tsunami pot oscil·lar des d’alguns pocs minuts a més d’una hora, i la longitud d’ona pot ser d’alguns centenars de quilòmetres. A alta mar i en aigües profundes l’alçada de les ones sol ser tan sols d’uns pocs centímetres a un metre, de manera que un tsunami pot passar inadvertit i confós amb l’onatge habitual, mentre que aquestes ones en apropar-se a la costa poden assolir alçades considerables y l’aigua pot penetrar centenars de metres dins de terra

 

(0,50 punts)

 

 

 

2.

 

a) Per què la major part dels tsunamis que es mostren en la figura es concentren en els oceans Índic i Pacífic? Justifiqueu la resposta.

 

Els oceans Índic i Pacífic concentren la major part de les manifestacions geodinàmiques internes del planeta (sismes i volcans), que són els principals desencadenants dels tsunamis. En aquells oceans la tectònica de plaques és intensa ja que hi ha moltes fosses oceàniques que són el resultat de marges convergents de plaques (zones de subducció), marges divergents (dorsals) i vulcanisme submarí associat a punts calents

 

(0,50 punts).

 

b) Com es poden preveure els tsunamis?

 

És molt difícil predir els tsunamis perquè habitualment estan relacionats amb sismes. Però des de fa uns anys s’estan dedicant molts esforços a elaborar models de risc de determinades zones susceptibles de patir-los i especialment a dissenyar una xarxa de vigilància que permeti fer una detecció ràpida d’aquells fenòmens submarins susceptibles de desencadenar tsunamis. D’aquesta manera es pot calcular els temps d’arribada del tsunami a les costes i poder posar en funcionament programes d’evacuació de la gent exposada al risc a zones enlairades segures.

 

(0,50 punts) [es considera bàsic que a la resposta, l’alumne faci referència als aspectes escrits en negreta)