setembre 2011 SÈRIE 2

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

 

 

SÈRIE 2, Exercici 1 (obligatori)

[3 punts]

 

 

Un petit grup de climatòlegs considera que l’aigua dolça que arriba a l’Atlàntic Nord, a conseqüència del desglaç dels casquets polars i de Groenlàndia,

comportarà un refredament d’Europa a causa de la debilitació del flux del corrent del Golf (1 000km d’amplària, cent vegades el cabal de l’Amazones

i una velocitat d’1,8 m/s). La NASA va publicar el 2004 uns mesuraments per satèl·lit que donaven suport a aquesta tesi: «El sistema de circulació

oceànica de l’Atlàntic Nord s’ha debilitat notablement durant la dècada 1990-2000 respecte a les dues dècades anteriors (1970-1990)». Tot i això, aquestes

dades han estat molt discutides per altres científics del clima. La posició del Grup Intergovernamental d’Experts sobre el Canvi Climàtic en l’últim informe

que ha dut a terme és que no cal parlar del «tancament» del corrent del Golf en un termini previsible. Potser se’n podria debilitar el flux, però «fins i tot en

els models en què el corrent del Golf es debilita, la predicció continua sent que Europa s’escalfarà».

 

Traducció i adaptació fetes a partir del text de Javier SAMPEDRO.

«¿Calor o nueva edad de hielo?». El País (15 juny 2008)

 

1. Responeu a les qüestions següents:

 

a) Què són els corrents marins?

[0,5 punts]

 

Un corrent oceànic (o corrent marí) és una massa d'aigua marina en moviment respecte de l'aigua que l'envolta.

 

b) Indiqueu dues variables responsables dels corrents marins.

[0,5 punts]

 

Densitat, salinitat, temperatura.

 

 

2. Responeu a les qüestions següents:

 

a) Expliqueu de quina manera influeix l’ésser humà en la problemàtica que descriu el text.

[0,5 punts]

 

Cada vegada sembla més indubtable que el desglaç dels casquets polars, Grenlàndia... és conseqüència de l’augment de gasos hivernacle a l’atmosfera com a conseqüència del consum excessiu de combustibles fòssils.

 

b) En el mapa següent hi ha representades les isotermes del mes de gener. De quina manera justifiquen les isotermes que el corrent del Golf influeixi en el clima de l’Europa occidental?

[0,5 punts]

 

Tal i com pot apreciar-se al mapa de les isotermes, presenten una inflexió molt important en la mateixa direcció i sentit que el corrent càlid del Golf fent que a latituds molt altes, la temperatura a la costa sigui molt més alta que a les zones de l’interior situades a la mateixa latitud. Exemple Glasgow/Londres i Moscou.

 

 

3. Responeu a les qüestions següents:

 

a) A partir de la informació del text, justifiqueu per què els corrents marins (tot i que es desplacen a una velocitat relativament baixa) es poden utilitzar per a generar electricitat disposant generadors ancorats al fons del mar semblants als molins de vent.

[0,5 punts]

 

El gran cabal del corrent del Golf (100 vegades el de l’Amazones) juntament amb la densitat de l’aigua del mar molt més gran que la de l’atmosfera, poden generar molta energia en moure les pales dels generadors.

 

També pot acceptar-se que els corrents marins tenen energia cinètica que es pot transformar en energia elèctrica.

 

b) Expliqueu breument dues maneres més d’obtenir energia del mar.

[0,5 punts]

 

Mareomotriu: produir energia elèctrica fent passar l’aigua del mar per una turbina quan puja i baixa en les marees

Onades: produir energia elèctrica aprofitant el moviment oscil·latori del mar a conseqüència de les onades

Diferència tèrmica: produir energia elèctrica aprofitant la diferencia de temperatura de l’aigua del mar a diferents profunditats

 

0,25 punts per cadascuna.

 

 

SÈRIE 2, Exercici 2 (obligatori)

[2 punts]

 

A principi del segle XX, al poble de Miralpeix es van produir una sèrie de fenòmens amb conseqüències desastroses com a resultat d’unes pluges torrencials que van caure de manera insistent durant una setmana. Alguns escrits de l’època fan referència a aquests fets, descrits en la taula que hi ha a continuació.

 

1. Completeu la taula indicant quins dels fenòmens esmentats són moviments en massa (també anomenats inestabilitats gravitatòries) i quins no. Esmenteu el risc geològic al qual fan referència i descriviu-lo breument.

[1 punt]

 

Fenòmens

desastrosos

Són moviments

de masses

(sí/no)?

Nom del risc

geològic

Descripció

El gran terrabastall (estrèpit) que es va produir en trencar-se i caure un tros del cingle.

Despreniment o caiguda de blocs

Moviments verticals o subverticals amb recorregut com a mínim parcial per l’aire, que desplacen aïlladament blocs de roca coherent o porcions de terreny que es desenganxen massivament d’un vessant.

La massa de fang que va arribar fins als safaretjos del poble.

 

Colades de fang o corrents de fang (també val esllavissades)

Descens de material de granulometria fina amb gran quantitat d’aigua que en principi no necessiten grans pendents ja que es comporten com a líquids i flueixen amb gran facilitat.

La riuada que va destruir les barques que hi havia a l’embarcador.

No

Avinguda

Circulació d’aigua per la llera d’un riu amb valors anormalment alts.

El forat que es va formar en un moment a la plaça del poble.

No

Esfondrament

Enfonsament sobtat de la superfície del terreny degut normalment al col·lapse de cavitats. Es dona en roques del subsòl solubles.

 

0,05 per respondre que si o que no es consideren moviment de masses, 0,10 punts per escriure cada nom del risc geològic i 0,10 punts per cada descripció).

 

 

 

2. Proposeu una mesura destinada a minimitzar o a evitar els riscos que provoquen els quatre processos geològics de la taula anterior (una mesura diferent per cada risc).

[1 punt]

 

Risc

Mesura

Despreniment

 

ancoratges

xarxes metàl·liques

cunetes per retenir pedres

bancals

cementació de talussos

talussos amb menys pendent

vegetació...

 

Colada de fang

 

contraforts de formigó

talussos en forma cònica

drenatges a l’interior de la roca

reforestació...

 

Avinguda

 

reforestació

abancalament de vessants

preses de retenció

dics de contenció

murs de contenció

embassaments...

 

Esfondrament

 

injecció de formigó per omplir el forat

canviar els habitatges d’ubicació

estudi del terreny per evitar construir sobre indrets susceptibles

de patir esfondraments

 

 

(0,25 punts per cada mesura correctora corresponent a cadascun dels riscos. Les mesures han de ser totes diferents).

 

 

OPCIÓ A

 

SÈRIE 2, Exercici 3A

[3 punts]

 

Les conques dels rius Ret i Net tenen la mateixa superfície de 300km2. El mes d’octubre passat hi va haver una forta precipitació de la mateixa durada i intensitat a les dues conques. La precipitació va ser homogènia i regular a les dues conques. En la taula següent es mostren les dades de la precipitació:

 

 

La taula següent indica les dades dels cabals dels dos rius, mesurats en estacions d’aforament situades a la sortida de la conca, corresponents als dies en què hi va haver la precipitació i als dies posteriors:

 

 

 

1. Dibuixeu els hidrogrames corresponents als cabals diaris de cada riu i, al damunt, representeu-hi el gràfic de barres de la precipitació.

[1 punt]

 

 

0,4 punts per cada diagrama del cabal diari i 0,2 punts per el gràfic de barres de la precipitació.

 

 

2. Tenint en compte que la precipitació va ser homogènia i la mateixa a cadascuna de les dues conques, responeu a les qüestions següents:

 

a) Quina quantitat total d’aigua va caure a cada conca durant els dies de la tempesta?

[0,5 punts]

 

Precipitació total: 2 + 36 + 64 + 32 + 6 =140 mm (l/m2)

 

Quantitat d’aigua caiguda en tota la conca:

140 l/m2 x 300.106 m2= 42.109 litres (o bé, 42.109 dm3, o bé, 42 hm3 d’aigua).

 

b) A partir de l’observació dels gràfics dibuixats i de les dades, completeu la taula següent:

[0,5 punts]

 

 

Riu Ret

Riu Net

 

Dia en que es produeix l’inici de la crescuda

 

11 d’octubre

12 d’octubre

 

Cabal de base (m3/s)

 

30 m3/s

155 m3/s

 

Cabal màxim (m3/s)

 

2200 m3/s

1050 m3/s

 

 

Temps de resposta

 

1 dia i 6 hores

4 dies i 6 hores

 

Temps de crescuda

 

2 dies

4 dies

 

 

 

3. En la figura següent podeu observar les conques hidrogràfiques dels rius Ret i Net.

A partir de la informació dels hidrogrames dels dos rius, responeu a les qüestions següents:

 

a) Quina és la conca hidrogràfica de cada riu? Justifiqueu la resposta.

[0,5 punts]

 

 

    A. Conca hidrogràfica del riu Ret.       B. Conca hidrogràfica del riu Net.

 

Justificació:

 

En el cas del riu Ret l’aigua de tots els afluents del canal principal arriba de cop i molt pròxima a l’estació d’aforament per tant el cabal augmentarà de cop i molt, en canvi en el riu Net, l’aigua arriba de manera més fraccionada ja que entra en el canal principal de manera esglaonada.

 

b) Esmenteu dues possibles causes més de les diferències en la resposta hidrològica entre les dues conques.

[0,5 punts]

 

Altres causes i/o possibles factors de control de les diferències en la resposta hidrològica de les dues conques poden ser:

 

Coberta vegetal, atenua les gotes de pluja i ajuda a la infiltració.

Pendent de la superfície del terreny. En vessants escarpades, l’aigua circula més ràpidament i arriba més de sobte al punt d’aforament.

• El gradient del riu, o sigui, el desnivell vertical en m/km de distància horitzontal, també farà que l’aigua circuli més ràpidament.

• La urbanització de la conca. (impermeabilització del sòl), que provocarà també una menor infiltració i un major escolament superficial. La introducció de clavegueram també fa que l’aigua circuli subterràniament fora de les zones pavimentades i arribi abans al riu.

 

(Altres respostes també podran ser considerades com correctes).

 

 

SÈRIE 2, Exercici 4A

[2 punts]

 

El 29 d’octubre de 2008, arran del terratrèmol que s’esdevingué al Pakistan, de magnitud 6,4 en l’escala de Richter, hi hagué més de dos-cents morts, nombrosos ferits i danys materials elevats. Segons el Servei Geològic dels Estats Units (USGS), durant aquella mateixa setmana es van registrar a escala mundial 279 terratrèmols de magnitud superior a 4. Observeu el mapa, pres del web de l’USGS (en què la mida dels quadradets reflecteix la magnitud dels terratrèmols), i contesteu les qüestions següents.

 

 

1. De tots els terratrèmols registrats la darrera setmana d’octubre del 2008, n’hi va haver vint-i-nou de magnitud superior a 5 en l’escala de Richter. Malgrat això, el del Pakistan va ser l’únic que va causar víctimes mortals i danys materials. Esmenteu dos factors que van provocar aquesta diferència en els danys i justifiqueu la resposta.

[1 punt]

 

Factor

Justificació

Vulnerabilitat

 

Hi ha zones del planeta que estant més ben protegits per a aguantar un terratrèmol. A la zona de Pakistan possiblement les persones i béns afectats no estaven ben protegits ni les vivendes eren sismoresistents.

 

Exposició

 

Si un terratrèmol és molt fort però és en una zona despoblada no hi haurà víctimes, si en canvi es dóna prop de una ciutat molt habitada la possibilitat de danys i víctimes és més alta.

 

Magnitud del terratrèmol

 

Tot i la quantitat de terratrèmols la majoria eren per sota els 5 graus escala Richter per tant la menor magnitud també marca la possible menor afectació.

 

 

També podria ser acceptat que l’escala de Richter és logarítmica i que per tant de 4 a 5 incrementa molt l’energia alliberada.

 

0,2 puts per cada factor correcte i 0,3 per la justificació.

 

 

2. Amb relació a la tectònica de plaques, els terratrèmols se situen en llocs molt concrets de la Terra. Completeu la taula següent a partir de les zones A, B, C i D senyalades en el mapa anterior.

[1 punt]

 

Zona

Límit

Tipus de contacte

Resultat

Zona C

Convergent

Placa oceànica xoca amb placa continental

Forma una serralada de vora amb activitat sísmica i volcànica.

Zona A

Convergent

 

Xoc entre marges continentals

Cadena muntanyosa amb activitat sísmica, com l’Himàlaia

Zona B

Convergent

 

Marge o límit oceànica xoca amb marge o límit oceànica

Es formen els arcs d’illes volcàniques

Zona D

Passiu o transformant

Desplaçament lateral de plaques continentals

Nomes s’hi produeix activitat sísmica

 

0,1 punt per cada cel·la correcta

 

OPCIÓ B

 

SÈRIE 2, Exercici 3B

[3 punts]

 

Excés de purins

 

La contaminació per nitrats de les aigües subterrànies a Catalunya

s’ha incrementat en els darrers cinc anys. La contaminació per nitrats

infiltrats afecta, entre d’altres, les comarques amb una implantació

més elevada de la indústria porcina.

 

Traducció i adaptació fetes a partir d’un text publicat a

La Vanguardia (22 setembre 2009)

 

Els resultats de les anàlisis fetes per l’Agència Catalana de l’Aigua (ACA) són els següents:

 

 

1. a) Expliqueu la relació que hi ha entre una implantació més elevada de la indústria porcina i la contaminació per nitrats de les aigües subterrànies.

[0,5 punts]

 

Els excrements dels porcs, anomenats purins, tenen un alt contingut en nitrats i s’utilitzen com a fertilitzants orgànics en els camps de conreu. Per tant s’ha d’acotar la quantitat de purins que s’aboquen als camps. Aquests residus són molt líquids, van acompanyats de molta quantitat d’aigua. Molt sovint se’n tiren en quantitats excessives i l’aigua que s’infiltra els arrossega fins el subsòl, contaminant-lo.

 

b) El valor de nitrats màxim permès en l’aigua per al consum humà és 50 mg/L. Quines de les zones vulnerables indicades en la taula presenten valors de continguts en nitrats superiors al permès?

[0,5 punts]

 

S’han de passar els valors de g/dm3 a mg/l, o sigui, multiplicar els valors de la taula per 1000. Les zones vulnerables que presenten valors superiors als 50 mg/l són: Maresme, Osona, Urgell/Pla d’Urgell/Segarra/Garrigues i Vallès Oriental.

 

0,125 per cada zona encertada

 

 

2. La contaminació per nitrats produeix una sèrie d’impactes tant en els ecosistemes aquàtics com en la salut humana. Responeu a les qüestions següents:

[1 punt]

 

a) Quin procés s’origina a les aigües estancades quan hi arriba una gran quantitat de nitrats? En què consisteix?

[0,5 punts]

 

Es tracta de l’eutrofització. El procés consisteix en l’increment d’algues en un dipòsit poc oxigenat com un llac o un embassament. Quan s’incrementen els nivells de nitrogen i de fòsfor, creixen desmesuradament les algues i en morir aquestes, augmenta el contingut de matèria orgànica i com a conseqüència de la seva descomposició, disminueix el contingut d’oxigen.

 

0,25 per el nom i 0,25 per explicar en què consisteix

 

b) L’excés de nitrats provoca en els nadons que tenen menys de sis mesos una malaltia anomenada síndrome del nen blau o metahemoglobinèmia. Quins canvis desencadena aquesta malaltia a la sang i quines conseqüències té per als nadons?

[0,5 punts]

 

Els nitrats transformen l’hemoglobina, una proteïna que és a la sang i s’encarrega de portar oxigen als pulmons, en metahemoglobina, una substància que no compleix amb aquesta funció i deixa al malalt amb dificultats per respirar. Els nadons són els més perjudicats ja que el seu cos encara té carència dels enzims essencials per revertir aquest procés, i sota aquest estat la seva pell es torna blavosa.

 

 

3. La designació de zones vulnerables comportarà una limitació dels residus animals com a fertilitzants orgànics per al camp i, per tant, els ramaders els hauran de gestionar d’una altra manera. Responeu a les qüestions següents:

[1 punt]

 

a) Quin altre producte es pot generar com a via d’aprofitament dels residus animals? Quina composició té?

[0,5 punts]

 

Actualment els purins s’utilitzen per a la producció de biogàs. El biogàs està format sobre tot per gas metà.

 

0,25 punts per a cada resposta correcta

 

b) Esmenteu dos avantatges de la producció o de la utilització d’aquest producte.

[0,5 punts]

 

Els avantatges del biogàs són:

 

• Té una alta capacitat calorífica. Aquesta calor es pot aprofitar per a calefacció, aigua calenta, etc.

• Transformació en energia elèctrica.

• Es considera una energia neta perquè en la seva producció no s’emet diòxid de carboni.

• Es redueixen les emissions de metà que expulsen els animals, un component 20 vegades més contaminant que el diòxid de carboni. Per tant, la implantació del biogàs és primordial per reduir els nivells de metà. Com menys temps estiguin els excrements al terra, menys metà s’emet.

• Les restes sobrants de la digestió dels purins per fer metà

 

Cada avantatge val 0,25 punts

 

 

SÈRIE 2, Exercici 4B

[2 punts]

 

Observeu la taula següent, que conté dades sobre els incendis a la Catalunya Central en dos períodes diferents de cinc anys cadascun.

 

 

1. Calculeu les dades estadístiques següents per a tots dos períodes:

[1 punt]

 

a) Mitjana d’incendis per any.

 

període 1970-1974: 3.042,6 incendis/any

període 1990-1994: 14.803,2 incendis/any

 

b) Mitjana de kilòmetres quadrats cremats per any.

 

període 1970-1974: 329,84 km2

període 1990-1994: 1008,786 km2

 

c) Mitjana de metres quadrats cremats per incendi.

 

període 1970-1974: superfície mitjana cremada: 108.407,3 m2 per incendi

període 1990-1994: superfície mitjana cremada: 68.146,5 m2 per incendi

 

d) A partir de les dades, podeu deduir algun efecte positiu relacionable amb una dotació més gran de mitjans antiincendis per al període 1990-1994 respecte al període 1970-1974?

 

La major dotació de mitjans antiincendis pot haver contribuït a reduir la superfície mitjana cremada perquè els incendis es detecten i s’extingeixen més ràpidament.

 

0,1 punts per cada taxa anual d’incendis correcta (0,2)

0,1 punts per cada mitjana de km2 anuals cremats correcta (0,2)

0,2 punts per cada superfície mitjana d’incendis correcta (0,4), si la mitjana és correcte però les unitats no són m2 s’obté la meitat de la puntuació

0,2 per argumentar correctament l’efecte positiu de la major dotació de recursos

 

 

2. a) Si sabem que la superfície forestal total de Catalunya és d’uns 19000 km2, calculeu quin percentatge d’aquesta superfície es va cremar en els períodes 1970-1974 i 1990-1994.

[0,5 punts]      

 

període 1970-1974: 8,68 % del total de superfície forestal

període 1990-1994: 26,55 % del total de superfície forestal

 

0,25 punts per cada percentatge correcte, si el plantejament del càlcul és correcte però hi ha errors numèrics es puntua només la meitat.

 

b) Completeu la taula següent explicant l’efecte negatiu de diversos factors sobre l’elevat índex d’incendis a la Catalunya Central.

[0,5 punts]

 

Factor

Efecte negatiu

Població

 

bona part dels incendis forestals són originats per l’home, com més gran és la població més probabilitats hi ha d’iniciar-se un incendi antropogènic.

 

Clima

 

el clima de la Catalunya central és mediterrani i darrerament, amb estius molt calorosos i tempestes seques que propicien la formació d’incendis d’origen natural.

 

Abandó del món

rural

 

l’abandó de cultius i explotacions forestals provoca la presència de boscos amb molt sotabosc sec durant l’estiu que facilita la propagació dels incendis.

 

Manteniment insuficient de les

línies elèctriques

 

si no es fan tasques de manteniment com ara suprimir la vegetació sota les línies elèctriques que passen pel mig del bosc es suprimeixen tallafocs potencials i s’afavoreix l’aparició d’incendis relacionats amb guspires elèctriques

 

 

0,125 punts per explicació correcta de l’efecte negatiu sobre l’índex d’incendis.