Examen de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente Selectividad Cataluña 2023 · Juny Serie 5

La Palma, una nova erupció volcànica

El 19 de setembre de 2021, a l'illa de La Palma (Canàries), va començar una erupció volcànica de tipus fissural i amb activitat estromboliana. La formació d'una fissura d'orientació NO-SE i d'aproximadament 1 km de longitud va marcar els inicis d'una erupció que ha durat vuitanta-cinc dies i que ha estat la més llarga de totes les erupcions històriques de l'illa.

La Veu del Matí

a)

Dibuixeu el perfil topogràfic A-B que passa pel punt d'erupció inicial (punt X del mapa). (Recordeu que cal posar-hi l'orientació i l'escala horitzontal i vertical.)

[0,7 punts]

b)

Calculeu el pendent des del punt d'erupció inicial marcat al mapa fins a la zona de la costa on va arribar la lava i va formar el nou delta (punt Y del mapa).

[0,3 punts]

%

La Palma, una nova erupció volcànica

El 19 de setembre de 2021, a l'illa de La Palma (Canàries), va començar una erupció volcànica de tipus fissural i amb activitat estromboliana. La formació d'una fissura d'orientació NO-SE i d'aproximadament 1 km de longitud va marcar els inicis d'una erupció que ha durat vuitanta-cinc dies i que ha estat la més llarga de totes les erupcions històriques de l'illa.

La Veu del Matí

2. Una setmana abans de l'erupció es van enregistrar una gran quantitat de terratrèmols, que van fer activar el Pla d'Emergències Volcàniques de les Canàries (PEVOLCA).

a)

Per a prevenir les erupcions volcàniques és important l'estudi de precursors com la sismicitat prèvia. Què són els precursors? Poseu un exemple d'un altre precursor volcànic diferent dels terratrèmols. [0,3 punts]

Què són els precursors?

Exemple

b)

L'ordre d'evacuació forma part del conjunt de mesures preventives que es poden dur a terme en una zona de risc volcànic. Quin factor del risc (perillositat, vulnerabilitat o exposició) és possible disminuir gràcies a aquesta mesura preventiva? Justifiqueu la resposta. [0,3 punts]

c)

La lava va arribar al mar (punt Y) nou dies després de l'inici de l'erupció. Tot i que la velocitat de la lava va anar variant, calculeu quina va ser la velocitat mitjana en metres per hora durant aquests nou dies. El pendent afecta la velocitat de desplaçament, però hi ha altres factors que hi influeixen. Digueu-ne un. [0,4 punts]

Càlculs de la velocitat mitjana

Velocitat mitjana

metres/hora (o m/h)

Factor que influeix en la velocitat

3. L'índex d'explosivitat volcànica (IEV) s'utilitza per a mesurar l'explosivitat de les erupcions volcàniques...

a)

L'erupció de La Palma del 2021 ha estat descrita com a estromboliana, però dos mesos després d'haver començat ja havia emès més de 40 milions de metres cúbics de piroclasts i la columna eruptiva havia arribat a una altura màxima de 6 000 metres sobre el nivell del mar. Classifiqueu aquesta erupció segons la taula de l'IEV. [0,4 punts]

Erupció de La Palma

Índex d'explosivitat

Descripció qualitativa

Injecció a la troposfera

Injecció a l'estratosfera

La Palma, una nova erupció volcànica

El 19 de setembre de 2021, a l'illa de La Palma (Canàries), va començar una erupció volcànica de tipus fissural i amb activitat estromboliana. La formació d'una fissura d'orientació NO-SE i d'aproximadament 1 km de longitud va marcar els inicis d'una erupció que ha durat vuitanta-cinc dies i que ha estat la més llarga de totes les erupcions històriques de l'illa.

La Veu del Matí

b)

Els gasos emesos per un volcà són una font molt important de contaminants naturals de la troposfera que incrementen efectes climàtics globals. Indiqueu un gas que poden emetre els volcans i digueu quin efecte pot tenir en la qualitat de l'aire.

[0,3 punts]

c)

A més de l'evolució de l'erupció i dels materials emesos, va ser molt important el seguiment de la previsió meteorològica. Quina és la situació atmosfèrica més perillosa durant una erupció en relació amb la qualitat de l'aire? Quina és la mesura que cal prendre en cas que augmenti la toxicitat de l'aire?

[0,3 punts]

Exercici 2

Durant l'agost del 2021 van aparèixer milers de peixos morts a les platges del Mar Menor (Múrcia), fet que va obligar a tancar les platges en plena temporada d'estiu. No era la primera vegada que passava: ja fa temps que se sap que en aquesta llacuna hi ha problemes d'eutrofització.

1.

Responeu a les preguntes següents. [1 punt]

Què és l'eutrofització?

Com es produeix?

Per què els peixos es moren com a conseqüència de l'eutrofització?

2.

A la llacuna del mapa de la figura també es dona un procés d'eutrofització similar al del Mar Menor.

a)

Sabent que la profunditat mitjana de la llacuna és de 5 metres, calculeu el volum d'aigua afectada, en hectòmetres cúbics. [0,6 punts]

b)

A partir de la informació del mapa, indiqueu dues causes que poden haver contribuït a l'eutrofització de la llacuna. [0,4 punts]

Causa 1:

Causa 2:

3.

A sota de la llacuna de la figura anterior hi ha un aqüífer de sorres i graves del Quaternari que, degut a la gran quantitat de població que viu a prop de la llacuna i a l'ús predominantment agrícola del sòl, està sobreexplotat.

a)

Indiqueu si és possible que hi hagi una intrusió marina o salina. Justifiqueu la resposta. [0,5 punts]

b)

En el cas que hi hagués una intrusió marina o salina, quina solució es podria proposar? Justifiqueu la resposta. [0,5 punts]

Exercici 3

Des de principis d'abril del 2021 s'ha enregistrat un augment de l'activitat sísmica al sud del mar d'Alborán. La sèrie de terratrèmols es va iniciar amb un sisme de magnitud 3,9. Es tracta majoritàriament de terratrèmols superficials i de magnituds inferiors a 3.

Des de l'abril fins al novembre del 2021, l'Instituto Geográfico Nacional (IGN) va enregistrar un total de 2 859 terratrèmols a la zona, dels quals 19 eren de magnitud 4 o superior i 156 van ser percebuts per la població.

1.

a)

Indiqueu el nom de les plaques litosfèriques implicades en els terratrèmols de la zona i el tipus de contacte que tenen. [0,6 punts]

Placa 1

Placa 2

Tipus de contacte

b)

Actualment no es pot predir quan tindrà lloc un terratrèmol, però sí que es pot avaluar la perillositat sísmica. Indiqueu dos paràmetres que s'estudien en aquesta avaluació. [0,4 punts]

2.

En les dues taules següents es recull el nombre de terratrèmols percebuts, agrupats per diferents intervals de magnitud i intensitat, durant l'episodi sísmic de la zona estudiada.

Terratrèmols percebuts, per intervals de magnitud

Magnitud · $M \le 2$ · $2 \le M \le 3$ · $3 \le M \le 4$ · $4 \le M \le 5$ · $M \ge 5$

Nombre · 705 · 2 028 · 107 · 18 · 1

Terratrèmols percebuts, per intervals d'intensitat

Intensitat · II · II-III · III · III-IV · IV

Nombre · 64 · 31 · 33 · 0 · 1

Empleneu la taula següent. [1 punt]

· Nom de l'escala · Què mesura? · Rang de valors · Dues característiques de l'escala

Magnitud

Intensitat

3.

a)

Aquest terratrèmol podria provocar un tsunami? Justifiqueu la resposta a partir de la definició del terme tsunami. [0,6 punts]

b)

Indiqueu dues mesures preventives i dues de predictives per als tsunamis que haurien de seguir-se a les costes properes a l'epicentre del terratrèmol. [0,4 punts]

Mesures preventives

Mesures predictives

Exercici 4

Els romans es van establir a la península Ibèrica, entre altres motius, per la seva riquesa en recursos naturals, que van ser clau en l'enriquiment i l'expansió de l'Imperi. El principal interès econòmic de Roma en la Península eren els metalls que s'hi explotaven. D'altra banda, les pedreres d'Hispània van subministrar les matèries primeres per a construir nombroses obres públiques.

1.

Pel que fa als recursos minerals, els historiadors de l'època parlen d'una abundància d'or, plom, ferro, coure i plata a Hispània que no es donava a cap altra part de l'Imperi.

a)

A les mines romanes es trobaven, entre altres minerals, fluorita, quars, magnetita, esfalerita, calcopirita, cinabri, calcita, galena i halita. Quins d'aquests minerals podrien ser la mena dels elements següents? Tingueu en compte que no es poden repetir. [0,6 punts]

Element · Mineral

Plom

Ferro

Coure

b)

La taula següent relaciona els principals tipus d'explotacions mineres, les característiques dels materials que se n'extreuen i els impactes que poden tenir sobre el medi. Empleneu les caselles buides amb el contingut corresponent. Només cal que esmenteu un possible impacte més enllà de l'impacte visual. [0,4 punts]

Tipus d'explotació · Materials que se n'extreuen · Impacte

Mina subterrània

· Minerals dispersos en el subsol o concentrats a prop de la superfície

2.

A part d'explotar la riquesa mineralògica d'Hispània, els romans també van proveir-se de roques com a matèria primera per a les seves construccions.

a)

Com a exemple de la diversitat dels materials utilitzats en les seves obres, trobem les calcàries de l'amfiteatre de Tarragona, el granit de l'aqüeducte de Segòvia, els gresos de les muralles de Barcelona o els marbres que van decorar vil·les romanes a Palència. Relacioneu cada tipus de roca (destacades en negreta en el text anterior) amb la descripció corresponent. [0,4 punts]

Descripció · Nom de la roca

Roca ígnia plutònica amb textura granular. Està formada per quars, plagiòclasi, feldespat potàssic, biotita i hornblenda.

Roca metamòrfica amb aspecte sacaroide, sovint de color blanc i que pot presentar vetes grises. Està formada gairebé exclusivament per cristalls de calcita que presenten una textura granoblàstica equigranular.

Roca sedimentària detrítica, composta fonamentalment per grans de sorra de diàmetres compresos entre 1/16 mm i 2 mm.

Roca sedimentària de composició carbonàtica. És tova i fàcil de treballar. Pot contenir fòssils dins d'una matriu molt porosa.

b)

Les roques industrials també es fan servir per a la producció d'àrids de trituració. Indiqueu què són, per a què s'utilitzen i de quines roques es poden obtenir. [0,6 punts]

Exercici 5

La Generalitat de Catalunya disposa de la Xarxa de Vigilància i Previsió de la Contaminació Atmosfèrica (XVPCA), que té múltiples punts de mesura automàtica i manual de contaminants com ara $\text{SO}_2$, $\text{NO}_x$, $\text{O}_3$, $\text{CO}$ i $\text{CO}_2$.

1.

Completeu la taula següent amb els elements que hi falten. Esmenteu els contaminants monitorats, un procés que els origini i l'efecte comú que tenen en la salut de les persones o en el medi ambient. [1 punt]

Contaminant · Procés que l'origina · Efecte

Diòxid de sofre

Òxids de nitrogen

· Reacció entre la llum i contaminants com $\text{SO}_2$ i $\text{NO}_x$ · Bronquitis, inflamació de les vies respiratòries

· · Ofec, cansament, mort

Diòxid de carboni · Combustió de productes amb $\text{C}$ (fusta, carbó, petroli, plàstics, etc.)

També es monitoren contaminants com $\text{PM}_{10}$ i $\text{PM}_{2,5}$.

2. a)

Quin tipus de contaminants són els anomenats PM? [0,2 punts]

2. b)

Completeu la taula següent amb dos dels orígens possibles dels contaminants PM, la situació meteorològica que n'afavoreix l'acumulació i l'efecte nociu que tenen sobre la salut humana. [0,8 punts]

Origen · Situació meteorològica · Efectes sobre la salut

Antropogènic (escriviu-ne dos)

Natural (escriviu-ne dos)

Fonts d'energia

Recentment, uns investigadors del Lawrence Livermore National Laboratory van informar que, utilitzant 192 làsers gegants per a aniquilar una pastilla d'hidrogen, han estat capaços de desencadenar una explosió de més de 10 000 bilions de watts d'energia de fusió, l'energia que s'allibera quan els àtoms d'hidrogen es fusionen i es transformen en heli, en un procés idèntic al que té lloc dintre de les estrelles.

Text extret del diari Ara (10 setembre 2021). Article original de Kenneth Chang publicat al diari The New York Times. Traducció de Lídia Fernández

1.

Molts cops es confon la fusió nuclear amb la fissió nuclear.

a)

Expliqueu què són la fusió nuclear i la fissió nuclear i indiqueu si en aquestes reaccions s'emet CO 2 o no. [0,6 punts]

Tipus de reacció · Explicació · Emet CO 2 ? (Sí/No)

Fusió nuclear

Fissió nuclear

b)

En aquests moments no es pot obtenir energia per fusió nuclear i molts països opten per l'energia nuclear de fissió. Indiqueu un avantatge i un inconvenient de l'obtenció d'energia per fissió nuclear. [0,4 punts]

Obtenció d'energia per fissió nuclear

Avantatge

Inconvenient

2.

Científics de tot el món investiguen com es pot aconseguir una font d'energia que no emeti diòxid de carboni.

a)

De moment hem de continuar fent servir altres energies brutes i netes, segons si emeten o no diòxid de carboni. Anomeneu dues fonts d'energia de cada tipus. [0,4 punts]

Energies brutes (emeten CO 2)

Energies netes (no emeten CO 2)

b)

Algunes de les fonts d'energia provenen de combustibles fòssils. Expliqueu breument per què aquests combustibles s'anomenen així. Esmenteu-ne dos exemples i indiqueu dos impactes produïts pel seu ús. [0,6 punts]

Per què s'anomenen combustibles fòssils?

Exemples

Impactes