Introducción
El estudio de los impactos ambientales del aprovechamiento de los recursos geológicos constituye un pilar fundamental de la Geología Ambiental, que se define como la aplicación de la ciencia geológica a la resolución de problemas derivados de la interacción humana con el medio geológico. Este tema trasciende el mero estudio descriptivo de los procesos, situándose en el centro del debate sobre la sostenibilidad, la transición ecológica y la gestión responsable de los bienes naturales.
En el marco de la educación científica actual, este contenido es esencial para desarrollar en el alumnado una visión sistémica de la Tierra y forjar el pensamiento científico-crítico necesario para analizar y proponer soluciones a problemas socioambientales complejos. Nos permite pasar de la comprensión de la explotación (minería, hidrocarburos, agregados) a la evaluación de sus consecuencias a escala local y global (cambio climático, desertificación, contaminación hídrica)..
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1. Conceptos fundamentales e impactos específicos
| Concepto | Definición y Contexto Científico Actualizado |
| Impacto Ambiental (IA) | Alteración, positiva o negativa, del medio ambiente por una actividad humana. En la actualidad, se pone énfasis en la Evaluación Ambiental Estratégica (EAE) para proyectos a gran escala y planes, buscando la prevención. |
| Recurso Geológico | Cualquier material o energía extraído de la geosfera para uso humano (minerales, rocas, agua subterránea, energía geotérmica, combustibles fósiles). |
| Geología Ambiental | Rama de la Geología que estudia la interacción entre el ser humano y el medio geológico para minimizar la degradación ambiental y optimizar el uso de recursos. |
| Sostenibilidad | Principio que busca el equilibrio entre el uso de recursos y la capacidad del medio para regenerarlos, fundamental en la minería moderna (Minería 4.0). |
1.1. Impactos sobre la Atmósfera (Escala Global)
El aprovechamiento de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas) es la principal fuente de contaminación atmosférica geológica, con efectos a escala planetaria.
- Efecto Invernadero Antrópico y Cambio Climático: La quema de hidrocarburos libera grandes cantidades de CO₂ y CH₄. El CO₂ (principal forzante radiativo) ha superado las 420 ppm en la atmósfera (actualización del IPCC), intensificando el calentamiento global, con consecuencias como la subida del nivel del mar, eventos extremos y la acidificación oceánica.
- Lluvia Ácida: Emisión de óxidos de azufre (SO₂) y de nitrógeno (NOx), que reaccionan con el vapor de agua formando HNO₃ y H₂SO₄. Sus efectos más graves son la acidificación de lagos y la destrucción de masas forestales, afectando a la disponibilidad de nutrientes en el suelo.
- Smog Fotoquímico y Ozono Troposférico: Los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos no quemados (volátiles) reaccionan con la luz solar, generando ozono (O₃) a baja altura (nocivo para la salud y la vegetación).
1.2. Impactos sobre la Hidrosfera (Escala Local y Regional)
El agua subterránea y superficial es particularmente vulnerable a la actividad extractiva y de infraestructuras.
- Contaminación de Aguas Subterráneas (Acuíferos): La contaminación por lixiviados (de vertederos o escombreras mineras) es especialmente grave. El bajo contenido en oxígeno de los acuíferos impide la autodepuración microbiológica, haciendo que la recuperación sea extremadamente larga y costosa.
- Ejemplo reciente: Lixiviados ácidos en minería de sulfuros (Drenaje Ácido de Mina – DAM), liberando metales pesados (Pb, Cd, As) a los acuíferos.
- Intrusión Salina: La sobreexplotación de acuíferos costeros (común en el Mediterráneo español) provoca el descenso del nivel freático, permitiendo que el agua de mar, más densa, invada el acuífero, salinizándolo e inutilizándolo para el consumo y riego.
- Impactos en Cursos Fluviales y Lagos: La construcción de presas altera el régimen de sedimentación, provocando la erosión costera (déficit de aporte de arenas) y la colmatación de embalses. Los vertidos (industriales, mineros, agrícolas) causan eutrofización en lagos, liberando nutrientes que aceleran el consumo de $\text{O}_2$ en el fondo y la consecuente liberación de metales pesados adsorbidos en los sedimentos.
1.3 Impactos sobre la Litosfera y la Biosfera
El suelo y el paisaje son alterados de forma directa por la explotación minera y los depósitos de residuos.
- Erosión y Desertificación: La deforestación asociada a la minería a cielo abierto o la remoción de cubierta vegetal para la explotación deja el suelo desprotegido. En zonas semiáridas de España (Murcia, Andalucía), esto agrava la desertificación, un proceso que no solo es climático sino también antrópico.
- Residuos Sólidos (Minería y Urbanos):
- Escombreras (Minas): Grandes acumulaciones de material estéril que generan un fuerte impacto paisajístico y riesgo de inestabilidad (subsidencia o colapsos). Requieren tratamientos de revegetación o restauración ecológica para reducir la erosión y la liberación de sustancias tóxicas.
- Residuos Radiactivos: Su gestión requiere un aislamiento a muy largo plazo (cientos o miles de años). La estrategia actual se centra en el Almacenamiento Geológico Profundo (AGP) como cuarta barrera geológica (rocas impermeables y tectónicamente estables a > 300 m de profundidad), clave para la seguridad nuclear.
- Subsidencia y Colapso: La minería subterránea puede causar hundimientos del terreno, afectando a infraestructuras y edificios en la superficie.
Aplicación didáctica
El enfoque debe basarse en metodologías activas que sitúen al alumnado en el centro del aprendizaje, alineándose con las competencias clave.
Propuestas Metodológicas
| Metodología Activa | Descripción y Coherencia Curricular |
| Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) | Proyecto: “Rutas de la Transición: De la Mina a la Placa Solar”. El alumnado investiga los minerales críticos (litio, cobalto, tierras raras) necesarios para las nuevas tecnologías, analiza el impacto de su minería (IA) y propone soluciones de economía circular (reciclaje, ecodiseño). Fomenta la Competencia Emprendedora y la Competencia Digital. |
| Indagación Científica (Inquiry-Based Learning) | Actividad Experimental: Analizar muestras de suelo cercanas a una escombrera o un vertedero (o muestras simuladas) para determinar el pH (lluvia ácida) o simular la velocidad de lixiviación. Fomenta la Competencia Científica (uso de modelos y pruebas). |
| Flipped Classroom y Gamificación | El contenido teórico (tipos de contaminación) se consume en casa (vídeos, lecturas). En el aula, se realiza un escape room temático donde, para “desactivar” una catástrofe ambiental simulada (ej. un derrame de DAM), los grupos deben identificar el tipo de impacto, la normativa aplicable (EIA) y la técnica de restauración geológica correcta. |
Ejemplificación por Nivel Educativo
Nivel 1: 4º ESO (Biología y Geología – Geología Aplicada)
- Contenido Foco: Los impactos más visibles y cercanos (erosión, vertederos, contaminación hídrica).
- Actividad Didáctica: Estudio de Caso Local (Salida de Campo Virtual o Real): Analizar una cantera cercana. Usar TIC (Google Earth/Maps) para comparar la zona antes y después de la explotación. Los alumnos deben elaborar un “Informe de Restauración Ecológica” proponiendo medidas (geomorfológicas, edáficas y biológicas) y justificando la necesidad de la EIA (Evaluación de Impacto Ambiental) según la Ley 21/2013.
- Recursos: Simuladores de Erosión (modelos físicos con agua), Apps de Georreferenciación (para medir distancias y áreas afectadas), Vídeos 360º de Minería y Restauración.
Nivel 2: 2º Bachillerato (Geología – Geología Ambiental)
- Contenido Foco: Problemas de escala global y alta complejidad (AGP, Cambio Climático y Carbono Geológico).
- Actividad Didáctica: Debate y Modelización de Riesgos:
- Investigación: Asignar roles (geólogo, ecologista, político, empresario) para debatir la ubicación de un Almacenamiento Geológico Profundo (AGP) para residuos nucleares en España.
- Modelización: Uso de un Laboratorio Virtual para simular la intrusión salina en un acuífero costero, variando el caudal de extracción y el nivel del mar. Esto conecta la sobreexplotación con el cambio climático.
- Recursos: Documentos del CSN (Consejo de Seguridad Nuclear) sobre el AGP, informes del IPCC sobre el ciclo del carbono, Software GIS/Google Earth Engine (introducción a la teledetección para monitorizar cambios paisajísticos).
Conexión interdisciplinar y orientación vocacional
Conexión Interdisciplinar (STEM)
- Física y Química: Comprensión de las reacciones químicas de la lluvia ácida ($\text{SO}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4$) y los procesos de lixiviación de metales pesados. Estudio de las propiedades de los gases de efecto invernadero (absorción de radiación infrarroja).
- Matemáticas: Cálculo de volúmenes de escombreras, tasas de erosión, modelización de la subsidencia y análisis estadístico de la calidad del agua ($\text{pH}$, turbidez, concentración de metales).
- Tecnología y Dibujo Técnico: Diseño de balsas de decantación, planes de restauración geomorfológica y uso de drones o Sistemas de Información Geográfica (SIG/GIS) para cartografía de impactos.
Orientación Vocacional
El estudio de los impactos geológicos abre un amplio abanico de salidas profesionales de alta demanda en el siglo XXI, vitales para la economía circular y la lucha contra el cambio climático:
- Sector Ambiental: Geólogo/a ambiental, Consultoría de EIA (Evaluación de Impacto Ambiental), Ingeniería de Restauración de Espacios Degradados, Gestión de Residuos (AGP), Hidrogeología (gestión de acuíferos).
- Sector Energético: Especialistas en la transición energética, Geotermia, Captura y Almacenamiento de Carbono (CCS – Carbon Capture and Storage), Geofísica para la exploración sostenible de recursos.
- Sector Tecnológico: Modelización y Teledetección (uso de GIS/Teledetección para monitorizar cambios en el paisaje y la desertificación).
Conclusión
El tema Los Impactos Ambientales del Aprovechamiento de los Recursos Geológicos es crucial porque sitúa la actividad económica humana en el contexto de la finitud de los recursos terrestres y la fragilidad de los sistemas naturales.
Hemos analizado desde los efectos globales derivados del uso de combustibles fósiles (Cambio Climático) hasta los impactos locales y regionales (lixiviación, subsidencia, intrusión salina). La clave de la enseñanza de este tema, bajo el prisma LOMLOE, no es solo la asimilación de conceptos, sino la formación de ciudadanos responsables y competentes. La aplicación de metodologías activas (ABP, indagación) y recursos tecnológicos permite al alumnado no solo comprender la problemática, sino también proponer y evaluar soluciones de restauración, mitigación y prevención, promoviendo así la Competencia Ciudadana y contribuyendo activamente a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).
El futuro pasa por una gestión de recursos basada en la Economía Circular y la Minería 4.0, integrando la geología ambiental como una herramienta imprescindible para asegurar la sostenibilidad del planeta.
Normativa y Bibliografía
- Ley Orgánica 3/2020, de 29 de diciembre (LOMLOE).
- Real Decreto 217/2022, de 29 de marzo (Enseñanzas mínimas ESO).
- Real Decreto 243/2022, de 5 de abril (Enseñanzas mínimas Bachillerato).
- Ley 21/2013, de 9 de diciembre, de Evaluación Ambiental: Marco legal para la EIA y la EAE.
- Ley 3/2007, de 26 de marzo: Regula la responsabilidad medioambiental (aplica el principio de “quien contamina paga”).
- IPCC (Panel Intergubernamental del Cambio Climático): Informes de Evaluación (AR6), especialmente sobre las proyecciones de emisiones y el ciclo del carbono.
- UNESCO: Informes sobre Geoparques y Geología para la Sociedad.
- CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas): Publicaciones sobre recursos minerales críticos y desertificación en España.
- Anguita Virella, F. (1993). Procesos geológicos externos y Geología ambiental. Editorial Rueda, Madrid.
- MITECO (Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico): Planes nacionales de gestión de residuos y transición justa.