Introdución medio ambiente
-
Upload
jmsantaeufemiaotero -
Category
Education
-
view
59 -
download
2
Transcript of Introdución medio ambiente
Introdución ás ciencias medioambientais
Medio ambiente: definición
Conxunto de compoñentes físicos, químicos, biolóxicos e sociais, capaces de causar efectos sobre os seres viventes e os seres humanos.
IntroducIón ás ciencias medioambientais
IMPORTANCIA DA EDUCACIÓN AMBIENTAL
Características do medio ambiente
ELEVADA COMPLEXIDADE
CONSECUENCIAS IMPREVISIBLES E INDESEXADAS
(POSIBLE EFECTO DOMINÓ)
Se realizamos algún cambio…
Se realizamos algún estudo…
DEBEN PARTICIPAR MOITAS DISCIPLINAS
DEBE TER UN ENFOQUE HOLÍSTICO (DE CONXUNTO)
DEBE BUSCAR A SIMPLIFICACIÓN (USO DE MODELOS)
• Moitos elementos e compoñentes
• Complexas interaccións
DEBEN SER COMPLEXAS E BEN PENSADAS
SOLUCIÓNS NON INMEDIATAS
Se buscamos solucións…
SISTEMAS
Introdución ás ciencias medioambientais
MEDIO AMBIENTE (MOI COMPLEXO)
COMPLEXIDADE NA COMPRENSIÓN
SIMPLIFICACIÓN NO ESTUDO
USO DE MODELOS TEORÍA DE SISTEMAS
Estudo do medio ambiente
Introdución ás ciencias medioambientais
USO DOS MODELOS COMO REPRESENTACIÓN DA REALIDADE
Un MODELO é unha versión simplificada da realidade
MODELOS MENTAIS
PERSONAIS
POUCO VALOR DE COMUNICACIÓN
REPRESENTAN A REALIDADE DE FORMA PERSOAL
SOEN MODIFICARSE CO TEMPO
MODELOS FORMAIS
EXPRESIÓN MATEMÁTICA
SERVEN PARA COMUNICARSE
REPRESENTAN A REALIDADE DE FORMA MÁIS PRECISA
PODEN PREDICIR O COMPORTAMENTO DA REALIDADE
TIPOS DE MODELOS
Introducción ás ciencias medioambientais
O medio ambiente, a natureza está formado por sistemas naturais, os ECOSISTEMAS.
Estudo do medio ambiente a partir do estudo dos SISTEMAS
SISTEMA: Conxunto de elementos ou partes organizadas e relacionadas entre sí para acadar un obxectivo.
Introducción ás ciencias medioambientais
Cando estudamos un SISTEMA observamos as relacións entre as partes que o compoñen e as relacións co exterior.
No estudo dos SISTEMAS interesa observar as propiedades xerais ou emerxentes dos mesmos (Visión Holística)
Estudo do medio ambiente a partir do estudo dos SISTEMAS
Introducción ás ciencias medioambientais
Relacións dos sistemas con outros sistemas
Os sistemas poden atoparse dentro dun sistema de maior entidade
Os sistemas poden incluír compoñentes ou subsistemas dentro deles
Os sistemas poden relacionarse no exterior coutros sistemas.
Os elementos ou compoñentes dun sistema (subsistemas) interrelacionan entre sí
Sistema 3
Sistema 2
Introducción ás ciencias medioambientais
Representación dun sistema mediante o modelo de caixa negra
Para representar un modelo de tipo CAIXA NEGRA:
1. Determinamos os límites do sistema (aínda que non existan na realidade)
2. Sinalamos as relacións co exterior ou con outros sistemas (entradas e saídas)
3. Non se consideran os elementos internos que o forman
Introducción ás ciencias medioambientais
Tipos de sistemas caixa negra
aberto pechado illado
Intercambios co exterior
• Intercambios de materia
• Intercambios de enerxía
Intercambios co exterior
• Intercambios de enerxía
Intercambios co exterior
Non existen intercambios
Introducción ás ciencias medioambientais
A enerxía nos sistemas: Primera ley da Termodinámica
Enerxía entrante
Enerxía saínte
Enerxía almacenada
Lei primeira da termodinámica: Conservación da enerxía
Enerxía entrante = Enerxía almacenada + Enerxía saínte
Introducción ás ciencias medioambientais
Segunda lei da termodinámica: Aumento da Entropía nas transformacions enerxéticas
•Enerxía concentrada•Enerxía organizada•Máis orde•Máis capacidade para facer un traballo• Pouca ENTROPÍA
•Enerxía disipada
•Enerxía desorganizada
•Máximo desorde
•Pouca capacidade para realizar un traballo
• Moita ENTROPÍA
Transformacións enerxéticas
Introducción ás ciencias medioambientais
Incumplen os seres vivos as leis da termodinámica?
Un ser vivo é un sistema que concentra a enerxía respecto ao exterior: ten unha elevada capacidade para facer traballos, está máis “ordenado”, ten menor entropía que o seu entorno.
Paradoxa: Os procesos que realizan os seres vivos, concentran a enerxía, diminúen a entropía?
Introducción ás ciencias medioambientais
RESOLUCIÓN DA PARADOXA:Os seres vivos concentran a enerxía e diminúen a entropía no seu interior, a consta do entorno (aumento de entropía, disipación da enerxía)
ALIMENTO(ENERXÍA CONCENTRADA)
ENERXÍA POUCO CONCENTRADA
A enerxía que entra nos sistemas vivos (ALIMENTO) é moi concentrada e a enerxía que devolven ao exterior os sistemas vivos (CALOR) é pouco concentrada,
No balance final a enerxía total disipouse e aumentou a entropía
Introducción ás ciencias medioambientais
Otra paradoxa: Concéntrase a enerxía segundo a imos transformando?
Cada vez que concentramos a enerxía se disipa calor ao medio
CONCLUSIÓNS: O carbón e a electricidade parecen concentrar máis a enerxía que a luz solar, máis NA súa xeración emítense ao medio grandes cantidades de calor (enerxía non aproveitable).As fonde de enerxía concentrada o fan a consta de aumentar a entropía xeral do entorno.
Introducción ás ciencias medioambientais
Modelos de sistemas caixa branca
A,B,C,D,E son os compoñentes ou variables do sistema, que se relacionan entre sí mediante frechas (relacións causais)
•SIMPLES
•DIRECTAS
•INVERSAS
•ENCADEADAS
Relacións causais
C D-
A =ChoivaB = Caudal dos ríos
C = Tala de árboresD = Cobertura de árbores
A = Plantación de árbores B = Cobertura vexetal C = Protección do solo D = Erosión
A B+ C D- +
A B+
Introducción ás ciencias medioambientais
•COMPLEXAS
• REALIMENTACIÓN POSITIVA
• REALIMENTACIÓN NEGATIVA
Relacións causais
A = Morte e caída das árbores B = Desprotección do soloC = Erosión
A = InsolaciónB = Crecemento vexetalC = Cobertura vexetal
A B+ C+
-
+A B+ C+
+
-
Introducción ás ciencias medioambientais
Exemplo de relacións complexas:
A evolución dunha poboación de seres vivos
Factores ou variables que determinan a evolución dunha poboación:• O número de individuos que nacen• O número de individuos que morren• O número inicial de individuos da poboación• A taxa de natalidade ou porcentaxe de nacidos respecto a poboación existente• A taxa de mortalidade ou porcentaxe de mortos respecto a poboación existente• Os factores ambientais como o alimento, o refuxo, as enfermidades, a competencia (que poden influir tamén nas tasas de natalidade e mortalidade)• O número de individuos que chegan e marchan (migraciones e as tasas correspondentes)
Introducción ás ciencias medioambientais
Control dunha poboación tendo en conta só os nacementos
+Nacimientos
Población+
T N+
+
NT = Poboación no tempo T NT+1= Poboación no tempo T+1 TN = Taxa natalidade = n° nacidos / n ° total de individuos NT∙ TN = Nacidos no ano T
NT+1 = NT + NT ∙ TN
Introducción ás ciencias medioambientais
Crecemento dunha poboación (curva exponencial ou en “J”)
Tiempo en años
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 200
12500
25000
37500
50000Evolución de una población con TN= 0,7
n° in
divi
duos
Introducción ás ciencias medioambientais
Evolución dunha poboación debida ás mortes
Poboación+
Falecementos ou mortes
−
TM
+
-
NT+1 = NT - (NT ∙ TM)
NT = Poboación no ano T
NT+1= Poboación no ano T+1
TM = Taxa mortalidade
NT∙ TM = Mortos no ano T
Introducción ás ciencias medioambientais
Gráfica da evolución dunha poboación sometida só a mortes
Tiempo en años
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 200
12500
25000
37500
50000Evolución de una población con TM=0,3
n° in
divi
duos
Introducción ás ciencias medioambientais
Evolución dunha poboación tendo en conta nacementos e mortes
+
Falecementos ou mortes
−
TM
+
-
+Población
+
T N+
+Nacimientos
Potencial biótico = r = TN – TM NT+1 = NT + NT ∙ TN – NT ∙ TM ⇒
NT+1 = NT (1 + TN – TM) = NT (1 + r)
Introducción ás ciencias medioambientais
Evolución dunha poboación segundo valor do r
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 150
625
1250
1875
2500Evolución poblacional
r > 0 r < 0 r = 0
Tiempo en años
N°
indi
vidu
os
Introducción ás ciencias medioambientais
Evolución real das poboacións na natureza
O valor r vaise modificando ao longo do tempo, diminúe ata acadar o “límite de carga”, K, que depende das características do medio e corresponde co número máximo de individuos dunha especie que pode soportar un área concreta.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
0
250000
500000
750000
1000000Evolución en curva sigmoidea de una población
Tiempo en años
Pobl
ació
n
Límite de carga K
Modelar un sistema
1.Creación dun modelo mental ( a partir da observación da realidade, formúlanse hipóteses e elíxense as variables)
2.Deseño dun diagrama causal (relaciónanse as variables entre sí)3.Elaboración dun modelo formal ou matemático (modelo de Forrester, por exemplo)4.Simulación con diferentes escenarios (estudar o comportamento do sistema a partir de
diferentes supostos iniciais).A partir das simulacións póndense propor diferentes correccións e modificacións para mellorar o modelo.
Diagrama de Forrester (exemplo)
ESCENARIO = Conxunto de condicións, circunstancias e parámetros iniciais dos que parte unha simulación