Tema1 Introducción al medio ambiente
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Tema 1Medio ambiente y teoría de sistemas
1Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Definición de medio ambiente
Conferencia de la ONU para el Medio Ambiente humano.Estocolmo 1972.
2Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
“Conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos ysociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en unplazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividadeshumanas.”
Estudio del medio ambiente
Las Ciencias de la Tierra y medioambientales estudian lasinteracciones del planeta y de la biosfera, e intentan dar respuestaa los problemas de nuestro mundo y buscar soluciones.
Es una disciplina integradora, abierta y sintética, que aúna diversosconocimientos.
Intervienen disciplinas tan diferentes como: Ecología, Economía,Sociología, Derecho, Biología, Geología, Física, Química,Matemáticas, Ingeniería, Arquitectura, Medicina y Geografía.
3Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 4
Enfoques del estudio del medio ambiente
Punto de vista económico:
El medio ambiente es una fuente de recursos naturales, un soporte de actividades productivas y un receptor de desechos y residuos.
Punto de vista administrativo operativo:
Sistema constituido por el hombre, la flora, la fauna, el suelo, el aire, el agua, el clima, el paisaje, los bienes materiales, el patrimonio cultural y las interacciones entre todos estos factores.
Punto de vista ecológico:
Suma de todos los factores físicos y biológicos que actúan sobre un individuo, una población o comunidad, es decir incluyen el entorno vital. (Al hablar de individuo no se refiere necesariamente a seres humanos).
5Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Teoría general de sistemas
Un sistema (del griego sistema = conjunto o reunión)
es un conjunto de elementos que se relacionan entre
sí para llevar a cabo una o varias funciones.
En un sistema nos interesa el comportamiento global.
Pueden considerarse sistemas un ordenador, un
automóvil, un ser vivo, etc.
6Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Los sistemas presentan las siguientes características:
1. Están formados por elementos.
2. Cada elemento tiene una función específica en el sistema y se relaciona
con los demás elementos.
3. Los elementos interaccionan para desempeñar una o varias funciones,
superiores a la suma de las partes, que reciben el nombre de
propiedades emergentes. (Sinergia)
4. Los sistemas no están aislados, hasta ellos llegan energía y materia
necesarias para su funcionamiento. Además reciben información del
exterior del sistema que desencadena su actividad.
5. Los sistemas también producen materia y emiten energía e información,
como resultado de la función que desempeñan.
7Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Esta forma de análisis mediante sistemas permite estudiar
fenómenos de distinta complejidad desde el funcionamiento de una
célula hasta el planeta Tierra
8Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Los sistemas más complejos están
constituidos a su vez por
subsistemas, y estos, a su vez, por
componentes más sencillos
Energía almacenada
Los límites del sistema
Un sistema es una porción del
espacio y su contenido.
Todo sistema se encuentra
dentro de una superficie cerrada
que lo separa del resto del
Universo.
La superficie es el límite del
sistema y puede ser real, como
la membrana de una célula, o
ficticia, como el límite que se
establece en una charca o en un
encinar.
9Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Energía entrante
Energía saliente
Tipos de sistemasSegún los intercambios de materia y energía pueden diferenciarse tres
tipos de sistemas:
abiertos, cerrados y aislados.
10Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Sistemas abiertos:
Son aquellos que intercambian materia y energía con el exterior.
Todos los sistemas biológicos son sistemas abiertos, para
mantenerse vivo el sistema debe tomar energía y materia del
exterior, también debe liberar materia y energía (calor) que se
genera en los procesos químicos como la respiración.
11Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
•Una planta es un sistema abierto que toma materia por medio de sus raíces
y energía lumínica del sol para hacer la fotosíntesis, de la planta sale
materia en forma de gases durante la respiración y la fotosíntesis y energía
calorífica durante la respiración.
•Una planta está constituida por células cuyas propiedades emergentes
consisten en cumplir las funciones vitales de nutrición, relación y
reproducción.
•Otros ejemplos de sistemas abiertos son: un bosque, una pecera, un río,
una ciudad, etc. Así en una ciudad entra energía y materia prima y sale
energía en forma de calor y materiales en forma de desechos y productos
manufacturados.
12Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Sistemas cerrados:
Son los que sólo intercambian energía con el
exterior, no intercambian materia, sino que la reciclan.
Es el caso de un ordenador que recibe energía
eléctrica y emite energía calorífica y lumínica, pero la
materia que lo compone es constante.
El Sistema Planeta Tierra es considerado como un
sistema que recibe continuamente energía procedente
del sol, energía electromagnética (luz, etc.) y que
emite al espacio energía en forma de calor (energía
infrarroja), pero apenas intercambia materia con el
exterior, si despreciamos la entrada de materiales
procedentes de los meteoritos dada su poca masa
relativa. (Si tenemos en cuenta esta masa que nos
llega del espacio será un sistema abierto)
13Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Sistemas aislados:
Son aquellos que no intercambian ni materia, ni energía con su
entorno. En realidad no existen este tipo de sistemas, por tanto, son
sistemas teóricos que se utilizan con el fin de simplificar cuando se
estudian sistemas de grandes dimensiones (macrosistemas) como por
ejemplo el Sistema Solar.
14Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
La energía de los sistemas
Cualquier sistema tiene que cumplir los principios de la termodinámica.
Según la 1ª ley o principio de la conservación de la energía: la energía ni se crea ni sedestruye, solo se transforma. En cualquier sistema la energía que entra será igual a laenergía almacenada más la energía que sale.
15Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
SISTEMA
E entranteE saliente
E entrante = E almacenada + E saliente
Energía almacenada
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 16
La 2º ley dice que cualquier sistema tiende espontáneamente a un estado demáximo desorden.
La entropía es una medida del desorden de un sistema. En los sistemas vivos,la biosfera o el sistema Tierra que poseen un orden elevado la entropía esbaja y la energía está más concentrada.
Por el contrario, en sistemas desordenados la energía está muy dispersa y laentropía es elevada. Esta energía se disipa en forma de calor y no puedeutilizarse para realizar trabajo.
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 17
Los seres vivos mantienen su organización y su elevada complejidaddegradando azúcares en la respiración, con lo que expulsan al entornomateria oxidada ( con una alta entropía) y calor (energía). Son sistemasabiertos que rebajan su entropía y mantienen su organización ycomplejidad aumentando la del entorno.
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 18
El análisis de un sistema se puede abordar desde dos posibles enfoques:
Reduccionista o analítico.
Consisten dividir el objeto de estudio en sus componentes más simples y
observarlos y estudiarlos por separado. Es insuficiente para abordar los estudios
de las ciencias de la Tierra, aunque es útil para muchas disciplinas científicas.
Holístico o sintético.
Estudia el todo o la globalidad y las relaciones entre sus partes sin detenerse en
los detalles. Pone de manifiesto las propiedades emergentes de los sistemas,
resultantes del comportamiento global y de las relaciones de los componentes.
Ej: Las piezas de un reloj por separado no tienen la propiedad de dar la hora; sin
embargo, el reloj montado como un todo, sí.
Reduccionismo y holismo
19Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 20
Reduccionismo
Trata de descomponer y analizar las partes de un todo, buscando
«lo más pequeño».
(Método analítico)
Holismo
Consiste en analizar la totalidad, la globalidad de un
sistema.
(Método sintético)
Ambos enfoques son complementarios y deben apoyarse mutuamente para obtener la imagen más ajustada a la realidad.
La representación de los sistemas. Los modelos
Estas representaciones se hacen mediante dibujos, esquemas o
expresiones matemáticas.
Hay diversos tipos de modelos en uso y difieren entre ellos según el propósito quese persiga. La diversidad va desde el más básico modelo físico como ser unaestatua o maqueta, hasta modelos muy complicados que sólo pueden utilizarseempleando herramientas informáticas muy poderosas.
21Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Los sistemas suelen representarse mediante modelos.
Un modelo es una representación simplificada de la realidad,
que se elabora para facilitar su comprensión y estudio, que
permiten ver de forma clara y sencilla las distintas variables y
las relaciones que se establecen entre ellas.
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 22
Para que resulten útiles en investigación, los modelos deben cumplir
unas determinadas condiciones:
1. Han de ser menos complicados y de más fácil manejo que las
situaciones reales.
2. Deben representar la realidad con la mayor fidelidad posible y al
mismo tiempo han de ser manejables.
Así un modelo muy simplificado se aleja de la realidad, pero se acerca a
la generalidad y es de fácil manejo; por el contrario, un modelo muy
preciso se encuentra muy próximo a la realidad concreta, pero su
utilización puede resultar compleja.
El predominio de una u otra de estas características dependerá de la
utilización que queramos hacer del modelo.
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 23
Tipos de modelos
Mentales
Gráficos
Formales o matemáticos
De simulación por ordenador
Modelos mentales
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Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 25
26Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Modelos gráficos
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Modelos gráficos
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Modelo para determinar el plegamiento de estratos
Túnel de viento para simular condiciones de deslizamiento de un esquiador
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 29
Modelos matemáticos
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 30
Modelos de simulación por ordenador
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 31
Modelo de la agitación térmica de un gas.
Modelos estáticos y dinámicos
Modelos estáticos.
Sus relaciones no dependen del comportamiento del sistema, sólo
analiza su estructura. Por ejemplo, una fórmula en la que se
equiparan la altura y el diámetro de un árbol con su volumen.
Modelos dinámicos.
Describen el funcionamiento de los componentes del sistema a base
de una serie de ecuaciones. Son más realistas que los estáticos.
Por ejemplo, el modelo depredador-presa.
32Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Ejemplo: modelo depredador-presa
2221
2111
****/
***/
NdNNPadtdN
NNPNrdtdN
33Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Modelos de caja negra y caja blanca
34Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Es otra forma de utilizar modelos, atendiendo a lo que ocurre en el interior del sistema.
Modelo de caja negra
Interesan sólo las entradas y salidas de materia, energía e información en el
sistema, y no los elementos e interacciones que suceden en el interior.
Modelo de caja blanca
Se tienen en cuenta las entradas y las salidas, así como las interacciones, las conexiones
interiores y las relaciones entre los posibles subsistemas.
Modelos de caja negra
Nos fijamos sólo en las entradas y salidas de energía, materia, e
información en el sistema, y no en sus elementos ni en las interacciones
que se establecen entre ellos. Por tanto, no interesan los elementos del
sistema ni sus interacciones.
Utilizando la tierra como un sistema de caja negra, podemos considerarla
como un sistema en el que entra y sale energía, la energía que entra es
radiación electromagnética (luz, etc.) y la energía que sale es radiación
infrarroja (calor) procedente de la superficie terrestre.
35Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 36
teóricos
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 37
CO2
CO2
Energía solar
Calor
Nutrientes
Lixiviado de nutrientes
PrecipitaciónEvapotranspiración
Modelo de caja blanca:
Estudiamos no sólo las entrada y las salidas del sistema,
sino también los elementos del sistema y sus
interacciones.
Lo primero que hay que hacer es marcar las variables
que lo componen y unirlas con flechas que las relacionen
entre sí.
Al diseñar un modelo debemos tener cuidado de incluir
solamente las variaciones que sean estrictamente
necesarias, ya que si aumenta mucho su número, se
pierde claridad debido al complejo de entramado de las
flechas que unen variables.
38Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
39Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
40Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
LOS SISTEMAS AMBIENTALES
El medio ambiente es un sistema constituido por un
conjunto de factores físicos, químicos, biológicos,
sociales y culturales que se relacionan entre sí, de
modo que un cambio en un factor repercute en los
otros.
Los factores que intervienen en el medio ambiente son
las variables de este sistema.
La energía del sistema es la del Sol y la materia está
contenida en la Tierra.
41Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
El medio ambiente se divide en sistemas menores o subsistemas que, a su
vez, contienen otros sistemas menores:
42Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Sistemas Naturales:
Son los cuatro subsistemas o capas
de la Tierra: geosfera, hidrosfera,
atmósfera y biosfera.
Sistemas Humanos:
Constituidos por los seres humanos y
las relaciones sociales que se
establecen entre ellos, así como las
actividades que desarrolla.
Los elementos de estos sistemas son
por ejemplo los lugares de trabajo, los
colegios, el transporte, etc.
Entre los sistemas humanos y los sistemas naturales se estableceninteracciones.
A veces la actividad humana repercute de forma negativa como consecuenciadel desarrollo de los países: Sobreexplotación de los recursos, la deforestación,contaminación, etc..
La naturaleza también puede afectar negativamente a la especie humana: Losdesastres naturales.
43Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Las Ciencias Medioambientales han surgido como base pararesolver estos problemas ambientales que nos aquejan.
Para ello se hace necesario conocer el funcionamiento delos diferentes sistemas que constituyen el sistema Tierra yprofundizar en el estudio de las relaciones de ellos con laespecie humana, que pueden enfocarse bajo tres aspectos:
Riesgos derivados de su dinámica.
Recursos que nos proporcionan.
Impactos que reciben por la acción antrópica.
44Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Relaciones entre los elementos de un sistema
Los elementos que forman los sistemas están
relacionados entre sí y funcionan de forma coordinada.
Los elementos que pueden variar en función de otros
se denominan variables.
Las relaciones entre las variables de un sistema
pueden ser de dos tipos:
1. Relaciones causales simples
2. Relaciones causales complejas
45Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Relaciones causales simples
RELACIONES SIMPLES ENCADENADAS: Son cambios en cadena positivos onegativos o de diferentes signos.
1. DIRECTAS O POSITIVAS: El cambio de una variable provoca un cambio enla otra del mismo signo. Si una aumenta la otra también.
Alcohol y Accidentes de tráficoPendiente – velocidad del agua
2. INVERSAS O NEGATIVAS: El cambio en una variable provoca un cambioen sentido inverso en la otra.
Uso de cinturón de tráfico y muertes en accidentesReforestación – erosión del suelo
46Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 47
PrecipitacionesCaudal de los
ríos+
Biomasa vegetalMateria orgánica+
ContaminaciónNúmero de
peces-
Biomasa vegetalImpacto de la
lluvia-
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 48
El aumento de una de las variables hace que aumente la
otra. El aumento de materia
orgánica en un lago hace que aumente el número de
microorganismos
El aumento de una de las variables hace que disminuya
la otra. El aumento microorganismos
que utilizan oxígeno para respirar provoca la
disminución del oxígeno
En las relaciones complejas, también llamados bucles deretroalimentación, las acciones de un elemento sobre otrosuponen que, a su vez, éste actúe sobre el primero(modificación de una variable como consecuencia de suspropios efectos). Pueden ser:
• Positivas
• Negativas
Relaciones complejas
49Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 50
Tala del bosque Erosión+
Cantidad suelo-
Vegetación Erosión-
Cantidad suelo-
Vegetación Erosión-
Cantidad suelo-
+
Cuando la última variable influye en la primera, se habla de “feed-back o retroalimentación
La variación de una variable en un sentido (aumento o disminución)produce un cambio de otra variable en el mismo sentido y ésta, a suvez, influye de la misma manera sobre la primera. Tienen una acciónde refuerzo sobre el proceso inicial.
Relaciones complejas positivas
51Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
a b c d
a – Investigaciónb – Desarrolloc – Biocombustiblesd- Alimentos
La variación de una variable en un sentido produce un cambio de otravariable en el mismo sentido y ésta, a su vez, influye sobre la primera ensentido opuesto. Tienen una acción reguladora y estabilizan los sistemas enlos que actúan (sistemas homeostáticos). Se consigue un estado deequilibrio dinámico.
Relaciones complejas negativas
52Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
A B
BUCLES DE REALIMENTACIÓN POSITIVA:
Una variable A influye sobre otra B y esta a su vez influye sobre la primera. Estoprovoca un crecimiento incontrolado del sistema y continuará mientras elentrono lo permita.
En un sistema encadenado puede haber relaciones negativas intermedias perosi son en número par el resultado final es positivo.
53Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Población de
conejos
Daños al cultivo
Venenos
Zorros
Evapo-transpiración
PrecipitaciónBiomasa vegetal
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 54
Nuevas carreteras
Nuevos vehículos
Atascos
BUCLES DE REALIMENTACIÓN NEGATIVA:
Son aquellos en que un cambio en la variable A provoca un cambio en B y esta a su vez actúa sobre A modificándola en sentido inverso.
Se mantiene un equilibrio en el sistema
55Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Depredadores Presas
__
+
Sistemas propositivos:
Son sistemas programados para un propósito determinado. Son por ejemplo losmodelos que se utilizan en la fabricación de los electrodomésticos o los queregulan el comportamiento de un organismo (Modelos cibernéticos).
Estos sistemas son muy adecuados para regular los sistemas homeostáticos,manteniendo el equilibrio.
La atmósfera y la biosfera también forman un sistema propositivo, ya que se autoregulan.
56Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Cambios en los sistemas
Para estudiar los sistemas con comodidad empleamos los
modelos (estáticos o dinámicos).
Objetivos:
1. Reproducir el comportamiento del sistema y realizar
previsiones futuras.
2. Acotar límites (no se puede reproducir todo el sistema
mediante el modelo).
3. Comprobar el efecto de las perturbaciones (naturales o no) en
el comportamiento del sistema.
57Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Sistemas estables (se mantienen en equilibrio):
Dominio de bucles negativos
Sistema inestables (efecto bola de nieve):
Dominio de bucles positivos
En la naturaleza hay ambos tipos de bucles, y en función del momento pueden dominar unos u otros
58Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
El sistema tierra y sus fuentes de energía
El sistema Tierra está formado por 4 subsistemas:
1.BIOSFERA: Es la cubierta de vida, es decir, el área ocupada por los seres vivos. Las
formas de vida cambian por la evolución y las sucesiones ecológicas.
2.ATMÓSFERA: Envoltura de gases que rodea la Tierra: N, O y CO2, como gases
principales. La composición de la atmósfera original es modificada por los seres vivos.
3.HIDROSFERA: Es la capa de agua que hay en la Tierra. El agua, en estado
líquido, ha permitido el desarrollo de la vida en la Tierra.
4.GEOSFERA: Es la capa sólida de la Tierra. Es cambiante debido a los procesos de
geodinámica externa e interna.
Algunos autores consideran hablan de otros dos subsistemas, la CRIOSFERA
(capa helada) y la SOCIOSFERA( el ser humano).
59Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 60
La Tierra es un SISTEMA ABIERTO respecto al intercambio deenergía:
• Recibe un flujo continuo de energía solar en forma deradiación electromagnética.
• Emite calor al espacio (en forma de radiación infrarroja)LaTierra es un SISTEMA que se AUTORREGULA: la temperaturamedia terrestre se ha mantenido constante durantemillones de años, en torno a los 15 ºC.
• La Tierra está formada por diferentes SUBSISTEMAS(atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera) que nofuncionan de forma aislada, sino que interaccionan paraformar un todo conjunto.
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 61
Ejemplos de diagramas causales
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 62
Consumo de alimentos
Peso
Población
Prepararse para un examen
Oferta Demanda
Resultado del examen
Recursos per cápita
NACIMIENTOS POBLACION MUERTES
+ +
-+
63Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Variables: Lluvia, pastos, contaminación, agua, vacas y alimentación humana.
64Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 65
?
Ej. PAU 2006 : En el texto aparecen una serie de términos(calentamiento, sequía, humedales, CO2) que configuran unbucle de retroalimentación. Dibuja el diagrama y razona si laretroalimentación es positiva o negativa.
Con el problema del calentamiento global, los científicos handicho que muchas en regiones se van a producir grandessequías. Muchos humedales están en peligro por la extracciónde agua para al agricultura y la selvicultura. Si se prolongacualquiera de estas situaciones, los humedales se secarían y esoproduciría un gran aumento de CO2 en la atmósfera queaceleraría el efecto invernadero. Si no protegemos loshumedales y si no ratificamos el protocolo de Kioto para evitarel aumento de la sequía, podemos tener cambios climáticosmucho más extremos que lo que hemos conocido hasta ahora,
66Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 67
MODELOS DE REGULACIÓN DEL CLIMA TERRESTRE
LA TIERRA COMO SISTEMA DE CAJA NEGRA
68Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
LA TIERRA COMO SISTEMA CAJA BLANCA
69Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
EL EFECTO INVERNADERO
Provocado por ciertos gases: vapor de agua, CO2, CH4, N2O.
70Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
EL EFECTO ALBEDO
Porcentaje de la radiación solar reflejada por la tierra, del total de energía solar que recibe.
71Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Las nubes
Doble acción:
Aumentan el albedo.
Incrementan el efecto invernadero.
Su acción depende de la altura de las nubes.
72Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 73
Modelo funcionamiento del clima
Dos bucles antagónicos: Equilibrio dinámico
Polvo atmosférico
Provocado por:
- Emisiones volcánicas
- Meteoritos
- Contaminación atmosférica
74Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
VOLCANES
También pueden provocar un doble efecto:
Descenso de la Tª:
Al inyectar polvo.
Aumento de la Tª:
Por las emisiones de CO2.
75Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
VARIACIONES DE LA RADIACIÓN SOLAR
Excentricidad de la órbita Inclinación del eje Posición del perihelio
76Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
INFLUENCIA DE LA BIOSFERA
VIDA PRECÁMBRICO
77Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
EVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA
78Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
INFLUENCIA DE LA BIOSFERA
Reducción de los niveles de CO2: transformación en materia orgánica y almacenaje en combustibles fósiles.
Aparición de 02 atmosférico.
Formación de la capa de ozono.
Aumento del nitrógeno atmosférico
79Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
80Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Elabora un diagrama causal o de flujo con los siguientes elementos (agua, vegetación, efecto invernadero, dióxido de carbono, temperatura atmosférica ) en regiones áridas y razone si se trata de un sistema con retroalimentación positiva o negativa. Usa esta conclusión para decidir si se trata de
un sistema estable o inestable.
81Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Cantidad de agua
Vegetación
CO2 atmosférico
Efecto invernadero
Temperatura
+
++
__
__
1. Los modelos A y B representan dos posibles
consecuencias de un aumento de las precipitaciones en una
cuenca hidrográfica.
• a) Decide, razonadamente, si A y B representan retroalimentación positiva o negativa.
• b) Cita al menos dos factores que determinen el desarrollo de un modelo u otro. ¿Cómo actúan esos factores?
• c) Propón dos acciones o medidas que favorezcan el modelo A. Explica cómo actuarían estas acciones.
Aumento de precipitación
Cubierta vegetal
Infiltración Escorrentía
Erosión
82Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
A) Los dos modelos presentan retroalimentación positiva. En ambos, unaperturbación produce cambios que amplían progresivamente los efectosde la perturbación.
B) Factores a tener en cuenta para el desarrollo de un modelo u otro: lacubierta vegetal previa al cambio en la precipitación, el tipo de suelos o lapendiente. Modo de actuación; por ejemplo: una escasa vegetaciónprevia provocará un aumento de erosión antes de que puedadesarrollarse la vegetación.
C) Dos medidas que favorecen al modelo A: reforestación, las prácticasagrícolas que favorezcan la infiltración y entorpezcan la erosión, o laadecuación del uso a cultivos que no dejen el suelo desnudo en época delluvia.
83Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
SIMULACIÓN DEL SISTEMA TIERRA: MODELOS WORLD. En 1971, el Club de Roma, publicó los resultados del
primer modelo aplicado a la evolución del medio ambiente, el World 2.
Este primer modelo fue encargado a Jay W. Forrester.
Este modelo fue, posteriormente, reelaborado por D. Meadows, el World 3, cuyos resultados se publican en 1972 en el libro “Los límites del crecimiento”.
La importancia de los modelos World radica en que son la primera modelización de variables que afectan al medio ambiente.
ESTRUCTURA DE LOS MODELOS WORLD.
Consiste en la interacción de cinco variables y su evolución desde 1900 hasta 2100.
Las variables son: Población
Recursos naturales
Producción industrial
Producción de alimentos
Contaminación
La idea básica es que el crecimiento de la población hace que aumenten la producción industrial y la de alimentos y, a su vez, disminuyen los recursos naturales y aumenta la contaminación.
World-2
Se analizó el comportamiento
del modelo desde 1900 hasta 2100
Los límites del crecimiento, 1972
No podemos
mantener
indefinidamente
nuestro actual
ritmo de
crecimiento
Para la
estabilización
del sistemaTasa
Natalidad
50%
Consumo
de
recursos
75%
Alimen-
tos
produ-
cidos
25%
Conta-
minación
50%
Inversión
de
capital
40%
World-3: Meadows y otros discípulos de Forrester
Distintos escenarios, en función de las diferentes
decisiones políticas respecto a la tasa de
consumo de recursos naturales
Los recursos son ilimitados y
crecen de forma exponencial
La población crece de igual manera
Sistema económico tradicional:
explotación incontrolada de recursos
naturales
Mejoras tecnológicas para
aumentar la cantidad de recursos
disponibles
Crecimiento continuo o ilimitado
World-3
Aproximación al equilibrio
Los recursos son limitados
Su cantidad determina la
capacidad de carga población
constante
Sobrepasamiento y oscilación
La población crece y sobrepasa
la capacidad de carga
El tamaño de la población sufre
oscilaciones
Equilibrio dinámico en función
de los recursos se regeneran con
rapidez
World-3
Sobrepasamiento y colapso
La población sobrepasa el límite
de carga
Los recursos no son renovables
Derrumbamiento y colapso de la
población
Propio de economías basadas en
el consumo de combustibles fósiles
Más allá de los límites del crecimiento, 1991
Primera conclusión
Si se continúa con el actual crecimiento,
la industrialización, la contaminación,
la producción de alimentos y el consumo de recursos,
los límites del planeta se alcanzarán
en los próximos cien años
Seguir como hasta ahora:
Agotamiento de recursos
Colapso económico y de población
Duplicación de los
recursos disponibles:
Colapso de forma más brusca
Primera conclusión
La modificación de todas las variables puede llevar a
la estabilización del sistema:
Tecnologías que propicien la duplicación de recursos y alimentos y, a su vez,
aumenten la eficiencia en el uso de recursos,
la disminución de la erosión y de la contaminación
Las variables se estabilizan a partir del 2030
“Desarrollo sostenible”
Más conclusiones
Segunda conclusión:
Es posible modificar las tendencias de crecimiento
y establecer unas normas de estabilidad ecológica
y económica, que pueden ser mantenidas en el futuro
Tercera conclusión:
Cuanto antes se empiece a trabajar
a favor de esta última alternativa,
más posibilidades de éxito
Críticas:
Se culpa al incremento de
la población y no al consumo
de recursos por persona
Más contaminantes los
países del norte
Es sólo un modelo
Utilidades:
Alarma sobre enfoque global de
problemas ambientales graves
Modelos pioneros
Muchos otros modelos
posteriores sobre distintos temas