unidade 1 concepto medio ambiente e sistemas [modo de
TRANSCRIPT
Unidade 1 Ciencias da Terra e Mediambientais:
Concepto de medio ambiente e Concepto de medio ambiente e dinámica de sistemas
DEFINICIÓN: MEDIO AMBIENTEA destacar……Conferencia de UN de Medio Ambiente. Estocolmo 72
Es el conjunto de componentes físicos, químicos,
biológicos y sociales capaces de causar efectos
directos o indirectos en un plazo corto o largo
1. INTRODUCCIÓN
directos o indirectos en un plazo corto o largo
sobre los seres vivos y las actividades humanas
Cuando hablemos del entorno natural diremos “medio natural” para distinguirlo.
ESTUDIO MEDIO AMBIENTE
• Enfoque Multidisciplinar:Diferentes puntos de vista en su estudio o gestión: Ecología, Economía, Sociología, Derecho, Biología, Geología, Física, Química, Matemáticas, Ingeniería, Arquitectura, Medicina y Geografía.Medicina y Geografía.
A comprensión dos fenómenos que acontecen requiere por lo tanto mecanismos de pensamiento global: METODOLOGÍA INTERDISCIPLINAR donde integrar un grupo de ideas aparentemente no relacionadas entre sí.
2. Enfoques científicos del medio ambiente (pág. 19):
• Enfoque reduccionista. Método analítico: consiste en dividir o fragmentar nuestro objeto de estudio en sus componentes más simples y observarlos por separado.
• Enfoque holístico. Método sintético. Trata de • Enfoque holístico. Método sintético. Trata de estudiar el todo o la globalidad y las relaciones entre sus partes sin detenerse en los detalles.
– Se ponen de manifiesto las propiedades emergentes del medio ambiente, es decir, las que no se pueden explicar a partir de los componentes del sistema por separado sino como la interacción de sus componentes
O método científico e o medio ambiente
• O método científico (leer pág. 14-15)• Para estudiar el medio ambiente, lo
consideramos como ya hemos visto como un conjunto de componentes interactuando entre sí, por eso la forma más adecuada de enfoscar su por eso la forma más adecuada de enfoscar su estudio, es considerándolo un sistema.
• Para el estudio de los sistemas se utilizan modelos, es decir: versiones simplificadas de la realidad, ya que influyen gran cantidad de variables.
SISTEMAS (pág. 17)
• Sistema: es un conjunto de elementos que se interrelacionan y actúan unos sobre otros armónicamente , que mantienen su identidad a lo largo del tiempo incluso en entornos cambiantes y que muestran un a lo largo del tiempo incluso en entornos cambiantes y que muestran un comportamiento global orientado cara un objetivo determinado.
EL EFECTO DOMINÓ
Todos estos componentes interaccionan causando efectos sobre los seres vivos, entre ellos hombres, por lo que cualquier alteración en uno arrastra por lo que cualquier alteración en uno arrastra una serie de repercusiones en el resto de componentes ej. Tala de árboles.
MODELOS MENTALES (pág. 16) son las
representaciones que hacemos en nuestra mente de la realidad, para simplificarla…
• Lo que guardamos en nuestra mente no es la realidad, sino sus modelos mentales.
• Un modelo es una simplificación de la realidad, no la realidad, y no es aplicable fuera del entorno para el que fue formulado.que fue formulado.
• Nos sirve para guiarnos por el mundo y nuestras acciones responden a nuestros modelos.
MODELOS FORMALES• Son modelos matemáticos que también son
aproximaciones a la realidad. Utilizan ecuaciones que asocian las variables.
• Son una herramienta para representar la realidad de la forma más concreta y precisa posible. Ej. Modelo depredador-presaposible. Ej. Modelo depredador-presa
MODELOS DE SISTEMAS DE CAJA NEGRA
• Un modelos de caja negra se representa como si fuera una caja dentro de la cual no queremos mirar y solo queremos mirar y solo nos fijamos en sus entradas y salidas de materia, energía e información.
– 1º marcar límites
– 2º Señalar las entradas y salidas
Tipos de sistemas de caja negra
• Abiertos: En ellos se producen entradas y salidas de materia y energía.
• Cerrados. No hay intercambios de materia, pero SI de energía.pero SI de energía.
• Aislados. No hay intercambio de materia ni de energía.
MODELOS DE SISTEMAS DE CAJA BLANCA
• Si miramos el interior de un sistema, adoptamos un enfoque de caja blanca.
• Hay que marcar las variables• Hay que marcar las variablesque lo componen y unirlas con flechas que representan las interacciones, pero hay que incluir sólo las estrictamente necesarias! Para no “liarse”
Energía en los sistemas (pág. 20)
• Los modelos han de cumplir:
• 1ª ley de la termodinámica o de conservación de la energía.
� Es una medida también del “desorden” de la energía de un sistema:+ orden = energía + concentrada = - entropía
- orden = energía - concentrada = + entropía,
• 2ª Ley de termodinámica:
Ej. 1
Por lo que para mantener un orden, hay que esforzarse “ nadar contracorriente”¿Cómo lo conseguimos los seres vivos???Generando energía en nuestro interior (uso de los nutrientes) y expulsando CO2 y Agua � aumentando la
entropía del entorno
EQUILIBRIO DINÁMICO
Los sistemas en general están en continuo cambio,y a pesar de todo su aspecto no cambia. Estosignifica que están en un equilibrio dinámico,significa que están en un equilibrio dinámico,equilibrio de flujos en sistemas abiertos, fruto dela autorregulación. Hay un continuo flujo demateria y energía, pero aún así, las relacionesentre las partes que forman el sistema no varían.
Relaciones simples (Directas, inversas,encadenadas)
RELACIONES CAUSALES (las que mantienen entre sí las variables � causa-efecto)• Simples• Complexas: retroalimentación
�Dinámica de los sistemas:
Dinámica de un sistema ���� cambios que experimentan las variables asociadas que lo componen, a lo largo del tiempo.
Relaciones simples (Directas, inversas,encadenadas)
• Directas: o positivas, si aumenta A causa un aumento de B. Recíprocamente si disminuye A, disminuye B.
A B
A B
• Inversas:Si aumenta A disminuye B o si disminuye A aumenta B
• Encadenadas: cuando hay varias variables unidas.
Veamos los siguientes ejemplos:
CONSUMO DE ALIMENTOS PESO+
+
CONSUMO DE ALIMENTOS PESO+
- +
POBLACION RECURSO PER CAPITA-
TALA EROSIÓN SUELO+ -
Podemos resumir en:
TALA SUELO-
Nº impar de relaciones negativas (-) relación resultante negativa
Nº par de relaciones negativas (-) relación resultante positiva
Relaciones causales complejas:Retroalimentación o Realimentación
• Bucles de realimentación positiva: La causa aumenta el efecto y el efecto aumenta la causa.
La modificación de una variable en cierto sentido, produce el mismo efecto en la otra, con la cual se relaciona, y ésta a su vez modifica a la primera en el mismo sentido.ésta a su vez modifica a la primera en el mismo sentido.
Nacimientos
Si las estudiamos desde el punto de vista de una población
Población
Dependiente de T�: tasa de natalidad propia de esa población, que tiene valores máximos o mínimos dependientes por ej. de las condiciones del medio
Evolución temporal o trayectoria: curva exponencial o en “J”
Nt+1=Nt 0+ Nt . TN
Siendo TN la tasa de natalidadpropia de esa población
Este es un bucle de retroalimentaciónpositivo, representa un
comportamiento explosivo que desestabiliza los sistemas
Bucles de realimentación negativa u homeostáticos: Al aumentar A aumenta B, pero el incremento de B hace disminuir a A.
• Tienden a estabilizar los sistemas.
• Se establecen siempre que el número de relaciones inversas (-) sea impar. Ej
PoblaciónDefunciones
Modelo de crecimiento de una población normal
El número de individuos de una población está regulado porun bucle positivo y uno negativo. El bucle negativo, tiende aregular el positivo, que de por sí crecería de forma indefinida.De esta forma, el sistema se autorregula.
MODELOS DE REGULACIÓN DEL CLIMA TERRESTRE
1. LA TIERRA COMO SISTEMA DE CAJA NEGRA la dinámica
del sistema Tierra reducida básicamente a la llegada de energía del Sol, y a la pérdida cara al espacio.
2. LA TIERRA COMO SISTEMA CAJA BLANCA: los subsistemas Terrestres (Atmosfera, Hidrosfera, Biosfera y Geosfera)
• Ecosfera = A U H U B U G Equilibrio dinámico
HIPÓTESIS GAIA (Gaia é Terra = Gea)
La Tierra es un sistema homeostático (def. homeostasis).
Se comporta como un superorganismo que tiende al equilibrio y tiende al equilibrio y que usa la energía que procede del sol para automantenerse y autoestructurarse.
James Lovelock 1919)
EVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA
INFLUENCIA DE LA BIOSFERA (pág. 27)
• Reducción de los niveles de CO2: transformación en materia orgánica (fotosíntesis) y almacenaje en combustibles fósiles.fósiles.
• Aparición de atmosférico.
• Formación de la capa de ozono (03).
• Aumento del nitrógeno atmosférico (N2).
• Aumento del CO2 en la respiración.
El flujo de radiación solar no es constante: variaciones de la radiación solar:Periódicas: excentricidad de la órbita (100000 años)
inclinación del eje (41000 años)posición en el perihelio (23000 años)
EL EFECTO INVERNADERO• Provocado por ciertos gases: vapor de agua, CO2, CH4, N2O.
Concentración de gases efecto invernadero
Temperatura+
EL EFECTO ALBEDO
• Porcentaje de la radiación solar reflejada por la tierra, del total de energía solar que recibe.
Superficie cubierta de hielo
-
cubierta de hielo
Albedo
+ Temperatura
-
+
Las nubes• Doble acción:
» Aumentan el albedo.
» Incrementan el efecto invernadero.
• Su acción depende de la altura de las nubes (baja �albedo, alta � invernadero)
Superficie _
Nubes
Superficie cubierta de hielo
Albedo
+
+
Temperatura
-+-
efecto invernadero
+
+
+
_
+
Modelo del funcionamiento del clima
Superficie cubierta de hielo
Temperatura
efecto invernadero +
_
+
Radiación incidente
+
Dos bucles antagónicos: Equilibrio dinámico
Nubes Albedo
+
+
Temperatura
-+-
++
+
Polvo atmosférico
• Provocado por:
- Emisiones volcánicas
- Meteoritos- Meteoritos
- Contaminación atmosférica (CO2)
Superficie cubierta de hielo
+Temperatura
-+-
efecto invernadero
+
+
+
_
+
Radiación incidente
+
Polvo y CO2
+
Nubes Albedo+
-
VOLCANES
Pueden provocar un doble efecto:
Descenso de la Tª a corto plazo:
Al inyectar polvo.
Aumento de la Tª a largo plazo:
Por las emisiones de CO2.
Superficie cubierta de hielo
+Temperatura
-+-
efecto invernadero
+
+
+
_
+
Radiación incidente
+
+
Polvo y CO2
+
Nubes Albedo+
Erupcións volcánicas
+
CO2
+
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 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.
• A) Los dos modelos presentan retroalimentación positiva. En ambos, una perturbación produce cambios que amplían progresivamente los efectos de la perturbación.
• b) Factores a tener en cuenta para el desarrollo de un modelo u otro: la cubierta vegetal previa al cambio en la precipitación, el tipo de suelos o la pendiente. Modo de actuación; por ejemplo: una escasa vegetación previa provocará un aumento escasa vegetación previa provocará un aumento de erosión antes de que pueda desarrollarse la vegetación.
• c) Dos medidas que favorecen al modelo A: reforestación, las prácticas agrícolas que favorezcan la infiltración y entorpezcan la erosión, o la adecuación del uso a cultivos que no dejen el suelo desnudo en época de lluvia.
HUMANIDAD Y M.A.
Consecuencias de los avances tecnológicos de la humanidad:
• Aumento de la producción y el consumo de bienes.
• Utilización de una mayor cantidad de recursos.cantidad de recursos.
• Aparición de nuevas tecnologías de explotación y de cuidado del m.a.
• Evolución cultural que se superpone a la biológica.
Recurso natural: Es cualquier bien o servicio que las personas obtenemos de la Tierra y que necesitamos para satisfacer nuestras necesidades, sean físicas, biológicas, fisiológicas, culturales o socioeconómicas. Permiten el
desarrollo de las sociedades humanas.
• No renovables: Existen cantidades fijas sobre la corteza terrestre.terrestre.
• Renovables: Nunca se agotan.
• Potencialmente renovables: Puedenser repuestos por la naturaleza en un tº relativamente corto.
LOS RESIDUOS
Impacto ambiental: Modificaciones en la composición o en las condiciones del entorno debido a la acción humana, por la cual
se transforma su estado natural y resulta dañada su calidad inicial.
Causas:
• Cambios en el uso del suelo. (ej. bosque � cultivo)
• Contaminación.
• Cambios en la diversidad (introducción de especies foráneas)
• Sobreexplotación (ej. extracción abusiva de madera)
• Abandono de actividades tradicionales.
Clasificación de los impactos ambientales
• Según su extensión
Locales
Regionales
Globales
Historia de las relaciones humanas con la naturaleza
• Sociedad cazadora recolectora:Durante el Paleolítico el sistema de vida humano comprendía una explotación del entorno, donde explotación del entorno, donde se consumía animales que cazaban y vegetales que se recolectaban.
La población estaba determinada por la capacidad de carga del medio
Sociedad cazadora recolectora:
La energía que mantiene a esta sociedad incluye los alimentos que consumen los consumen los humanos (energía endosomática) y la energía de origen solar como el fuego (e. exosomática)
Sociedad agrícola ganadera
• La humanidad produce sus alimentos cultivando la tierra y pastoreando animales. Aparece en el Neolítico, hace unos 10.000 años. Ha sido el mayor años. Ha sido el mayor cambio tecnológico de la humanidad. Se reduce la dependencia directa de la naturaleza para conseguir alimentos.
• El consumo de energía aumentó, el consumo de alimentos se mantuvo.
El aumento de energía proviene del consumo de leña y carbón vegetal y además del trabajo animal y del uso de energía eólica e hidráulica para molinos y barcos.para molinos y barcos.
• La población experimentó un fuerte crecimiento, aumentando el límite carga del medio. La población se mantenía estable debido a las guerras, pestes y emigración.
La sociedad industrial• Cambios drásticos. Se
consume mucha materia y energía.
• La enorme cantidad de energía que se gasta depende recursos no renovables (combustibles renovables (combustibles fósiles).
• El consumo energético total es 100 veces superior al que consumimos por el alimento (250.000 kilocalorias).
El ser humano industrial y tecnológico secomporta como un depredador quedomina globalmente o esquilma elsistema. Sus fuentes de energía son norenovables y origina cambios de carácterglobal en la Tierra.
Desarrollo sostenibleSe define como la actividad económica que satisface las
Situación actual:•Crecimiento enorme de la población mundial � hacia un punto de no retorno?•Se ha producido una brecha entre los países del Norte desarrollado (generan mayor impacto) y los pobres del Sur.
Se define como la actividad económica que satisface las necesidades de la generación presente sin afectar la capacidad de las generaciones futuras.
Se concreta en tres niveles:
• Sostenibilidad económica
• Sostenibilidad ecológica
• Sostenibilidad social