Tema 1
MEDIO AMBIENTE Y
TEORÍA DE SISTEMAS
1.- Concepto de medio ambiente
Conferencia Naciones Unidas (Estocolmo, 1972)
físicos
Conjunto de componentes químicos Biológicos Sociales Que afectan de manera directa o
indirecta,
Antes o después, a la actividad de los
seres vivos y humana EJEMPLIFICAR
2.- Enfoque interdisciplinar
Ciencias ambientales integra aportaciones de
-Ciencias naturales (Bª, Gª, Fª, Qª) -Matemáticas
-Ciencias sociales (Economía, derecho, ingeniería...)
Ej. una plataforma petrolífera (escapes, emisiones de GEI del combustible
obtenido, agotamiento de combustibles fósiles -aumento de precio-, ...)
3.- Teoría de sistemas
SISTEMA: conjunto de elementos y las interrelaciones entre ellos
El todo es más que la suma de las
partes. Aparecen nuevas propiedades (propiedades emergentes)
Enfoque reduccionista: se estudian las partes por separado (estudiar el lince) Enfoque holístico: se estudian los
elementos y las relaciones entre ellos (estudiar el lince junto con sus presas -conejos-, su medio físico fragmentado, las carreteras... No basta con que haya muchos linces, tb tiene que tener
alimento y áreas donde campar
3.- Teoría de sistemas
3.- Teoría de sistemas
El tamaño del sistema lo elige el
observador/investigador (un bosque o un árbol del bosque) en función de lo que vaya a estudiar
3.- Teoría de sistemas
Tipos:
Aislado: sin intercambio de materia ni energía (no existe -solo en laboratorio) Cerrado: intercambia energía pero no
materia (el planeta tierra en su conjunto;
un acuario que se autoabastezca)
Abierto: intercambia materia y energía.
Son los sistemas naturales (un bosque, un mar...)
3.- Teoría de sistemas
Dinámica de sistemas
Metodología basada en analizar las relaciones entre todas las partes del objeto de nuestro estudio usando
modelos (simplificación de la realidad)
4.- Modelos de sistemas materiales
Modelo: simplificación de la realidad para estudiarla
Tipos:
-Mentales: desarrollados en nuestro cerebro
-formales: explica mediante fórmulas matemáticas
-informales: utiliza lenguaje simbólico (diagramas). Relaciones causales:
relaciona las variables mediante flechas ( Tª deshielo)
4.- Modelos de sistemas materiales
Caja negra: se estudia la relación con el exterior, no se estudia lo que sucede en el interior
Materia/energía Materia/energía
4.- Modelos de sistemas materiales
Caja blanca: se estudia tanto relación del sistema con el exterior como lo que ocurre internamente
Luz solar calor
descomponedores
Herbívoros productores
carnívoros
4.1.- Tipos de relaciones causales
Directas o positivas: 2 variables que varían de la misma manera (o las dos crecen o las dos disminuyen
Inversas o negativas: 2 variables que varían de manera opuesta (cuando una crece la otra disminuye y viceversa)
Encadenadas (mas de dos variables):
Positivas: si todas las variables son positivas o hay número par de signos negativos
Negativas: si hay un número impar de signo negativos.
4.1.- Tipos de relaciones causales
Complejas (retroalimentación): tienen consecuencias en el origen. Positivas o negativas dependiendo de si la
última variable influye en el mismo sentido que la primera o en distinto sentido.
Positivas=bucles de refuerzo (un signo + en un círculo)
Negativas (un signo – en un círculo
4.1.- Tipos de relaciones causales
Retroalimentación negativa
4.1.- Tipos de relaciones causales
Retroalimentación negativa
4.1.- Tipos de relaciones causales
Retroalimentación positiva
http://www.slideshare.net/pacozamora1/tema-1-medio-ambiente-y-teoria-de- sistemas-26388987
http://es.slideshare.net/mobile/Bioestelles/presentacin-tema-1-8837445
5.- Complejidad y entropía
El principal intercambio en los Sistemas es la energía. Las leyes que la rigen son las leyes de la termodinámica
1ª ley. La energía ni se crea no se
destruye, solo se transforma (la que
entra debe ser igual a la que sale más las transformaciones)
5.- Complejidad y entropía
2ª ley termodinámica. La entropía del sistema tiene a aumentar. Entropía ≈ desorden
Entropía: energía no utilizada para
realizar trabajo (generalmente = calor) Los sistemas tienden a aumentar la
entropía (a mayor entropía menor complejidad)
5.- Complejidad y entropía
Ácido oleico Muy complejo Poca entropía Agua
Poco compleja (muy sencilla)
Mayor entropía
El universo tiende a menor entropía (mayor desorden), los seres vivos
tienden al orden (excepción de 2ª ley)
6.- Hipotésis GAIA
La Tierra es un ente que tiene capacidad de autorregularse mediante interacción de sus elementos (atmósfera, hidrosfera, geosfera, biosfera)
“Los lechos marinos reciben desde hace eones una constante lluvia de estas estructuras, casi tan bellas en la muerte como en la vida, lluvia que ha producido grandes sedimentos de caliza y de silicatos (de las diatómeas). Este diluvio de
organismos muertos no es tanto cortejo fúnebre cuanto cinta transportadora construida por Gaia para trasladar substancias de la zona de producción, situada en niveles superficiales, a las áreas de almacenamiento, emplazadas bajo los mares y los
continentes. Parte de la materia orgánica blanda desciende hasta el fondo con los esqueletos inorgánicos, convirtiéndose eventualmente en combustibles fósiles enterrados, minerales sulfurosos e incluso azufre libre. El proceso tiene la ventaja de contar con sistemas de control flexibles basados en la
capacidad de respuesta de los organismos vivos a la
modificación de su entorno y en su facultad de restaurar (o de adaptarse) las condiciones favorables para su supervivencia.”
6.- Hipotésis GAIA
6.- Hipotésis GAIA
La biosfera es quien autorregula las condiciones del planeta
Nivela niveles de CO2 para mantener temperatura
Nuestra atmósfera tiene mucho más N2 que otros planetas, solo explicable por los organismos vivos
Han mantenido niveles de CO2 y O2 excepto por actividad humana
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
Extinción: muerte de todos los individuos de una especie
Ocurre cuando no se puede hacer frente a las variaciones ambientales
(EVOLUCIÓN: adaptación al medio) Extinción en masa: desaparecen al menos el 50% de los seres vivos del planeta
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
Factores de extinción
Biológicos. Relacionados con las
relaciones entre especies: depredación, enfermedades, competencia,
disminución tamaño población.
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
Factores de extinción
Físico-químicos. Pueden provocar cambios ambientales.
Radiación, humedad, Tª, cantidades disponibles de nutrientes
Ej. Cambios climáticos: glaciaciones / elevaciones de temperatura. En
océanos: cambios de Tª, salinidad...
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
Factores de extinción
Extraterrestres. De efectos más
globales, son de mayor importancia para explicar las extinciones masiva.
Impactos de asteroides + importantes
Radiaciones y polvo cósmico – importan.
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
EÓN ERA PERIODO ÉPOCA
fanerozoico cenozoico cuaternario holoceno
(11.000 a hoy)
pleistoceno (1,8 ma – 11.000 años)
terciario neogeno plioceno (5- 1,8ma)
mioceno (23- 5ma)
paleogeno oligoceno (38- 23ma)
eoceno (54- 38ma)
paleoceno (65- 54ma)
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
Eón Era Periodo
fanerozoico mesozoico cretácico 146-65ma)
jurásico (208-146ma) triásico (245-208ma)
paleozoico pérmico (286-245ma)
carbonífero (360-286ma) devónico (410-360ma) silurico (440-410ma) ordovícico (505-440ma) cambrico (544-505ma) precámbrico proterozoico
(2.500-544) Arcaico (3.800- 2.500ma) Hádico (4.500- 3.800ma)
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
extinción precámbrica 600ma glaciación extinciones fanerozoicas
– paleozoicas
• ordovícico-silúrico 435ma glaciación por tectónica geográfica
• devónico 360ma glaciación por depósitos de carbón
• permotriásica P/T 250ma 90% especies erupciones volcánicas
– mesozoicas
• triásico 205ma causa incierta volcanes/meteoritos
• cretácico, límite K-T (cretácico en alemán/terciario) 65ma meteorito golfo México (dinosaurios, ammonites)
– cenozoicas
• eoceno 33ma enfriamiento
• oligoceno 28ma clima y vegetación
• mioceno 9ma ola de frío antártico
• cuaternario varias glaciaciones
RESUMEN RESUMEN
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
extinción precámbrica
600ma Glaciación + intensa de la
historia (680-570ma) debida a explosión demográfica plancton calcáreo EFECTO ANTIINVERNADERO.
Originó fauna “Ediacara” peces
gelatinosos y gusanos segmentados
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
extinciones fanerozoicas
fanero = visible; zoo = animal (se ven fósiles)
–paleozoico (animales antiguos)
–mesozoico (animales intermedios) –cenozoico (animales actuales)
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
extinciones paleozoicas
explosión cámbrica: surgen animales multicelulares
extinción ordovícico-silúrico (435ma)
– cambios en nivel del mar (nivel mar descendió 70m) por congelación de Gondwana
– cambios climáticos: tras regresión, descongelación (transgresión)
– en ordovícico muchos movimientos tectónicos – en esta glaciación más CO2 que ahora por
tanto factores geográficos
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
extinciones paleozoicas
extinción devónico 360 ma
glaciación por depósitos marinos de carbón orgánico y carbonatos
inogánicos (como fragmento de Gaia) ya que redujeron niveles de CO2
atmosférico.
muy dura para organismos bentónicos (animales del fondo)
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
extinciones paleozoicas
extinción permotriásica (catástrofe P/T o the great dying)
entre pérmico (paleozoico) y triásico (mesozoico) 250ma
la mayor extinción 90% de especies
Causa: erupciones volcánicas cubrieron
337.00km2 (superficie como casi la mitad de europa)
cantidades masivas CO2 y SO2 bloquearon luz solar: enfriamiento y lluvia ácida. Posterior
calentamiento (CO2) descongelación permafrost siberiano añadió CH4 (efecto invernadero)
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
extinciones mesozoicas
extinción del triásico superior (205ma)
en el límite triásico-jurásico, afecta vida terrestre y acuática.
causa incierta (meteoritos; volcanes)
originó auge de grandes dinosaurios pues colonizaron muchos nichos libres tras esta extinción
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
extinciones mesozoicas
extinción del límite K-T (65ma)
(K=kreide=cretácico en alemán; T=terciario)
entre eras secundarias (mesozoico) y terciaria
(principio del cenozoico), impacto meteorito golfo México (registros estratigráfico de iridio -capa
negra en Caravaca de la Cruz-).
desaparecieron muchos animales (dinosaurios, ammonites) y plantas; sobrevivieron insectos,
mamíferos, pájaros, angiospermas, peces, corales.
7.- Cambios ambientales Hª Tierra
extinciones cenozoicas (últimos 65ma)
extinción del eoceno (33ma): enfriamiento de causa desconocida
extinción del oligoceno (28ma): por causas climáticas y de vegetación. Muy afectados los mamíferos terrestres.
extinción del mioceno (9ma): ola de frío antártico se extiende por planeta. Afectados mamíferos
terrestres
En el cuaternario glaciaciones que afectan a mamíferos
