DEFINICIÓN: MEDIO
AMBIENTE
Conferencia de UN de Medio Ambiente. Estocolmo 72
Es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar
ESTUDIO MEDIO
AMBIENTE
Enfoque Multidisciplinar:
Diferentes puntos de vista: Ecología,
Economía, Sociología, Derecho,
Enfoque reduccionista
Método analítico: consiste en dividir o
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
SISTEMAS Y DINÁMICA DE
SISTEMAS
Def. sistema: es un conjunto de partes
operativamente interrelacionadas, en el que unas partes actúan sobre otras y del que interesa considerar
fundamentalmente el comportamiento global.
Un sistema es algo más que la suma de
USO DE MODELOS
Para el estudio de la dinámica de
sistemas se utilizan modelos, es decir:
MODELOS MENTALES
Lo que guardamos en nuestra mente
no es la realidad, sino sus modelos mentales.
No sirven para guiarnos por el mundo
Un modelo
no es
la
realidad
Un modelo es una simplificación de la realidad y no es aplicable
MODELOS FORMALES
Son modelos matemáticos que
también son aproximaciones a la
realidad. Utilizan ecuaciones que
asocian las variables.
Son una herramienta para representar
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 nos fijamos en sus
entradas y salidas
Tipos de modelos 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.
Aislados. No hay intercambio de
Energía en los sistemas
Los modelos han de cumplir: 1ª ley de la termodinámica o
2ª Ley de termodinámica: La entropía.
MODELOS DE SISTEMAS DE
CAJA BLANCA
Si miramos el interior
de un sistema,
adoptamos un enfoque de caja blanca.
Hay que marcar las
DIAGRAMAS CAUSALES
Relaciones simples
Directas: o positivas, si aumenta A causa un
Inversas:Si aumenta A disminuye B o si
Encadenadas: cuando hay varias
Veamos los siguientes
ejemplos:
CONSUMO DE ALIMENTOS
+
PESOEjemplo 2
OFERTA DEMANDA
Ejemplo 3
PREPARARSE PARA EL EXAMEN DE DS RESULTADO
+
+
Ejemplo 4
POBLACION RECURSO PER CAPITA
Ejemplo 5
NACIMIENTOS POBLACION
MUERTES
+
+
+
EJ. 2 Pag.18: Diagrama causal.
Relaciones complejas:
Realimentación
Bucles de realimentación positiva: La causa aumento el efecto y el efecto aumenta la causa.
Se establecen en cadenas cerradas que tienen un número par de relaciones
Modelo de crecimiento de una
población
TN
N
N
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
Modelo de crecimiento de una
población normal
El número de individuos de una población está
regulado por un bucle positivo y uno negativo.
El crecimiento anual de la población
se determina por la fórmula:
TM
N
TN
N
N
N
t1
t
t*
t*
)
1
(
1
N
r
Ej. PAU 2006 : En el texto aparecen una serie de
términos (calentamiento, sequía, humedales, CO2) que configuran un bucle de retroalimentación. Dibuja el
diagrama y razona si la retroalimentación es positiva o negativa.
Con el problema del calentamiento global, los científicos
han dicho que muchas en regiones se van a producir
grandes sequías. Muchos humedales están en peligro por la extracción de agua para al agricultura y la selvicultura. Si se prolonga cualquiera de estas situaciones, los
humedales se secarían y eso produciría un gran aumento de CO2 en la atmósfera que aceleraría el efecto
invernadero. Si no protegemos los humedales y si no
Ej. 6
PASOS A SEGUIR PARA MODELAR
UN SISTEMA
Formación de un modelo mental:
Observación, formulación de hipótesis y elección de variables.
Diseño de un diagrama causal:
Unimos las variables mediante flechas.
Elaboración de un modelo formal o
matemático.
Observa el diagrama e indica si es un
sistema cerrado o abierto razonando tu respuesta.
MODELOS DE REGULACIÓN
DEL CLIMA TERRESTRE
LA TIERRA COMO SISTEMA DE CAJA
LA TIERRA COMO SISTEMA CAJA BLANCA
EL EFECTO INVERNADERO
EL EFECTO ALBEDO
Porcentaje de la radiación solar reflejada por la
Las nubes
Doble acción:
• Aumentan el albedo.
• Incrementan el efecto invernadero.
Su acción depende de la altura de las
Modelo funcionamiento del clima
Dos bucles antagónicos: Equilibrio dinámico
Polvo atmosférico
Provocado por:
- Emisiones volcánicas
- Meteoritos
- Contaminación
VOLCANES
También pueden
provocar un doble efecto:
Descenso de la Tª: Al inyectar polvo.
Aumento de la Tª:
VARIACIONES DE LA RADIACIÓN SOLAR
Excentricidad de la órbita Inclinación del eje
INFLUENCIA DE LA BIOSFERA
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.
ATMÓSFERAS DE OTROS
PLANETAS
VENUS :
Presión 90 atm. Tª = 477 ºC
MARTE:
HIPÓTESIS GAIA
El planeta Tierra y
la vida han
coevolucionado y se han influido
mutuamente.
El planeta tiene
capacidad de
control más allá de los mecanismos
químicos.
Se comporta como
La génesis de GAIA ocurrió cuando se
buscaban indicadores de vida en otros planetas. El equilibrio químico de la
atmósfera de un planeta debe poseer un índice muy alto de entropía (desorden). La existencia de una atmósfera con una entropía baja, en la que hay demasiado metano, o demasiado oxígeno, o
cualquier otro ordenamiento químico
Cuando se calienta un material hasta la incandescencia emite una luz cuyo espectro depende de la configuración atómica del material. Cada grupo de frecuencias de luz hace aparecer bandas claramente definida en la escala que son su huella característica (algo así como las huellas digitales en los humanos).
...
Los efectos de hasta
las formas de vida más básicas sobre un
planeta son globales, y de que las pruebas de la vida, o firmas
La prueba
espectroscópica más convincente de la vida tal y como la
conocemos es la detección de
grandes
El Mundo de margaritas de Lovelock es una planeta hipotético parecido al nuestro, del mismo tamaño y orbitando alrededor de una estrella similar a nuestro sol. Como nuestro sol, esa estrella ha crecido haciéndose progresivamente más brillante a lo largo del tiempo, radiando más y más calor. Aunque la temperatura de la superficie de Daisyworld ha permanecido aproximadamente constante a lo largo de toda su historia.
Esto ocurre porque la biosfera del planeta, que consiste de margaritas
oscuras, claras y grises ha actuado para moderarla. Las margaritas influencian la temperatura de la superficie a través del efecto albedo. Las oscuras absorben la mayor parte del calor, las claras reflejan la mayor parte del calor al espacio y las grises absorben tanto como reflejan. Veamos el procedimiento por el cual las reflectividades de los distintos tipos de margaritas afectan la temperatura global.
A: cuando el sol era relativamente joven, las margaritas oscuras eran la especie dominante porque sus agrupamientos creaban oleadas de calor que favorecían su crecimiento. Rápidamente el planeta se pobló de margaritas oscuras y su efecto fue incrementar la temperatura global a un valor vital.
B: cuando las margaritas oscuras habían establecido una temperatura confortable, margaritas grises y claras comenzaron a prosperar por las excelentes condiciones. Al principio, las grises prosperaban mejor que las blancas pues se agrupaban mejor produciendo temperaturas locales suficientes como para sobrevivir.
C: Eventualmente, la radiación solar alcanzó un punto en el cual la temperatura de la superficie no moderada excedió la temperatura máxima tolerable por las margaritas oscuras.
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
• 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 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
"Un problema del tamaño de un planeta" Adaptado de The
Economist 5.nov.1994 pp93-95 (Sólo algunos párrafos que se refieren más directamente a modelos. El artículo trata del cambio climático)
El programa de investigación sobre el "cambio global" -que incluye el
cambio climático, la disminución del ozono, el uso de recursos y la
biodiversidad- que fue iniciado al final de los años 80 ha revolucionado las ciencias de la Tierra y buena parte de la Biología. Ha significado una nueva era en la investigación científica al exigir la cooperación entre proyectos de muy distintos tipos de científicos: microbiólogos y
especialistas en las ciencias del espacio, botánicos y paleontólogos.
Y ha sido, también, una gran fuente de dinero para estas
investigaciones. El presupuesto del año 1995 en América para la
investigación del cambio global fue de casi dos mil millones de dólares y miles de científicos en el resto del mundo están gastando miles de millones más.
Estos científicos tienen un objetivo en su investigación que puede
parecer incluso mayor que su presupuesto. Su empeño es hacer un
modelo total, que sirva para hacer predicciones de los procesos físicos,
químicos y biológicos que regulan la Tierra -un modelo de como todos los sistemas que actúan en el planeta funcionan en conjunto. Con un
modelo de este tipo podrían conseguir repetir y controlar una especie
de experimento global a base de hacerlo funcionar en sus ordenadores una y otra vez, mientras van cambiando los diferentes parámetros.
Para los científicos lo normal es fijarse en un aspecto del mundo
mientras dejan de lado todo el resto. Las distintas ramas de la ciencia que han estudiado y modelado diversos aspectos de los sistemas terrestres han tenido las anteojeras puestas en mayor o menor grado. El cambio climático les ha obligado a trabajar en común. Y al hacerlo así han visto lo que los demás aportan. Los biólogos han comprobado las ventajas de los datos obtenidos por satélite; y los modeladores del clima la importancia de la biosfera.
Ya se ha obtenido algún resultado. Oceanógrafos e
investigadores de la atmósfera colaborando en el programa TOGA (Tropical Oceans and Global Atmosphere) han desarrollado un modelo que hace predicciones a largo plazo del fenómeno
climático periódico del Pacífico llamado "El Niño". Sus previsiones de alteraciones en las precipitaciones ayudan a los agricultores a ajustar sus planes de cultivo. Así se logró mantener el rendimiento agrícola en Perú en 1986-87 y de nuevo en Brasil en 1991-92, a pesar de la sequía. La confianza en que los nuevos modelos capaces de predecir el clima y los cambios ecológicos traerán beneficios económicos como estos, ha convertido a la ciencia del cambio global en la nueva gran favorita.
Predicciones como la de "El Niño" han sido posibles al traducir una
