- LAS CIENCIAS AMBIENTALES
·
Definición: Conjunto de disciplinas que estudian
los componentes de la Tierra organizados e integrados en sistemas terrestres,
las relaciones que existen entre ellos y las interacciones que establecen con
el sistema humano, con el fin de encontrar soluciones a los problemas
medioambientales actuales.
- EL MEDIOAMBIENTE
·
Concepto: conjunto de componentes físicos,
químicos biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos,
en un plazo largo o corto, sobre los seres vivos y las actividades humanas.
·
Tipos
o Natural:
aquel en el que no ha habido intervención humana
o Rural:
aquel en el que domina el medio natural, si bien hay actividades humanas que
generan poco impacto
o Urbano:
aquel en el que predominan las actividades humanas, de modo que los elementos
naturales son escasos
- LOS SISTEMAS Y LA TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS
·
Conceptos.
o Sistema:
conjunto organizado de componentes que funcionan como un todo y entre los que
se producen estrechas relaciones de interacción
o Teoría
general de sistemas: estudia, con un enfoque sistémico (funcionamiento global a
partir de datos de sus partes), las propiedades y las funciones de los
sistemas.
o Ejemplo
de sistema: una célula, en ella hay que conocer las relaciones entre sus
componentes ya que estas determinan el comportamiento y funcionamiento global
de esta
·
Composición de los sistemas
Los sistemas suelen
componerse de subsistemas más simples, con interacciones entre ellos y entre
sus componentes.
Por ejemplo, un ecosistema
está formado por dos subsistemas, la biocenosis (seres vivos) y el biotopo
(medio físico)
·
Dinámica de los sistemas
Es el funcionamiento de
los sistemas como consecuencia de las relaciones que ocurren entre sus
componentes.
Las relaciones
causa-efecto que se establecen entre dos o más componentes de un sistema,
llamadas variables, pueden ser simples o complejas
o Relaciones
simples: la influencia de una variable sobre otra es unidireccional.
§ Directas
o positivas: un aumento o disminución de una variable cambia en el mismo
sentido a la otra. Se representa con una flecha y el signo +
Aumento CO2 atmosférico + Aumento
global de la temperatura
§ Inversas
o negativas: un aumento o disminución de una variable cambia en el sentido
contrario a la otra. Se representa con una flecha y el sino –
Disminución capa de ozono - Aumento
radiación ultravioleta
§ Encadenadas:
ocurren entre más de dos variables
Aumento de la deforestación - Disminución de la
infiltración + Aumento de la escorrentía + Aumento
de la erosión del suelo
o Relaciones
complejas: la modificación de una variable, produce un cambio en la otra y este
cambio modifica, a su vez, la primera variable. El resultado es una serie de
relaciones encadenadas en forma de círculo, por lo que se denominan bucles de
retroalimentación o feedback
§ Positivas:
la variación en un sentido de una variable ocasiona variación en el mismo
sentido sobre la otra y esta determina un cambio semejante sobre la primera
Aumento de la temperatura corporal Aumento del metabolismo
§ Negativas: la alteración de una variable
produce variación en el mismo sentido sobre otra, y estas determinan un cambio
contrario sobre la primera
Aumento del calor corporal Aumento de la sudoración
·
Tipos
de sistemas
o
El
límite de un sistema o frontera, es el margen real o imaginario que lo separa
de su entorno, y a través del cual pueden producirse intercambios de materia y
energía. El suelo es el límite entre el sistema terrestre y el aéreo, el
litoral es el límite entre el sistema marino y el terrestre.
o
Clasificación
de los sistemas atendiendo a los intercambios de materia y energía con el
entorno
§
Sistemas
cerrados. El límite permite el intercambio de energía con el entorno pero no de
materia. Estos sistemas se degradan y terminan agotándose
Ejemplo: el
ciclo biogeoquímico del carbono. El carbono del CO2 atmosférico,
mediante la fotosíntesis, se incorpora a los seres vivos. Estos al respirar
devuelven el carbono a la atmósfera en
forma de CO2, que de nuevo vuelve a ser utilizado en la
fotosíntesis.
§
Sistemas
abiertos. Su límite permite intercambios de materia y energía con el entorno.
Son sistemas dinámicos que reciben entradas del exterior y las modifican para
producir salidas y alcanzar una situación de equilibrio
Ejemplo: un
bosque. Incorpora energía solar y libera energía en forma de calor, incorpora
materia en forma de O2 en la respiración y CO2 y agua en
la fotosíntesis y libera CO2 en la respiración, O2 en la
fotosíntesis y agua por evaporación.
·
Modelos
de sistemas
o
Un
modelo es una representación simplificada que simula los fenómenos del mundo
real, lo que permite estudiar los sistemas complejos, facilitar su comprensión
y elaborar predicciones de situaciones futuras
o
Tipos
según su complejidad
§
Modelos
de caja negra: analizan las entradas y salidas de materia, energía e
información, pero no los elementos constitutivos, sus relaciones ni
interacciones, es decir, no se estudia el funcionamiento del sistema.
§
Modelos
de caja blanca: son más complejos que los anteriores ya que en ellos si se
estudia el funcionamiento del sistema
·
La
Tierra como sistema
o
Es un
sistema abierto, que intercambia materia, energía e información con el
exterior.
o
Es un
sistema dinámico, complejo y estable, con mecanismos de autorregulación que
mantienen su temperatura superficial media en 15o, lo que permite la
existencia de agua líquida y por tanto de vida.
o
Como
modelo de caja negra, la entrada de materia sería el escaso bombardeo actual de
meteoritos y la salida sería despreciable. La energía entrante es la radiación
solar y la saliente sería la radiación infrarroja (calor) y la radiación
electromagnética que se refleja
o
Como
modelo de caja blanca se deben estudiar sus cuatro subsistemas:
§
Atmósfera:
parte gaseosa y más externa
§
Hidrosfera:
capa discontinua de agua
§
Geosfera:
parte sólida y rocosa
§
Ecosfera:
conjunto de todos los seres vivos (biosfera) y las relaciones que se establecen
entre ellos y con el medioambiente
Estos cuatro
subsistemas establecen múltiples interrelaciones que constituyen la estructura
del sistema y le proporcionan un equilibrio dinámico
4. CAMBIOS
AMBIENTALES EN LA HISTORIA DE LA TIERRA
·
Perturbaciones
abióticas
o
Cambios
en la composición de la atmósfera
§
Atmósfera
primaria. Gases de la nebulosa solar: hidrógeno, helio, dióxido de carbono y
monóxido de carbono.
§
Atmósfera
secundaria. Producida por la actividad volcánica: dióxido de carbono, amoniaco,
vapor de agua metano, nitrógeno e hidrógeno
§
Atmósfera
terciaria. Disminución del CO2 y aumento del O2 por la
actividad fotosintética
o
Cambios
en la hidrosfera
§
Se han
producido ascensos del nivel del mar o transgresiones y descensos o regresiones
§
Variaciones
en la composición por la influencia de los seres vivos, el aporte de sal desde
los continentes, erupciones volcánicas…
o
Cambios
en la geosfera
§
Formación
de supercontinentes y su fragmentación hasta formar los continentes actuales
§
Ciclos
orogénicos que han levantado grandes cordilleras
o
Cambios
en el clima
§
Se han
sucedido glaciaciones alternadas con etapas cálidas
·
Perturbaciones
bióticas
o
4600 m.
a. formación de la Tierra
o
4000-2500
m. a. aparece la vida y primeros organismos fotosintéticos
o
2500-540
m. a. capa de ozono y primeras células eucariotas
o
540-440
m. a. explosión cámbrica y gran extinción
o
440-370
m. a. primeros peces, primeras plantas terrestres, primeros animales
terrestres, gran extinción
o
370-250
m. a. primeros reptiles e insectos, gimnospermas, gran extinción
o
250- 200
m. a. aparición de dinosaurios, mamíferos, bosques de coníferas, gran extinción
o
200-65
m. a. aparición de aves, diversificación de mamíferos, aparición de
angiospermas
o
65 m.
a. extinción de los dinosaurios
o
5 m. a.
primeros homínidos
o
2,5 m.
a. primeros humanos en África
o
40.000
años hombre moderno
5. USO
Y ALTERACIÓN DEL MEDIOAMBIENTE
·
Recursos
o
Concepto:
son las formas de materia y energía necesaria para el funcionamiento de un
organismo
o
Tipos:
§
Recursos
renovables: son los que se originan por procesos cíclicos rápidos o bien, una
vez extraídos se regeneran. Son el Sol, el viento, el agua, la energía interna
del planeta, el mar, la biomasa, los recursos alimentarios y los forestales
§
Recursos
no renovables: los generan procesos geológicos y biológicos muy lentos, por lo
que no se regeneran a escala humana. Son los combustibles fósiles, la energía
nuclear de fisión, los recursos minerales y el suelo
·
Residuos
o
Concepto:
son productos de desecho o formas de energía generados por las actividades
humanas de producción, transformación, uso y consumo
o
Tipos:
§
Primarios:
originados en la obtención de alimentos y de materias primas. Son los residuos
forestales, agropecuarios y mineros
§
Secundarios:
producidos durante la transformación industrial de las materias primas.
§
Terciarios:
se generan en los núcleos de población. Son los residuos sanitarios y los
residuos sólidos urbanos (RSU)
·
Impactos
ambientales
o
Concepto:
son la alteración o modificación del medio, como consecuencia de cualquier
acción que el ser humano ejerce en él.
o
Causas:
sobreexplotación de recursos, cambios en los usos del suelo, alteraciones de la
biodiversidad, construcción de obras públicas y emisión de contaminantes.
·
Riesgos
o
Concepto:
son situaciones, procesos o sucesos que pueden generar daños económicos y
ambientales.
o
Tipos
§
Riesgos
antrópicos. Los causan las actividades humanas
§
Riesgos
naturales. Su origen está en procesos naturales biológicos (plagas, epidemias),
químicos o físicos (huracanes, sequias, volcanes, terremotos, meteoritos…
§
Riesgos
inducidos o mixtos. Son riesgos naturales que intensifica la actividad humana
(desertización)
6. FUENTES
DE INFORMACIÓN AMBIENTAL
Conjunto de
técnicas adecuadas para el estudio del medioambiente que permitan manejar con
rapidez una gran cantidad de datos, analizar sistemas complejos, elaborar
modelos fieles a la realidad y ofrecer predicciones.
·
Teledetección
o
Concepto:
consiste en captar la radiación electromagnética emitida o reflejada por
objetos o materiales de la superficie terrestre, a través de sensores que se
colocan en aviones o en satélites artificiales. La información captada se envía
a un centro de recepción donde se procesa obteniéndose imágenes a las que se
dan aplicaciones diversas.
o
Tipos
§
Fotografía
aérea. La técnica se basa en la observación y el estudio de la superficie
terrestre a partir de imágenes realizadas desde aviones con cámaras
fotográficas
§
Teledetección
espacial con el uso de satélites. Hay dos tipos:
·
Satélites
geoestacionarios. El movimiento del satélite está sincronizado con el de
rotación de la Tierra, por lo que siempre registran la misma zona, de la que
envían imágenes cada 15 o 30 minutos. Ejemplos son el satélite meteorológico
Meteosat y los satélites de GPS.
·
Satélites
heliosincronos. Su movimiento es circular y perpendicular al plano del ecuador
terrestre. Registran diferentes áreas de la superficie terrestre a la misma
hora. Están a poca altitud por lo que escanean zonas pequeñas con mucha
resolución.
·
Sistemas
de posicionamiento global por satélite
o
Concepto.
Son sistemas que sirven para fijar de forma muy precisa la posición de
cualquier punto del planeta, fijo o en movimiento, a cualquier hora del día o
de la noche, con independencia de las condiciones atmosféricas
o
Tipos:
§
Sistema
GPS. Propiedad del Departamento de Defensa de Estados Unidos. Se emplean para
hacer rutas, estudios de campo, movimientos de placas tectónicas, navegación,
aviación, etc. Son necesarios al menos 4 satélites de los 24 disponibles para
su funcionamiento
§
Sistema
Galileo. Sistema en fase de desarrollo de la Agencia Espacial Europea, con
fines exclusivamente civiles. Consta de 32 satélites (26 activos y 6 de
reserva)
·
Sistemas
de información geográfica (SIG)
o
Concepto:
conjunto de programas y aplicaciones informáticas que a partir de datos
geográficos del territorio (población, usos del suelo, vegetación, vías de
comunicación, etc.) realizan su representación gráfica mediante capas
superponibles en mapas o en imágenes.
o
Aplicaciones
medioambientales: ordenación del territorio y los usos del suelo, el inventario
y la gestión de recursos naturales, etc.
o
El
sistema más conocido es Google Earth
·
Programas
telemáticos de simulación medioambiental
o
Concepto:
Programas que aprovechan la enorme capacidad de cálculo de los ordenadores para
el estudio de los problemas medioambientales, manejando numerosas variables y
grandes cantidades de datos. Permiten simular situaciones que no se podrían
reproducir en la realidad.
·
Programas
telemáticos de cooperación internacional
o
Concepto:
Intercambio de información a través de la interconexión entre ordenadores de
países de todo el mundo
o
Tipos:
§
Programa
GLOBE. Estudia el cambio climático
§
Programa
CORINE. Estudia la situación del medioambiente europeo
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