28 Dic
Tema 1: Concepto de medioambiente y dinámica de sistemas
1 El medioambiente
El medioambiente es un conjunto de elementos físicos-
químico (atmósfera, hidrosfera y geosfera), biológicos (los seres vivos o biosfera) y sociales (la humanidad o la antroposfera) que interaccionan provocando efectos directos o indirectos sobre los seres vivos y la actividad humana.
En un problema ambiental hay que tener en cuenta las interacciones o interrelaciones entre ellas y sus repercusiones en cadena, provoca un efecto dominó.
Perspectiva del método científico
- Observar el comportamiento de un fenómeno en el mundo real.
- Formular hipótesis que explique el fenómeno y pueda comprobarse mediante la experimentación.
- Diseñar u experimento que nos permita comprobar nuestra hipótesis.
- Recoger datos, realizar varias medidas e interpretar los resultados obtenidos.
- Verificar la hipótesis.
- Extraer y comunicar las conclusiones al resto de la comunidad científica.
El estudio es interdisciplinar, ya que abarca temas que deben ser abordados desde los distintos puntos de vista.
El enfoque reduccionista consiste en dividir o fragmentar nuestro objeto de estudio en sus componentes más simples y observarlos por separado.
El enfoque holístico, trata de estudiar el todo o la globalidad y las relaciones entre sus partes sin detenerse en los detalles. Las propiedades emergentes resultantes del comportamiento global y de las relaciones entre los componentes.
2 Sistema y dinámica de sistemas
Un sistema es un conjunto de partes operativamente interrelacionadas, es decir, un conjunto en el que unas partes actúan sobre otras y del que interesa considerar fundamentalmente el comportamiento global.
La dinámica de sistemas, basada en observar y analizar las relaciones e interacciones existentes entre las partes de nuestro objeto de estudio, recurriendo al uso de modelos.
3 Uso de modelos
Los modelos son versiones simplificadas de la realidad. Su uso no es nuevo y es más frecuente de lo que imaginamos.
Modelos mentales
Estos modelos nos sirven para guiarnos por el mundo e, inconscientemente, lo vamos perfeccionando y enriqueciendo con la experiencia.
Un modelo no es la realidad, sino una simplificación de la misma, y que el modelo no es aplicable fuera del entorno para el que fue formulado.
Modelos formales
Son los modelos matemáticos que, como todos los modelos, son solo aproximaciones.
4.1 Tipos de sistemas caja negra
Abiertos
En ellos se producen entradas y salidas de materia y energía.
Cerrados
En ellos no hay intercambios de materia, pero sí de energía.
Aislados
Son aquellos en los que no existe intercambio de materia ni de energía. Por ejemplo, el sistema solar, formado por el Sol y por sus planetas, se considera como modelo aislado.
4.2 La energía en los sistemas
Primera ley de la termodinámica: conservación de la energía
Ya sabemos que .
Segunda ley de la termodinámica: la entropía
Se llama entropía a la magnitud termodinámica que mide la parte no utilizable de la energía contenida en un sistema.
5.2 Pasos a seguir para modelar un sistema
1. Formación de un modelo mental con un objetivo concreto tras la observación minuciosa del comportamiento de un fenómeno en la realidad.
2. Diseño del diagrama causal
Realizar un diagrama causal con las variables, uníéndolas mediante flechas que representen las relaciones existentes entre ellas y comparar su funcionamiento con la realidad (validar).
3. Elaboración de un modelo formal o matemático Realizar un diagrama de Forrester a partir del diagrama causal
4. Simulación de diferentes escenarios
Simular es estudiar el comportamiento futuro de un sistema a partir de unas condiciones iniciales predeterminadas. Sería como una representación teatral de lo que ocurriría en unas determinadas condiciones iniciales.
Un escenario es el conjunto de condiciones, circunstancias o parámetros iniciales de los que se parte en una simulación.
6.2.6 Las variaciones de la radiación solar incidente. Variaciones periódicas
Son unas variaciones cíclicas de la temperatura terrestre que se atribuyen a los ciclos astronómicos de Milankovitch que afectarán tanto a la cantidad de energía solar que llega a la tierra como llega a la parte de su superficie que la recibe.
1. La excentricidad de la órbita terrestre:
La trayectoria que describe la tierra en torno al sol (movimiento de translación) varía desde más circular a más elíptica.
2. La inclinación del eje (oblicuidad):
Este ángulo determinará las diferencias de duración entre el día y la noche y la existencia de las estaciones. Con un eje vertical, ambos tendrían una duración de 12 horas y no habría estaciones.
3. La posición en el perihelio (precesión):
Varía a lo largo de 25800 años. En la actualidad, la tierra está en el perihelio en el invierno del hemisferio norte (verano del hemisferio sur). Durante el verano de dicho hemisferio, la tierra se encuentra en el afelio. Variaciones graduales: Antes de la aparición de la vida, el sol emitía un 30% menos de energía que en la actualidad.
Tema 2: La humanidad y el medioambiente
1.Recursos naturales e impactos ambientales
Se denominan recursos naturales a aquellos bienes y servicios que proporciona la naturaleza y que son valiosos para las sociedades humanas por contribuir a su bienestar y desarrollo de manera directa (materias primas, minerales, alimentos) o indirecta (servicios ecológicos indispensables para la continuidad de la vida en el planeta).
No renovables
Son los que existen en cantidades fijas en la corteza terrestre. Se generan mediante procesos geológicos durante espacios de tiempo muy largos.
Renovables
Son aquellos que, por más que se utilicen, no se agotan, como la energía solar, el viento, las olas, etc.
Potencialmente renovables
Son aquellos que, aunque se consuman, son repuestos por los procesos naturales en un periodo corto de tiempo (meses, años), como los peces, bosques, el aire limpio, el agua de los ríos, la biodiversidad.
Un impacto ambiental es cualquier modificación, tanto en la composición como en las condiciones del entorno, introducida por la acción humana, por la cual se transforma su estado natural y, generalmente, resulta dañada su calidad inicial.
Las causas más frecuentes de los impactos ambientales son:
Cambios en los usos del suelo, contaminación, cambios en la biodiversidad, sobreexplotación, abandono de actividades humanas.
Según su extensión territorial, los impactos ambientales suelen clasificarse en: Locales:
son específicos y afectan a un área del territorio muy delimitada.
Regionales:
se extienden por amplias regiones y pueden afectar a varios países.
Globales:
se extienden por extensas áreas geográficas o pueden llegar a afectar a la totalidad del planeta, por lo que constituyen puntos prioritarios en los debates internacionales sobre la política ambiental.
3. Funciones económicas de los sistemas naturales. La crisis ambiental
Todos los recursos naturales empleados para el funcionamiento del sistema económico que nos mantiene dependen del sistema ecológico, constituido por la energía solar y el capital terrestre.
El sistema económico está incluido en el sistema ecológico, por lo tanto, el sistema económico ha de estar sometido a las limitaciones impuestas por el sistema ecológico:
-De una parte, por la entradas que dependen de los recursos planetarios.
-De otra, por las salidas, que dependen de la capacidad de reciclado de residuos que tengan los sumideros planetarios (agua, aire y suelo).
3.1 La crisis ambiental
El avance tecnológico e industrial que mueve todo nuestro sistema económico se viene desarrollando al margen de los sistemas naturales, lo que da lugar a una serie de problemas que han desembocado en una tensión crítica denominada crisis ambiental. Esta crisis amenaza el futuro de nuestro planeta y sobrepasa su capacidad para sustentarnos al actual ritmo de vida. Conlleva algunos de los siguientes problemas:
-Crecimiento exponencial de la población, consumo acelerado de recursos, contaminación del aire, aumento de concentración de gases, incremento de residuos, etc.
4. Diferentes alternativas ante la problemática ambiental
A. Explotación incontrolada
Prima el desarrollo económico al margen de la preservación del medio natural.
B .Conservacionismo a ultranza:
Postura que primaba la conservación del medio natural sobre el desarrollo sostenible.
C. Desarrollo sostenible:
Busca el equilibrio entre el desarrollo económico y la conservación del medio natural.
Desarrollo sostenible:
Se define como la actividad económica que satisface las necesidades de la generación presente sin afectar la capacidad de las generaciones futuras.
Sostenibilidad ecológica
Conservación de los recursos naturales, de la integridad de los ecosistemas y la diversidad ecológica.
Sostenibilidad económica
Crecimiento industrial y económico viable y compatible con respecto al medioambiente.
Sostenibilidad social
Ha de permitir una buena calidad de vida, tener las necesidades sanitarias y familiares cubiertas.
Principios para alcanzar el desarrollo son los siguientes:
Principio de recolección sostenible
Para que el uso de un recurso potencialmente renovable sea sostenible.Principio de vaciado sostenible
Para que la explotación de un recurso no renovable sea sostenible.Principio de la emisión sostenible
La tasa de emisión de contaminantes ha de ser inferior a la capacidad de asimilación.Principio de selección sostenible de tecnologías
Se trata de favorecer el empleo de nuevas tecnologías más limpias y más eficientes; e s decir, que se aumente la cantidad aprovechable por cada unidad de recurso empleado.Principio de irreversibilidad cero
El objetivo es actuar con precaución a fin de que se reduzcan a cero los impactos ambientales que puedan originarse daños irreversibles en el entorno.Principio de desarrollo equitativo
Hemos de conseguir una mejor calidad de vida de todos los habitantes del planeta: acceso a la sanidad, a la educación y a las tecnologías de la información; y erradicar la pobreza, la marginación y desigualdades.
5. Índices de medida de la sostenibilidad
5.1 Empleo de indicadores ambientales
Un indicar ambiental es una variable o estimación que aporta información sobre el estado o la evolución de un problema ambiental concreto y puede ser utilizado durante el proceso de toma de decisiones, con el fin de adoptar medidas más adecuadas para abordarlo y paliarlo.
Tipos de indicadores
Indicadores de presión (P):
reflejan la presión directa o indirecta que ejercen las actividades humanas sobre el medioambiente.
Indicadores de estado (E)
Describen los efectos derivados de la presión concreta sobre la calidad del medio. Nos dan idea del impacto ambiental originado sobre el medioambiente.
Indicadores de respuesta (R)
Indican el esfuerzo político social en materia del medioambiente. Sirven para marcar los objetivos y tomar decisiones sobre el estilo de explotación deseado.
5.2 La huella ecológica
Es el área del territorio (valorada en hectáreas) ecológicamente productivo necesaria para producir los recursos utilizados y para asimilar los residuos producidos por una población.
6. Prevención y corrección de riesgos
1. Riesgos tecnológicos o culturales:
Se producen como consecuencia del funcionamiento normal de las máquinas, del uso habitual de productos químicos( concentración en las aguas de nitratos o pesticidas procedente de la agricultura), a causa de fallos humanos(mareas negras) o debidos a modos de vida peligrosos (drogas, malo hábitos alimentarios, conducción peligrosa).
2. Riegos naturales: Debidos a causas naturales
Biológicos:
Son las enfermedades causadas por todo tipo de microorganismos infecciosos o parásitos.
Químicos:
Resultantes de la acción de productos químicos peligrosos contenidos en las comidas, el agua, aire o el suelo.
Físicos: Son riesgos como las radiaciones electromagnéticas, el ruido, los incendios y los siguientes:
Climáticos, geológicos y cósmicos.
3. Riesgos mixtos:
Son el resultado de la alteración o la intensificación de los procesos geológicos naturales debidos a la acción humana, como, por ejemplo, el desprendimiento de laderas de una carretera.
6.1 Análisis y mitigación del riesgo
La peligrosidad se define como la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno cuya severidad lo hace potencialmente dañino en un lugar determinado y dentro de un intervalo de tiempo específico.
La vulnerabilidad:
Es una media de susceptibilidad ante los daños. Está en relación inversa con el grado de eficiencia de un determinado grupo social para afrontar un determinado riesgo.
La exposición:
Llamada valor, representa el total de personas o bienes expuestos a un determinado riesgo.
Se considera riesgo al producto de probabilidad de ocurrencia o peligrosidad de un desastre, por la vulnerabilidad en tanto por uno y por la exposición en número total de víctimas o daños económicos potenciales. Existen dos tipos:
Cuantitativos
En función del número de personas afectadas.
Cualitativos
En función de la severidad de los daños económicos, sociales y ecológicos.
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