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Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Importancia en el mundo actual de las CC. Ambientales
LOS EXPERTOS
EN CIENCIAS
AMBIENTALES
“AMBIENTÓLOGOS” desarrollan tareas como...
Evaluación y auditorías ambientales
Control deíndices depolución
Educaciónambiental
Turismorural
Análisisde riesgos
ambientalesGestión
delterritorio
Tratamientode aguas
residuales
Planes dedesarrollo
local
Gestión yplanificacióndel entorno
Restauración delpaisaje
Determinacióny diseño del
control de plagas
Control ygestión de
espacios naturales
Vigilanciay mejora de la
calidad de las aguas
Detección, análisis y control de
contaminantes
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Importancia en el mundo actual de las CC. Ambientales
LOS EXPERTOS
EN CIENCIAS
AMBIENTALES
“AMBIENTÓLOGOS” trabajan en empresas...
Empresas de reciclado
AdministraciónPública
Docencia
AdministraciónPública
SectorEléctrico
Investigación enCC. Ambientales(universidades)
Ordenacióndel territorio
Sector Siderúrgico yMetalúrgico
Sector ForestalConstruccióny obras públicas
Sector Químico yNuclear
AuditorasAmbientales
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
1. Concepto de Medio Ambiente
“Es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales, capaces de afectar de forma directa o indirecta, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas”.
Conferencia de las Naciones Unidas (Estocolmo, 1972)
Atmósfera
Hidrosfera
Geosfera
Seres vivos= Biosfera
que INTERACTÚAN entre sí
Tiene repercusiones EN CADENA sobre
otros componentes delMedio Ambiente
Efecto dominó
Origen de la plaga
-Originario de las áreas tropicales del Sudeste Asiático y Polinesia.
-Huéspedes: Palmera datilera y Palmera canaria.
- La causa de la rápida progresión de esta plaga debe imputarse al transporte de palmeras jóvenes o adultas e hijuelos de áreas contaminadas a áreas sanas. Todo indica que los primeros picudos fueron introducidos en España con palmeras adultas importadas de Egipto.
BiologíaLa larva penetra en el tronco, labrando galerías de hasta más de 1 metro de longitud que se ramifican por todo el interior. Si las galerías dañan la yema apical, la palmera muere.
ControlLas palmeras muy afectadas o muertas deben arrancarse y quemarse para evitar la salida de adultos y su dispersión.Trampas con feromonas que atraigan y atrapen a los insectos en las zonas de infección.En la prevención resulta esencial la exigencia del pasaporte fitosanitario a las palmeras de importación; así como la inspección de las palmeras procedentes de países no pertenecientes a la Unión Europea y su sometimiento a medidas de cuarentena previas a su introducción.
Un ejemplo de “efecto dominó”: El Picudo Rojo
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
TALAR ÁRBOLES DE UN BOSQUE
efectos
O2
CO2
•Anidan aves
•Cobijo a seres vivos
•Proporcionan alimento
• Etc.
Variación en la distribución de seres vivos del
ecosistema
Desprotege el suelo
Aumentala erosión
Pérdida decapacidad de retención
de agua
Aumentael riesgo de
inundaciones
Aumentala concentración
de CO2 en laatmósfera
Aumentael “efecto
invernadero”
Provoca uncambio climático
chiste
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
AHORRO ENERGÉTICO
efectos
Menor utilización de los Recursos Naturales
Menor gasto económico
Carbón
Menor contaminación (aire, agua)
Menor incremento del efecto invernadero
Situación actual:
•La humanidad tiene unos altos niveles de consumo energético
•En consecuencia, se agotan rápidamente algunos recursos naturales de los que se obtienen combustibles
Petróleo Gas NaturalMás inversiones en sanidad, educación
Menor cantidad de vertidos tóxicos
“Si la abeja desapareciera del planeta, al hombre solo le quedarían 4 años de vida”
Albert Einstein
“Si la abeja desapareciera del planeta, al hombre solo le quedarían 4 años de vida”
Albert Einstein
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
2. Enfoque interdisciplinar de las Ciencias Ambientales
ESTUDIO DEL MEDIO AMBIENTE
de los que se ocupan diferentes disciplinas, como
es
INTERDISCIPLINAR
ya que
ABARCA TEMAS QUE DEBEN SER ABORDADOS DESDE DISTINTOS
PUNTOS DE VISTA
ECOLOGÍA
FÍSICA
GEOLOGÍA
BIOLOGÍA
DERECHO
SOCIOLOGÍA
ECONOMÍA
ARQUITECTURA
INGENIERÍA
MATEMÁTICAS
QUÍMICA
GEOGRAFÍA
MEDICINA
HOLÍSTICA
Por lo que se requiere una visión
Ejemplo: Gabinetes que hacen Estudios de Impacto Ambiental
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Plan de Estudios de Ciencias Ambientales en la Universidad de Murcia
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
3. 1. Aproximación a la Teoría de sistemas
“Sistema es el conjunto de partes operativamente interrelacionadas, en el que unas partes actúan sobre otras y del que interesa considerar fundamentalmente el comportamiento global”
Ejemplos: una fábrica, el instituto, el cuerpo de un ser vivo, una charca...
Reduccionista: Divide el objeto de estudio en sus elementos y los estudia por separado. En el caso del medio ambiente son tan importantes los fenómenos como las relaciones entre ellos, por tanto se debe de estudiar desde otro enfoque.
No es sólo la suma de las partes, sino también sus interacciones
Para su estudio podemos utilizar dos enfoques
Holístico: Estudia tanto los elementos como las relaciones entre ellos. Para estudiar el medio ambiente desde el enfoque holístico se usa la teoría de sistemas
La Teoría General de Sistemas se basa en observar y analizar las relaciones e interacciones existentes entre las partes de nuestro objeto de estudio, recurriendo al uso de modelos
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
3.2. Tipos de sistemas: abiertos, cerrados y aislados
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
4. Modelos sencillos para el estudio de los sistemas
MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
(No interesa lo que ocurre en el interior del sistema (caja negra) sino en las entradas y salidas de materia, energía e información. Es decir, sus intercambios con el entorno.)
ENTRADA (energía, materia...)
SALIDA(energía, materia...)
1º Delimitar las fronteras del sistema.2º Establecer las entradas y salidas de energía y materia.
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
(Sí interesa lo que ocurre en el interior del sistema (caja blanca) y por lo tanto estudiamos las relaciones entre las VARIABLES que lo componen).
Representa un sistema “caja blanca” para una peceraRepresenta un sistema “caja blanca” para una pecera
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
TIPOS DE RELACIONES ENTRE LAS VARIABLES
a) Relaciones simples:1. Directas o positivasA menor luz solar menor fotosíntesis2. Inversas o negativasA menor nº enfermedades mayor nº individuos3. EncadenadasA más vehículos más ruido menor calidad de vida
b) Relaciones complejas o de retroalimentación:
1. Retroalimentación positiva
Personas Nacimientos
2. Retroalimentación negativa
Glucosa Insulina
(+) (+)
(+) (+)
(+) (+)
(+)(-)
El crecimiento de la población. Factores que lo regulan
Retroalimentación positiva: tasa de natalidad
Retroalimentación negativa: tasa de mortalidad
N
t
Nt+1=Nt + Nt . TNTN
(+)
Poblaciónnacimientos
(+)
N
t
Nt+1=Nt - Nt . TMTM
(+)
muertes
(-)
(+) (+)
Nt+1=Nt + Nt . (TN-TM)= Nt (1 + r), en la que r (pot. biótico) = TN -TM
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Realizar el ejercicio de la página 8 del Tema 1 (PAU, junio 2006)Realizar el ejercicio de la página 8 del Tema 1 (PAU, junio 2006)
+
+
+
+ +
+
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+
- -
-
+
+
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
5. Complejidad y entropía
LA ENERGÍA EN LOS SISTEMAS
deben cumplir los PRINCIPIOS de la TERMODINÁMICA
1º “la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma”. La energía que entra en un sistema es igual a la que sale
2º “en cada transferencia de energía, la energía se transforma desde formas más concentradas y organizadas, a más dispersas y desorganizadas”: Aumenta la ENTROPÍA. Con la excepción de los seres vivos, que son sistemas ordenados
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
6. El medio ambiente como interacción de sistemas
EL MEDIO AMBIENTE
SISTEMA
SOCIOSFERATECNOSFERAECOSFERA
Parte de la Tierraen la que existe vidasin apoyo artificial
Un sistema artificialformado por el medio
construido por los seres humanos dentro del
espacioproporcionado por la
ecosfera
Un sistema artificialcompuesto por todas las
instituciones desarrolladaspor la humanidad con el fin de gestionar sus relacionesinternas y las interacciones
con los otros sistemas
ATMÓSFERA
HIDROSFERA
GEOSFERA
BIOSFERA
es un
que resulta de la conjunción de 3 sistemas
formado a su vez por 4subsistemas
Resumir el artículo sobre GaiaResumir el artículo sobre Gaia
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Hipótesis de Gaia (Lovelock)
La Tierra tiene capacidad de autorregularse mediante la interacción de sus elementos: atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera.
-La biosfera es algo más que un catálogo de especies, es una entidad con propiedades mayores que la suma de sus partes. -La biomasa autorregula las condiciones del planeta para hacer su entorno físico más hospitalario con las especies que conforman la vida.
- El que la atmósfera la compongan un 78% nitrógeno, 21% oxígeno y apenas un 0,03% dióxido de carbono, se debe a que la vida, con su actividad y su reproducción, mantiene estas condiciones que la hacen habitable para muchas clases de vida.
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Dadas unas condiciones iniciales que hicieron posible el inicio de la vida en el planeta, ha sido la propia vida la que las ha ido modificando y, por tanto, las condiciones resultantes son consecuencia y responsabilidad de la vida que lo habita.
Temperatura
CO2
luminosidadCO2
luminosidad
15ºC
CO2
CO2
CO2
Fotosíntesis
O 2
O2
0,03%
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
N2
21%
N 2
O2
N2
78%
Desnitrificación bacteriana
Fotosíntesis
CONCLUSIONES:
- La temperatura media de la Tierra se mantiene constante a pesar de que la intensidad solar ha variado a lo largo del tiempo.
- La Tierra tiene un 78% nitrógeno en la atmósfera, que es mucho mayor que en otros planetas. (Bacterias que transforman los nitratos en N2).
- La concentración de gases como oxígeno y dióxido de carbono se han mantenido estables durante muchos millones de años gracias a los seres vivos. (CO2 se retira por las plantas y en los caparazones de moluscos).
- La salinidad del océano permanece constante.
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Transforma en un esquema de relaciones simples y complejas la entrevista sobre Medusas del Mar Menor
Transforma en un esquema de relaciones simples y complejas la entrevista sobre Medusas del Mar Menor
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
AÑO 2012: 1.349 Tm de Cotilorriza tuberculata y Rhizostoma pulmo AÑO 2013: 30 Tm Rhizostoma pulmo, 0 Tm Cotilorriza tuberculataAÑO 2012: 1.349 Tm de Cotilorriza tuberculata y Rhizostoma pulmo AÑO 2013: 30 Tm Rhizostoma pulmo, 0 Tm Cotilorriza tuberculata
1ª causa, exceso de larvas verano 2012 y consumo de toda la comidad1ª causa, exceso de larvas verano 2012 y consumo de toda la comidad
2ª causa, entre mayo y junio de 2013, temperaturas medias 3-5 ºC más bajas2ª causa, entre mayo y junio de 2013, temperaturas medias 3-5 ºC más bajas
3ª causa, aparición de un depredador el ctenóforo Mnemiopsis lleidi que se come las larvas3ª causa, aparición de un depredador el ctenóforo Mnemiopsis lleidi que se come las larvas
Previsión, en 2-3 años volverá a haber una explosión de medusasPrevisión, en 2-3 años volverá a haber una explosión de medusas
Pregunta qué ocurriría si desaparecieran las medusas del Mar MenorPregunta qué ocurriría si desaparecieran las medusas del Mar Menor
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
7. Cambios ambientales a lo largo de la historia de la Tiera: las extinciones
-Es la muerte de todos los individuos que componen una especie, ya sea a nivel local o global.- Extinciones en masa, desaparecen, al menos, el 50% de los seres vivos presentes en el planeta en ese momento.
Factores de extinción
a) Biológicos:
- Causados por las interacciones entre seres vivos.
- Como la depredación, las enfermedades de origen bacteriano vírico y la competencia.
- También puede ser debido al propio tamaño de la población_ menor población, menor variabilidad genética y más vulnerabilidad ante otros aspectos (cambio climático, de condiciones ambientales, etc.)
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
b) Factores físico-químicos:
-Como son la radiación, la humedad, la temperatura, las cantidades disponibles de nutrientes, etc.
- Ejemplos: -Los cambios climáticos, como las glaciaciones periódicas;- En el medio marino las variaciones de temperatura, las fluctuaciones de la salinidad o las alteraciones en la circulación de las corrientes;- O los aumentos de la temperatura global (por ejemplo por acumulación de dióxido de carbono en la atmósfera):- O las oscilaciones del nivel del mar y el movimiento de las placas tectónicas.
c) Factores extraterrestres:
- Como puede ser el impacto de un asteroide sobre la Tierra
-Las extinciones en masa han jugado un papel importante en la historia de la vida.
- La extinción de algunas especies han posibilitado el surgimiento y desarrollo de nuevas que pueden adaptarse mejor al medio ambiente.
- Las extinciones desempeñen una función importante en la evolución de la vida en la Tierra.
- Si las especies no llegaran a extinguirse, los únicos organismos que habitarían la Tierra serían los microorganismos primigenios con que empezó la vida en el mar.
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
O c
rip
tozo
ico
EraEra EonEon EraEra PeríodosPeríodos ÉpocasÉpocas
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
O Hádico. Formación de la Tierra. No se identifican rocas, sólo meteoritos. No hay evidencias de vida
Primeras rocas. Primeras formas de vida. Primeros fósiles unicelulares
Primeros seres fotosintéticos. Aparición O2 atmósfera. Primera crisis biótica
Atmósfera reductora
Atmósfera oxidante
- Rica en NH3, CH4, H2, abundante radiación ultravioleta…- Aparición primeros seres vivos unicelulares, heterótrofos, anaerobios
- Escasea materia orgánica
- Aparición primeros seres fotosintéticos
- Desaparición primeros heterótrofos (O2 tóxico, aparece O3, filtro radiación ultravioleta). Primera crisis biótica (extinción)
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
O Hádico. Formación de la Tierra. No se identifican rocas, sólo meteoritos. No hay evidencias de vida
Primeras rocas. Primeras formas de vida. Primeros fósiles unicelulares
Primeros seres fotosintéticos. Aparición O2 atmósfera. Primera crisis biótica
Extinción precámbrica
Superpoblación de plancton calcáreo
Disminución del CO2 atmosférico
Bajada Tª, glaciación “eocámbria”
Extinciones masivas
Apariciones de nuevas formas de vida
Transforma en una tabla el texto sobre las extinciones del FaneroziocoTransforma en una tabla el texto sobre las extinciones del Fanerozioco
Momento Causas Consecuencias
Momento Causas Consecuencias
Ordovícico-Silúrico-435 Ma
Cambios tectónicos Gondwana en el Polo Sur, climáticosBajada del nivel del mar
Desaparición del 50% especies
Devónico-360 Ma
Depósito marino de CO2
Enfriamiento global
Permo-Triásica (P/T)-250 Ma
Erupciones volcánicas, cambios atmosféricos, lluvia ácida
Desaparicion del 90% especies. Ej. Trilobites
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Momento Causas Consecuencias
Triásica-205 Ma
Erupciones volcánicas, impactos meteoritos
Auge dinosaurios
Límite K-T-65 Ma
Impacto meteorito Golfo de México
Desaparición dinosaurios, ammonites. Desarrollo de los mamíferos
Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas
Momento Causas Consecuencias
Cenozoico-33 Ma, -28 Ma, -9 Ma y Cuaternario
Cambios climáticos
Mamíferos
Las relaciones entre las variables de un sistema pueden ser de dos tipos: simples o complejas. a) Explique qué son relaciones simples y los tipos de relaciones simples posibles (0.8 puntos). b) Explique qué son relaciones complejas y los tipos de relaciones complejas (0.8 puntos). c) Diga de qué tipo son las siguientes relaciones (0.4 puntos):
c.1 - Entre el ruido y la calidad de vida.c.2 - Entre la luz solar y la fotosíntesis.c.3 – Entre el número de nacimientos y de individuos en una población.c.4 – Entre vegetación y erosión
(Junio 2013)
Las relaciones entre las variables de un sistema pueden ser de dos tipos: simples o complejas. a) Explique qué son relaciones simples y los tipos de relaciones simples posibles (0.8 puntos). b) Explique qué son relaciones complejas y los tipos de relaciones complejas (0.8 puntos). c) Diga de qué tipo son las siguientes relaciones (0.4 puntos):
c.1 - Entre el ruido y la calidad de vida.c.2 - Entre la luz solar y la fotosíntesis.c.3 – Entre el número de nacimientos y de individuos en una población.c.4 – Entre vegetación y erosión
(Junio 2013)
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