1. DEFINICIN: MEDIO AMBIENTE Conferencia de UN de Medio Ambiente. Estocolmo 72 Es el conjunto de componentes fsicos, qumicos, biolgicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos en un plazo corto o largo sobre los seres vivos y las actividades humanas 2. ESTUDIO MEDIO AMBIENTE

Enfoque Multidisciplinar:

Diferentes puntos de vista: Ecologa, Economa, Sociologa, Derecho, Biologa, Geologa, Fsica, Qumica, Matemticas, Ingeniera, Arquitectura, Medicina y Geografa.

3. Enfoque reduccionista

Mtodo analtico: consiste en dividir o fragmentar nuestro objeto de estudio en sus componentes ms simples y observarlos por separado.

4. Enfoque holstico

Mtodo sinttico.Trata de estudiar el todo o la globalidad y las relaciones entre sus partes sin detenerse en los detalles.

Se ponen de manifiesto laspropiedades emergentes .

5. SISTEMAS Y DINMICA DE SISTEMAS

Def. sistema:es un conjunto de partes operativamente interrelacionadas, en el que unas partes actan sobre otras y del que interesa considerar fundamentalmente el comportamiento global.

Un sistema es algo ms que la suma de sus partes.

6. USO DE MODELOS

Para el estudio de la dinmica de sistemas se utilizan modelos, es decir:versiones simplificadas de la realidad

7. MODELOS MENTALES

Lo que guardamos en nuestra mente no es la realidad, sino sus modelos mentales.

No sirven para guiarnos por el mundo y nuestras acciones responden a nuestros modelos.

9. Un modelono esla realidad Un modelo es una simplificacin de la realidad y no es aplicable fuera del entorno para el que fue formulado. 10. MODELOS FORMALES

Son modelos matemticos que tambin son aproximaciones a la realidad. Utilizanecuacionesque asocian las variables.

Son una herramienta para representar la realidad de la forma ms concreta y precisa posible.

11. Ejemplo: modelo depredador-presa 12. 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 susentradasysalidasde materia, energa e informacin.

13. Tipos de modelos de caja negra

Abiertos : En ellos se producen entradas y salidas de materia y energa.

Cerrados . No hay intercambios de materia, peroSIde energa.

Aislados.No hay intercambio de materia ni de energa.

14. Energa en los sistemas

Los modelos han de cumplir:

1 ley de la termodinmicao conservacin de la energa.

15.

2 Ley de termodinmica : La entropa. Parte no utilizable de la energa contenida en un sistema.Es una medida del desorden de la energa de un sistema.

16. MODELOS DE SISTEMAS DE CAJA BLANCA

Cuando observamos el interior de un sistema

17. Ej.1 Pag.18 18. DIAGRAMAS CAUSALES

Los diagramas causales son las conexiones causa-efecto dentro de un sistema. Estas pueden ser:

Relaciones simples: Influencia de un elemento sobre otro elemento. Tipos

Directas:

19.

Inversas :Si aumenta A disminuye B o si disminuye A aumenta B

20.

Encadenadas:cuando hay varias variables unidas.

21. Veamos los siguientesejemplos: + + 22. Ejemplo 2 + + 23. Ejemplo 3 + + CTM 24. Ejemplo 4 - + 25. Ejemplo 5 NACIMIENTOS POBLACION MUERTES + + + - + 26. EJ. 2 Pag.18: Diagrama causal.

Variables: Lluvia, pastos, contaminacin, agua, vacas y alimentacin humana.

27. Relaciones complejas: Retroalimentacin

Bucles de realimentacin positiva:La causa aumento el efecto y el efecto aumenta la causa.

Se establecen en cadenas cerradas que tienen un nmero par de relaciones inversas.

29. Modelo de crecimiento de una poblacin 30.

Bucles de realimentacin negativa u homeostticos : Al aumentar A aumenta B, pero el incremento de B hace disminuir a A.

Tienden a estabilizar los sistemas.

Se establecen siempre que el nmero de relaciones inversas (-) sea impar.

31. Modelo de crecimiento de una poblacin normal

El nmero de individuos de una poblacin est regulado por un bucle positivo y uno negativo.

Potencial biticores el resultado der =TN-TM

32.

El crecimiento anual de la poblacin se determina por la frmula:

34. EJ.3 35. EJ.4 36.

Ej. PAU 2006 :En el texto aparecen una serie de trminos (calentamiento, sequa, humedales, CO2) que configuran un bucle de retroalimentacin. Dibuja el diagrama y razona si la retroalimentacin es positiva o negativa.

Con el problema del calentamiento global, los cientficos han dicho que muchas en regiones se van a producir grandes sequas. Muchos humedales estn en peligro por la extraccin de agua para al agricultura y la selvicultura. Si se prolonga cualquiera de estas situaciones, los humedales se secaran y eso producira un gran aumento de CO2 en la atmsfera que acelerara el efecto invernadero. Si no protegemos los humedales y si no ratificamos el protocolo de Kioto para evitar el aumento de la sequa, podemos tener cambios climticos mucho ms extremos que lo que hemos conocido hasta ahora,

37.

PREGUNTAS DE SELECTIVIDAD BLOQUE I

Concepto de medio ambiente

Qu se entiende por Sistema Tierra?

Cite algunos lugares de Espaa donde sea posible la explotacin de la energageotrmica. Razone la respuesta. Qu es y cmo se obtiene la energa geotrmica?

Recursos naturales y desarrollo sostenible: conceptos, tipos de recursos y aprovechamiento sostenible de ellos.

Diferencie entre recurso y reserva mineral

39. PASOS A SEGUIR PARA MODELAR UN SISTEMA

Formacin de un modelo mental: Observacin, formulacin de hiptesis yeleccin de variables .

Diseo de un diagrama causal:Unimos las variables mediante flechas .

Elaboracin de un modelo formal o matemtico.

Simulacin de diferentes escenarios.

40. EJ.7 41. EJERCICIO

Observa el diagrama e indica sies un sistema cerrado o abierto razonando tu respuesta.

Energa solar Calor

Alfalfa Conejo Hombre 42. MODELOS DE REGULACIN DEL CLIMA TERRESTRE

LA TIERRA COMO SISTEMA DE CAJA NEGRA

43. LA TIERRA COMO SISTEMA CAJA BLANCA

S (clima)= AUHUBUGUCEquilibrio dinmico

44. EL EFECTO INVERNADERO

Provocado por ciertos gases: vapor de agua, CO2, CH4, N2O.

45. EL EFECTO ALBEDO

Porcentaje de la radiacin solar reflejada por la tierra, del total de energa solar que recibe.

46. Las nubes

Doble accin:

• • • • Aumentan el albedo.

• • • • Incrementan el efecto invernadero.

Su accin depende de la altura de las nubes.

47. Modelo funcionamiento del clima Dos bucles antagnicos:Equilibrio dinmico Radiacin 48. Polvo atmosfrico

Provocado por:

Emisiones volcnicas

Meteoritos

Contaminacin atmosfrica

49. VOLCANES

Tambin pueden provocar un doble efecto:

Descenso de la T:

Al inyectar polvo.

Aumento de la T:

Por las emisiones de CO2.

50. VARIACIONES DE LA RADIACIN SOLAR

Excentricidad de la rbita

Inclinacin del eje

Posicin del perihelio

51. INFLUENCIA DE LA BIOSFERA VIDA PRECMBRICO 52. EVOLUCIN DE LA ATMSFERA 53. INFLUENCIA DE LA BIOSFERA

Reduccin de los niveles de CO2: transformacin en materia orgnica y almacenaje en combustibles fsiles.

Aparicin de 0 2atmosfrico.

Formacin de la capa de ozono.

Aumento del nitrgeno atmosfrico

56. HIPTESIS GAIA

El planeta Tierra y la vida han coevolucionado y se han influido mutuamente.

El planeta tiene capacidad de control ms all de los mecanismos qumicos.

Se comporta como un ente vivo.

57.

La gnesis de GAIA ocurri cuando se buscaban indicadores de vida en otros planetas. El equilibrio qumico de la atmsfera de un planeta debe poseer un ndice muy alto de entropa (desorden). La existencia de una atmsfera con una entropa baja, en la que hay demasiado metano, o demasiado oxgeno, o cualquier otro ordenamiento qumico anmalo, es un indicador de la presencia de vida. Porque es la vida la que altera el equilibrio qumico y lo ordena.

58. Cuando se calienta un material hasta la incandescencia emite una luz cuyo espectro depende de la configuracin atmica del material. Cada grupo de frecuencias de luz hace aparecer bandas claramente definida en la escala que son su huella caracterstica (algo as como las huellas digitales en los humanos)....

Los efectos de hasta las formas de vida ms bsicas sobre un planeta son globales, y de que las pruebas de la vida, o firmas biolgicas, de la atmsfera de un planeta o de su superficie sern reconocibles en el espectro de la luz del planeta.

59.

La prueba espectroscpica ms convincente de la vida tal y como la conocemos es la deteccin de grandes cantidades de oxgeno tanto como de gases reducidos, tales como el metano y el xido nitroso.

60. El Mundo de margaritas de Lovelock es una planeta hipottico parecido al nuestro, del mismo tamao y orbitando alrededor de una estrella similar a nuestro sol. Como nuestro sol, esa estrella ha crecido hacindose progresivamente ms brillante a lo largo del tiempo, radiando ms y ms calor. Aunque la temperatura de la superficie de Daisyworld ha permanecido aproximadamente constante a lo largo de toda su historia. 64. Elabora un diagrama causal o de flujo con cuatro elementos (agua, vegetacin, dixido de carbono, temperatura atmosfrica ) en regiones ridas y razone si se trata de un sistema con retroalimentacin positiva o negativa. Usa esta conclusin para decidir si se trata de un sistema estable o inestable . 65. 1 . Los modelos A y B representan dos posibles consecuencias de un aumento de las precipitaciones en una cuenca hidrogrfica.

• a) Decide, razonadamente, si A y B representan retroalimentacin positiva o negativa.

• b) Cita al menos dos factores que determinen el desarrollo de un modelo u otro. Cmo actan esos factores?

• c) Propn dos acciones o medidas que favorezcan el modelo A. Explica cmo actuaran estas acciones.

66.

• A) Los dos modelos presentan retroalimentacin positiva. En ambos, una perturbacin produce cambios que amplan progresivamente los efectos de la perturbacin.

• b) Factores a tener en cuenta para el desarrollo de un modelo u otro: la cubierta vegetal previa al cambio en la precipitacin, el tipo de suelos o la pendiente. Modo de actuacin; por ejemplo: una escasa vegetacin previa provocar un aumento de erosin antes de que pueda desarrollarse la vegetacin.

• c) Dos medidas que favorecen al modelo A: reforestacin, las prcticas agrcolas que favorezcan la infiltracin y entorpezcan la erosin, o la adecuacin del uso a cultivos que no dejen el suelo desnudo en poca de lluvia.

68. Proceso de eutrofizacin 69. cuntos subsistemas puedes identificar en el siguiente diagrama? 70.

"Un problema del tamao de un planeta"Adaptado de The Economist 5.nov.1994 pp93-95 (Slo algunos prrafos que se refieren ms directamente a modelos. El artculo trata del cambio climtico)

El programa de investigacin sobre el "cambio global" -que incluye el cambio climtico, la disminucin del ozono, el uso de recursos y la biodiversidad- que fue iniciado al final de los aos 80 ha revolucionado las ciencias de la Tierra y buena parte de la Biologa. Ha significado una nueva era en la investigacin cientfica al exigir la cooperacin entre proyectos de muy distintos tipos de cientficos: microbilogos y especialistas en las ciencias del espacio, botnicos y paleontlogos.

Y ha sido, tambin, una gran fuente de dinero para estas investigaciones. El presupuesto del ao 1995 en Amrica para la investigacin del cambio global fue de casi dos mil millones de dlares y miles de cientficos en el resto del mundo estn gastando miles de millones ms.

Estos cientficos tienen un objetivo en su investigacin que puede parecer incluso mayor que su presupuesto. Su empeo es hacer unmodelototal, que sirva para hacer predicciones de los procesos fsicos, qumicos y biolgicos que regulan la Tierra -unmodelode como todos los sistemas que actan en el planeta funcionan en conjunto. Con unmodelode este tipo podran 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 parmetros. Dado que el cambio global podra suponer costos de billones de dlares en las prximas dcadas, no prevenir este problema sera una falta de responsabilidad. Pero, realmente el modelo que se intenta construir ser capaz de evitar la catstrofe?.

71.

Para los cientficos 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 climtico les ha obligado a trabajar en comn. Y al hacerlo as han visto lo que los dems aportan. Los bilogos han comprobado las ventajas de los datos obtenidos por satlite; y los modeladores del clima la importancia de la biosfera.

Ya se ha obtenido algn resultado. Oceangrafos e investigadores de la atmsfera colaborando en el programa TOGA (Tropical Oceans and Global Atmosphere) han desarrollado un modelo que hace predicciones a largo plazo del fenmeno climtico peridico del Pacfico llamado " El Nio ". Sus previsiones de alteraciones en las precipitaciones ayudan a los agricultores a ajustar sus planes de cultivo. As se logr mantener el rendimiento agrcola en Per en 1986-87 y de nuevo en Brasil en 1991-92, a pesar de la sequa. La confianza en que los nuevos modelos capaces de predecir el clima y los cambios ecolgicos traern beneficios econmicos como estos, ha convertido a la ciencia del cambio global en la nueva gran favorita.

Predicciones como la de "El Nio" han sido posibles al traducir una visin conceptual del mundo en unmodelo computacional .