Vocavulario

Introducción a las ciencias ambientales.

Ciencias medioambientales

↓ Objetivo

Aportar cultura científica

Para

↓ ↓ ↓ ↓

Conocer problemas medioambientales

Criterios de actuación ante ellos:

Nace la investigación científica

Más conservación

Más actitudes responsables

Aprovechar eficientemente los recursos

Buscar soluciones:

• Legislación

• Conferencias

• Políticas

• Uso de nuevas tecnologías

↑ Calidad de vida

Sociedad científico-tecnológica ↑ Problemas medioambientales

↑ Desigualdad social

Tema 1: Concepto de media ambiente y dinámica de sistemas

Media ambiente: Visión holístoca (global), Conjunto de componentes físico/químico/biológico/social que te tienen un efecto positivo/negativo a corto/largo plazo sobre los seres vivos y actividades humanas (Estambul 1972)

Medio ambiente

Formado por

Medio FyQ Biología

Agua, suelo seres vivos - seres humanos

Interacción

↓

Impactos

↓

Búsqueda de soluciones

Se estudia como un

Sistema Visión holistica

↨ Formado por ↨ Implica

Subsistemas Interdisciplinariedad

Intercambian

• Materia

• Energía

• Información

Enfoque científico de las ciencias medio ambientales

Enfoque

Reduccionista

Holístico

Estudio de las partes por separado (método analítico)

Estudio de las propiedades por separado (método analítico)

Estudio de las interacciones entre las partes, propiedades emergentes. Este es el enfoque que vamos a utilizar en las ciencias medioambientales (método sintético)

Teoría de sistemas (Jay Forrester)

Sistema: conjunto de componentes o elementos de un todo que interaccionan entre si y con el exterior (ej. familia). Enfoque holístico e interdisciplinar. Su metodología es la teoría de sistemas, uso de modelos.

Modelos: simplificaciones de la realidad (no son reales). Se eliminan los detalles prescindibles. Elegimos variables que nos interesan.

Formales Representan la realidad por medio de expresiones matemáticas, son verificables y actualmente se utilizan modelos

Tipos simulados por ordenador.

Mentales No representan la realidad, son subjetivos, nuestras percepciones están influidas, distintas percepciones distintos modelos.

Tipos de sistemas

Caja negra

- Abiertos: Intercambian materia y energía.

- Cerrados: solo entra y sale energía, la materia se recicla.

- Aislados o adiabáticos: No existe intercambio.

En todo modelo de caja negra se deben cumplir los dos principios de la termodinámica:

Principio de la conservación de la energía: E.entrante + E.almacenada = E.saliente

Principio de la degradación de la energía: A más desorden→ energía más dispersa

Caja blanca

Consiste en estudiar el interior de un sistema eligiendo unas variables:

Se eligen unas variables.

Delimitar el objeto de estudio.

Se estudian las relaciones entre las variables.

Se representan en diagramas causales.

Tipos según relación entre las variables:

• Simples:

- Directos: Ambas variables se mueven en la misma dirección. A → B

- Indirectas: Las variables se mueven en distintos sentidos. A → B

- Encadenadas: Cuando el mumero de relaciones negativas es par es positiva y si es impar es negativa.

A → B → C → D A → D

• Complejas

Son relaciones de un elemento y cono este influye en otro a si vez y la ultima a su vez incluye en la primera y se cierra formando un bucle de retroalimentación.

- Retroalimentación positiva.

La causa aumenta el efecto y este aumenta la causa.

Refleja la tendencia que tiene el sistema a desequilibrarse.

Nacimiento

+ ↓ ↑ +

Población

- Retroalimentación negativa.

La causa aumenta el efecto y este disminuye la causa.

Defunción

+ ↓ ↑ −

Población

Lo normas es que ambos bucles estén en equilibrio.

Tn+ Nacimientos Población Defunciones Tm+

Potencial biótico (r): resultado combinado de ambos bucles.

Capacidad de carga (k): Número máximo de individuos que pueden vivir en un territorio en las condiciones medioambientales que existen en ese momento.

Pasos para modelar un sistema

1. Formación de un diagrama causal- Hipótesis Elección de variables

2. Diseño de un diagrama causal Validar las relaciones entre las distintas variables

3. Elaboración de un modelo formal

4. Simulación de distintos escenarios ¿Qué ocurriría?

El clima terrestre

Planeta Tierra

Caja negra: Estudiar los cambios en la radiaccion solar

Caja blanca: La maquina climatica esta regulada por diferentes variables.

Existen 7 factores que regulan el clima terrestre:

El efecto invernadero (EI) y su incremento

El efecto albedo (EA)

Las nubes

El polvo atmosférico

Los volcanes

Las variaciones en la reacción solar incidente

La biosfera

Efecto invernadero (EI) y su incremento

Es un fenómeno natural beneficioso porque permite que la temperatura media de la Tierra sea 15ºC. De no existir el valor medio sería de −18ºC.

El EI se produce en la troposfera. La concentración de los gases de EI depende de los ciclos biogeoquímicos. El incremento del efecto invernadero tiene origen antrópico. Se produce cuando la radiación infrarroja es menor del 88% (solo se disipa el 12%)

Causas: deforestación, incendios, quema de combustibles fósiles (carbón y petróleo).

Efectos: Aumento de la temperatura, Aumento de los niveles del mar, modificación de las corrientes marianas.

El efecto albedo (EA)

Es el porcentaje de radiación solar incidente reflejada por la superficie terrestre. A mayor claridad de la superficie reflectante (desierto de arena o superficie helada) mayor reflexión y menor temperatura.

Superficie helada → EA → Temperatura

↑_____________________|

Nubes

Doble acción

Nubes altas: favorecen el efecto invernadero

Nubes bajas: favorecen el efecto albado

En Marte un planeta muy similar a la Tierra, predomina el efecto albedo, mientras que en Venus hay un alto efecto invernadero.

Variaciones en la radiación solar incidente

Graduales

En el inicio (formación de la Tierra → 4600ma) nuestro Sol emitía un 30% de radiación menos que en la actualidad. Sin embargo la temperatura media era igual a la actual porque la concentración de CO² en la atmósfera era muy elevada (90%)

Fotosintéticos → Fijan CO² (sumideros de CO²) → ↓ [CO²] → Temperatura media

Actualmente tenemos un Sol que calienta más.

Periódicas

Cambios cíclicos en la red solar coincidentes con los ciclos astronómicos o ciclos de Milankavitch. Son los factores que explican un fenómeno como las glaciaciones.

Ejemplos

- Variaciones en la excentricidad de lo orbita (cada 100000 años)

A mayor elipse menor radiación por lo tanto la estación calida es mas corta.

- Cambios en la inclinación del eje terrestre (nutación)

Aproximadamente cambia cada 40000 años. Actualmente 23º 27'.

- Variaciones en la posición del perihelio de la Tierra.

En el hemisferio norte → Inviernos en el perihelio mas suaves.

En el hemisferio sur → Inviernos en el perihelio mas fuertes.

Volcanes

Doble efecto dependiendo de los productos emitidos y la altura alcanzada por ellos.

A corto plazo

Por emisión de polvo → efecto pantalla → Impide la entrada de radiación solar por emisión de SO² al unirse al H²O → Brumas que también hacen de efecto pantalla.

A largo plazo

↑ Temperatura

...