Download CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES


El medio ambiente es el conjunto de
componentes
físicos,
químicos,
biológicos y sociales capaces de causar
efectos directos o indirectos sobre los
seres vivos y las actividades humanas, en
un plazo corto o largo de tiempo.
Las ciencias ambientales son un
conjunto de disciplinas cuya finalidad es
la comprensión del medio ambiente y
de sus interacciones con la humanidad.
 Muchas de estas disciplinas poseen
larga tradición en otros ámbitos del
saber, como las matemáticas, física,
química, biología…
 Utilizan conocimientos procedentes de
las ciencias reduccionistas, tienen un

enfoque sistémico, se basan en la teoría
Para la Termodinámica un sistema es
una parte del Universo que separamos
del resto para estudiarla.
 Para la Teoría general de sistemas, un
sistema es un conjunto de elementos
interrelacionados entre sí que forman
una unidad.
 Un sistema es una estructura mayor que
la suma de sus partes, posee
propiedades emergentes.

Las definiciones de sistema no concretan el
tamaño, ni la complejidad ni las
propiedades, por lo que podemos
considerar sistema desde una simple
célula, una charca, una maquinilla de
afeitar… hasta el Sistema Solar.
 Cuando
un
sistema
se
encuentra
englobado dentro de otro mayor forma un
subsistema.
 Ej.: el sistema Tierra es un subsistema del
Sistema Solar.

El medio ambiente de un sistema son los
elementos exteriores a él con los que
intercambia
materia,
energia
o
información.
 Medio natural es el conjunto de
subsistemas terrestres con los que
actuamos: la atmósfera, la hidrosfera, la
corteza terrestre y la biosfera (de la que
formamos parte).


Los componentes de los sistemas y los
sistemas entre sí han de seguir las leyes
de la Termodinámica:
1. La energía ni se crea ni se destruye,
solo se transforma.
2. La energía potencial del estado
final es siempre menor que la energía
potencial del estado inicial.
Como consecuencia de estas leyes:
 1) Para que se produzcan procesos
espontáneamente tiene que haber una
entrada de energía desde fuera del
sistema (procesos exergónicos) .
 2) Los procesos naturales tienden a
aumentar la entropía, es decir el
desorden y la aleatoriedad.

Teniendo en cuenta la Termodinámica hay:
SISTEMAS ABIERTOS
Intercambian materia y energía con su
entorno. Ej.: un lago, una ciudad, un
bosque.
SISTEMAS CERRADOS
Solo intercambian energía. Ej.: el planeta
Tierra (excluyendo meteoritos).
SISTEMAS AISLADOS
No intercambian materia ni energía. En
sentido estricto no existe ninguno. Con
limitaciones podríamos considerar al
Sistema Solar.
Sistema
espacio
Sistema solar
Sistema
Tierra
Ecosistemas
Podemos considerar la Tierra como un
gran sistema formado por varios
subsistemas:
ATMOSFERA
HIDROSFERA
GEOSFERA
BIOSFERA
Capa mas externa del planeta, en estado
gaseoso que se extiende hasta 300 km.
de altura.
Prácticamente todo el agua que hay en
la
Tierra
constituye
una
capa
discontinua que envuelve la superficie
solida.
Comprende el agua líquida, tanto
continental
(ríos,
lagos…)
como
oceánica, y el hielo glaciar; pero
también hay agua en la atmósfera y en
los seres vivos.
.
Es la parte rocosa del planeta, formada
por corteza, manto y núcleo.
En la parte superficial de la corteza se van
a llevar a cabo la mayoría de las
interrelaciones con los otros subsistemas
terrestres.
Formada por todos los seres vivos que
habitan la Tierra.
Ocupa la parte inferior de la atmósfera, la
parte superficial de la Corteza Terrestre y
una parte de la hidrosfera
Cuando un sistema está funcionando,
realiza transformaciones energéticas y
trabajos. No hay ningún trabajo que sea
totalmente conservativo, y por tanto parte
de la energía se disipa al no ser
recuperable.
Por lo tanto, si a un sistema no se le
proporciona energía periódicamente deja
de funcionar (reposo o equilibrio con el
entorno)
)
Cualquier sistema biológico recibe de su
entorno un continuo aporte de energía y
materia que les permite mantener su
estructura y realizar trabajos. Si este
aporte se detiene también se detiene el
sistema llegando a su estado de
equilibrio.
Por tanto, los sistemas con funcionamiento
mantenido, (como un ser vivo por ej.),
son sistemas alejados del equilibrio
Son sistemas complejos capaces de
contrarrestar las perturbaciones
procedentes del exterior y mantener su
funcionamiento estabilizado entre unos
márgenes muy estrechos de fluctuación.
Ej.: el sistema atmosférico se ha
mantenido dentro de unos valores
estrechos en los últimos mil millones de
años. Lovelock dijo en 1969 que se
debía a la actividad de la biosfera.
James Lovelock, a partir de los estudios
sobre la estabilidad de la química
atmosférica publicó en 1979 la teoría
GAIA, que considera que la vida es un
atributo del planeta Tierra en su
conjunto y no solo de la biosfera, es
decir, la Tierra en su conjunto sería un
sistema adaptativo.
La homeostasis es la capacidad de un
sistema de mantener constantes ciertos
parámetros. Por ello, los sistemas
adaptativos se llaman también sistemas
homeostáticos o sistemas
autorregulados.

1. MODELOS ANALOGICOS:
› EL TUNEL DE VIENTO
› LAS MAQUETAS
› DIAGRAMAS DE RELACIONES CAUSALES (DIAGRAMAS DE
FORRESTER)
2. MODELOS DIGITALES:
PREVISION DE RIESGOS
SISTEMAS DE ALERTA TEMPRANA (SAT)
ORDENACION DEL TERRITORIO
DISEÑO DE ESTRUCTURAS
Son diagramas de relaciones causales
en los que se representan diversas
variables que tienen una relación causaefecto.
La relación se indica mediante flechas
en las que se añade el signo + si la
relación es directa, y el signo – si la
relación es inversa.

1. RELACION DIRECTA ENTRE VARIABLES
Se representa con el signo +
radiación solar
temperatura
(a más radiación solar, más
temperatura,
o, a menos radiación solar, menos
temperatura).

2. RELACION INVERSA ENTRE VARIABLES
Se representa con un signo –
Temperatura agua
O2 disuelto
en un rio
(a más temperatura del agua, menos
oxígeno disuelto, o
a menos temperatura del agua, más
oxígeno disuelto

3. RELACIONES ENCADENADAS
Se producen entre mas de dos variables.
Si el número total de relaciones
INVERSAS ES PAR, la relación global será
DIRECTA. En caso contrario, la relación
global será inversa.
(recordad que - x - = + )
USO NITRATOS
MINERALES EN AGUA
ALGAS
MICROORGANISMOS
DESINTEGRADORES
O2
SERES VIVOS EN AGUA
En el caso anterior el resultado global de
las relaciones encadenadas es INVERSO,
ya que el número de relaciones inversas
es uno (impar); y por tanto podríamos
concluir, que A MAYOR CANTIDAD DE
NITRATOS, MENOR SERA EL NUMERO
DE SERES VIVOS EN EL MEDIO
ACUATICO A DONDE FLUYAN.
Cuando en un diagrama de relaciones
causales encontramos una variable que
afecta a otra anterior de la cadena se
forma un circuito cerrado de relaciones
causales
llamado
bucle
de
realimentación, de retroalimentación o
feedbak.
Pueden ser de dos tipos
RETROALIMENTACION POSITIVA
RETROALIMENTACION NEGATIVA
Cuando el aumento de una variable
produce el aumento de la otra variable.
(o la disminución produce disminución).
Ej.:
EROSION
ESPESOR SUELO
RETENCION
DE AGUA
A más erosión, menos suelo, y a menos
El aumento de una variable produce la
disminución de la otra variable.
Es el ej. Típico del termostato de una
calefacción. (si la temperatura baja, el
termostato se dispara y se enciende la
caldera más tiempo).
LOS SISTEMAS HOMEOSTATICOS POSEEN
BUCLES DE RETROALIMENTACIÓN
POSITIVA PARA AUTORREGULARSE.