INTRODUCCI

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INTRODUCCIÓN A LAS CIENCIAS MEDIOAMBIENTALES

• CONCEPTO DE MEDIOAMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS

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Concepto de MedioAmbiente

• Conferencia de Estocolmo 1972 conjunto de
  elementos físicos, químicos, biológicos y
  sociales capaces de causar efectos directos o
  indirectos, a corto o largo plazo, sobre los
  seres vivos y las actividades humanas.
• Coloquio de Aix-en.-Provence 1972 conjunto de
  seres y cosas que constituyen el espacio próximo
  o lejano del hombre, sobre los que puede actuar,
  pero que recíprocamente pueden actuar sobre él y
  determinar total o parcialmente, su existencia y
  modos de vida.

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Otros conceptos

• Constitución Española conjunto de recursos
  naturales (aire, agua, suelo, fauna, flora) por
  cuya utilización deben velar los poderes
  públicos, incluyendo, además, a la relación que
  el hombre establece con dichos elementos.
• Directiva Comunidad Europea 85/5/377 (1985) es
  el sistema constituido por el hombre, la fauna y
  la flora el suelo, el aire, el clima, y el
  paisaje las interacciones entre los factores
  citados, los bienes materiales y el patrimonio
  cultural.

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Conceptos de MA

• María Novo 1986 es el sistema constituido por
  los factores naturales, culturales y sociales,
  relacionados entre sí, que condicionan la vida
  del hombre a la vez que constantemente son
  modificados y condicionados por él.
• Albert Sasson es una compleja red de factores
  físicos, bióticos y socioculturales,
  interactuando en situaciones sistemáticas
  mediante flujos de energía, materia e
  información.

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Reduccionismo y holismo.

• El estudio del m.a. es interdisciplinar, por lo
  que necesita un enfoque de conjunto (holístico,
  global), pero aprovechando la visión
  reduccionista del método científico, que divide
  nuestro objeto de estudio en componentes simples,
  que interaccionan.

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Sistemas

• Conjunto de partes operativamente
  interrelacionadas, es decir, en el que unas
  partes actúan sobre otras y del que interesa
  fundamentalmente el comportamiento global.
  Ejemplos un ser vivo, una fábrica, en instituto,
  las entidades educativas, una familia, un
  ecosistema, un bosque, el medioambiente.
• Para estudiarlos utilizamos la dinámica de
  sistemas (Jay Forrester), que consiste en
  observar y analizar las relaciones e
  interacciones existentes entre las partes de
  nuestro objeto de estudio, recurriendo al uso de
  modelos.

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Modelos

• Versiones simplificadas de la realidad.
• Determinamos la variables que participan en el
  sistema.
• Pasamos de un modelo mental, cuando nos
  percatamos del problema, a un modelo formal,
  matemático, cuando hemos determinado las
  variables y cómo interactúan. Este último modelo
  nos permite hacer predicciones.

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Sistemas caja negra

• Sistema en el que no queremos mirar en su
  interior. Sólo nos interesan la entradas y
  salidas de materia, energía e información, es
  decir, sus interacciones con el entorno.
• Tipos de sistemas caja negra
• Abiertos, con entradas y salidas de materia y
  energía. Una ciudad, un organismo vivo ...
• Cerrados, no hay intercambio de materia, sólo de
  energía. Una charca, nuestro planeta ...
• Aislados, sin intercambio de materia ni de
  energía. Nuestro sistema solar.

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La energía en los sistemas

• Los modelos caja cumplen las leyes de la
  termodinámica
• Primera ley de conservación de la energía.
• Segunda en cada transferencia , la energía se
  transforma y suele pasar de una forma más
  concentrada y organizada a otra más dispersa y
  desorganizada. En consecuencia, aumenta la
  entropía (magnitud que mide la parte no
  utilizable de la energía contenida en un sistema).

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Entropía

• Asociada al orden existente en un sistema. Cuanto
  mayor orden exista, más concentrada estará la
  energía y más baja será la entropía. Por el
  contrario, a mayor entropía, más desorden y la
  energía estará más dispersa.
• El mantenimiento del orden necesita de un aporte
  de energía. El universo tiendo a una alta
  entropía, al desorden. Los seres vivos son
  sistemas ordenados, mantienen baja la entropía
  interior, gastando energía y liberando moléculas
  de elevada energía y calor son sistemas abiertos
  que rebajan su entropía a costa de aumentar la
  del entorno.

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Sistema abierto un ser vivo.
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Sistemas caja blanca

• Podemos observar las partes (variables) que lo
  componen y unirlas con flechas que las relacionen
  entre sí, representando sus interacciones. Se
  forma así un diagrama causal.

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Relaciones causales

• Conexiones causa-efecto de cualquier otro tipo
  entre variables. Pueden ser simples o complejas.
• Simples influencia de un elemento sobre otro.
• Directas () las dos variables se mueven en el
  mismo sentido. Si A aumenta, B aumenta. Si A
  disminuye, B disminuye.
• Inversas (-) las dos variables se mueven en
  sentido contrario. A aumenta, B disminuye, o
  viceversa.
• Encadenadas una serie de variables unidas
  mediante flechas (lee de forma independiente dos
  a dos). Para simplificar, si el número de
  relaciones negativas es par, el conjunto es par.

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Relaciones causales

• Complejas realimentación. Una relación que se
  cierra sobre sí misma.
• Positiva la causa aumenta el efecto y el efecto
  aumenta la causa. Se trata de un incremento
  desbocado. En cadenas cerradas son un número par
  de relaciones negativas. Signo en el centro de
  la relación. Desestabilizan los sistemas.
  Crecimiento exponencial.
• Negativa u homeostático al aumentar la causa
  aumenta el efecto, y el aumento del efecto,
  amortigua la causa. Tienden a estabilizar los
  sistemas por lo que se denominan homeostáticos.
  Se indican con un signo en el centro de la
  relación. Crecimiento sigmoidal.

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(No Transcript)
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Modelar un sistema

• Formación de un modelo mental.
• Diseño de un diagrama causal. (validar)
• Elaboración de un modelo formal.
• Simulación de escenarios.

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Modelos de regulación del clima terrestre

• Modelo de caja negra sistema cerrado, entra y
  sale energía, no materia.
• Modelo de caja blanca la máquina climática.
  Interaccionan los subsistemas terrestres
  (atmósfera, hidrosfera, geosfera, biosfera y
  criosfera).

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La Tierra como sistema caja blanca
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El efecto invernadero

• Se origina en los primeros 12 kms. por la
  presencia de gases como el vapor de agua, dióxido
  de carbono, metano y N2O principalmente. Permiten
  de la temperatura media terrestre se mantenga
  entorno a 15ºC.
• La cantidad de calor atrapado dependerá de la
  concentración de esos gases.

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(No Transcript)
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El efecto albedo

• Porcentaje de la radiación solar reflejada por la
  Tierra del total que incide procedente del Sol.
• Varía en función del color de la superficie
  terrestre. Cuanto más clara sea, mayor cantidad
  de luz reflejada, mayor el albedo y menor la
  temperatura.

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(No Transcript)
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La nubes

• Por una parte incrementan el albedo.
• Por otra, devuelven a la superficie terrestre
  radiación infrarroja, incrementando el efecto
  invernadero.
• El tipo de bucle dependerá de la altura a la que
  se encuentre la nube si es baja aumentará el
  albedo si es alta, aumentará el efecto
  invernadero.

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Polvo atmosférico

• El polvo atmosférico de diverso origen (volcanes,
  incendios, meteoritos, contaminación, etc) no
  deja atravesar la radiación solar, reflejándola
  hacia el espacio, lo que contribuye al
  enfriamiento del planeta.

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Volcanes

• Al igual que las nubes ejercen un doble papel en
  función de los productos emitidos y la altura
  alcanzada por estos.
• Descenso de la temperatura por la emisión de SO2
  y la altura alcanzada. A mayor altura más tiempo
  de permanencia (2 años) y mayor el descenso de
  las temperaturas.
• Aumento de la temperatura, por aumento del efecto
  invernadero como consecuencia del CO2.

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Variaciones de la radiación solar

• La radiación solar ha sufrido variaciones
  periódicas y graduales importantes a lo largo de
  los tiempos.
• Periódicas ciclos de Milankovitch, que se deben
  a
• La excentricidad de la órbita terrestre, cada
  100.000 años.
• La inclinación del eje terrestre, cada 41.000
  años.
• La posición del perihelio, varía cada 23.000
  años.
• Graduales ha medida que el Sol se va degradando
  se va desprendiendo más calor.

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La biosfera

• Según la hipótesis Gaia, la Tierra es un sistema
  homeostático, que regula su temperatura debido a
  las interacciones entre los diferentes
  subsistemas que lo componen. La biosfera
  desempeña un papel fundamental porque rebaja los
  niveles de CO2 y por tanto reduce la temperatura.

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Variación de la composición atmosférica
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Cambios en la composición de atmósfera y el clima
debidos a la fotosíntesis

• Reducción de los niveles de CO2 en la atmósfera.
• Aparición del oxígeno atmosférico.
• Formación de la capa de ozono.
• Aumento del nitrógeno atmosférico por reacciones
  metabólicas de los seres vivos a partir de los
  óxidos nitrogenados

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Analiza las relaciones causales
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Analiza las relaciones causales
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Analiza las relaciones causales