Concepto de Medio Ambiente

Ecología. Ecosistemas. Naturaleza. Homeostasis. Teoría General de los Sistemas. Termodinámica. Gaia. Impacto ambiental

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-Concepto de Medio Ambiente. El medio Ambiente Urbano y el Medio Ambiente Natural.

El medio ambiente es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas.

Medio ambiente urbano: Por primera vez en la historia de la humanidad, hay más personas viviendo en las ciudades que en las zonas rurales. Europa es uno de los continentes más urbanizados. En torno al 75 % de su población vive en zonas urbanas; en 2020, la cifra será del 80 %. Como consecuencia, la demanda de suelo en las ciudades y sus alrededores es cada vez mayor; la expansión urbana descontrolada está remodelando los paisajes y afectando a la calidad de vida de las personas y el entorno como nunca. La planificación y la gestión urbana han adelantado muchas posiciones en la agenda política, con el transporte y la vivienda como retos cruciales.

Medio ambiente natural: el medio ambiente en sí, es el entorno que afecta o influye en las circunstancias de vida de las personas o en general de una sociedad; este entorno a su vez se compone de diversos elementos: sociales, culturales y naturales, entonces, se puede decir que el medio ambiente natural o elementos naturales simplemente son aquellos producto de la naturaleza y que influyen en las características de la vida actual en el planeta y por supuesto en las que vivirán las generaciones futuras.
El medio ambiente natural se encuentra compuesto por elementos, como: ...los seres vivos (como te decía hace un momento), el agua, el suelo o el aire.

-Principios Generales de la Teoría General de los Sistemas. Concepto de homeostasis. Interdisciplinariedad en el estudio del medio ambiente.

Se basa en observar y analizar las relaciones e interacciones existentes entre las partes del objeto de estudio, modelándolo en función de ellas. A partir de dichas relaciones conoceremos el comportamiento global del sistema como un todo.

Sistema: conjunto de partes que interaccionan. Al analizar un sistema no nos interesan los detalles de las partes o componentes, sino las relaciones existentes entre ellos, a partir de las cuales obtendremos su funcionamiento global.

El sistema como caja negra: podemos considerar un sistema como si fuera una “caja”, dentro de la cual no podemos mirar, ya que nuestro interés se centra únicamente en ver cómo son las relaciones con otros sistemas. Trata de analizar los flujos de materia, energía e información que entran y salen de él, es decir, en las entradas y salidas.

El sistema como caja blanca: cuando observamos los subsistemas que existen en el interior de un sistema (pasamos a observar y analizar su contenido).

Pasos a seguir para modelar un sistema: 1. Observación de la realidad (modelo mental).

2. Planteamiento de hipótesis (modelo informal).

3. Diseño inicial (modelo formal).

4. Verificación del modelo (compararlo con la relidad).

Sistemas abiertos y cerrados:

ABIERTOS: en los que se producen entradas y salidas de materia y energía. (ejem. En una ciudad entra y sale energía; además entra materia y salen deshechos y productos manufacturados).

CERRADOS: en los que no existen intercambios de materia, pero sí de energía. (ejem. En una charca entra energía solar y sale calor).

AISLADOS: en los que no existe intercambio de materia ni de energía. (ejem. Sistema Solar y sus planetas).

Todos ellos habrán de seguir las leyes de la termodinámica, que son las que determinan los intercambios de materia y energía.

Primera ley de la termodinámica: conservación de la energía.

La conservación de la energía será una norma fundamental a la hora de plantear nuestros modelos: “la energía ni se crea ni se destruye”. Por ello será necesario considerar que en todo sistema que modelemos la energía entrante equivale a: la energía almacenada (dentro del sistema) + la energía que salga.

Segunda ley de la termodinámica: entropía.

Consideramos entropía como “una medida de la incapacidad de realizar un trabajo”.

Según la 1ª ley de la termodinámica, no se puede perder energía en los intercambios, pero tampoco podemos estar utilizando siempre la misma sin pagar un precio, que para cada intercambio será el incremento de su entropía, lo que significa que no podemos intercambiar con otra fuente, a no ser que ésta tenga menor entropía.

La energía no se pierde, pero de alguna forma disminuye en calidad. Ésta aparece asociada al orden existente en nuestro sistema. Cuanto mayor orden exista, más posibilidades habrá de producir energía; si existe un mayor desorden, habrá menos posibilidades de generarla. Los físicos han denominado entropía a una medida de esta calidad, y todos los intercambios de energía realizados han de incrementarla.

Sin embargo, los seres vivos nadan contra corriente, oponiéndose a ella, y es ahí donde reside la clave de la vida. Consiguen mantener su baja entropía expulsando al entrono moléculas de elevada entropía. En esto consiste el proceso respiratorio, al degradar azúcares para obtener la energía se libera al medio CO2 y vapor de agua. Se trata de un sistema abierto que rebaja su entorno a base de aumentar la de su entorno.

HOMEOSTASIS: Es la característica de un sistema abierto o de un sistema cerrado o una conjugación entre ambos, especialmente en un organismo vivo, mediante la cual se regula el ambiente interno (metabolismo), para mantener una condición estable y constante. La homeostasis es posible gracias a los múltiples ajustes dinámicos del equilibrio y los mecanismos de autorregulación y osmorregulación.

-Modelado de sistemas. La hipóteis de Gaia.

Modelo: simplificación de la realidad.

��Todo el mundo emplea instintivamente modelos cuando toma decisiones sobre determinados aspectos de la realidad.

��En el proceso de toma de decisión se elige una entre varias acciones posibles, teniendo en cuenta el efecto que cada acción vaya a producir.

��La relación que liga las posibles acciones con sus efectos es el modelo del sistema. Por lo tanto, en el proceso de toma de decisiones se está empleando un modelo del sistema.

  • Modelo Mental: especie de mapa que nos servirá para guiarnos en el mundo, de cómo funcionan las cosas (son personales, cada uno hacemos a nuestra manera).

  • Modelo Formal: consistirá en una o más ecuaciones que asocien las variables de dicho modelo entre sí para representar la realidad.

  • Dinámica de Sistemas: se basa en observar y analizar las relaciones e interacciones existentes entre las partes objeto de estudio, modelándolo en función de ellas. A partir de dichas relaciones conoceremos el comportamiento global de un sistema como un todo. Se ha aplicado a múltiples campos para la realización de modelos sociales, económicos, biológicos. Por ello permite establecer comparaciones interdisciplinares, ya que se han encontrado modelados similares dentro de campos dispares.

    HIPÓTESIS DE GAIA: Considera al planeta en su conjunto como un sistema homeostático. La hipótesis de Gaia es un conjunto de modelos científicos de la biosfera en el cual se postula que la vida fomenta y mantiene unas condiciones adecuadas para sí misma, afectando al entorno. Según la hipótesis de Gaia, la atmósfera y la parte superficial del planeta Tierra se comportan como un todo coherente donde la vida, su componente característico, se encarga de autorregular sus condiciones esenciales tales como la temperatura, composición química y salinidad en el caso de los océanos. Gaia se comportaría como un sistema auto-regulador (que tiende al equilibrio).

    -La Tierra como sistema.

    Utilizando un enfoque de caja negra podemos considerar la Tierra como un sistema que recibe un flujo continuo de energía del Sol, que a su vez se remitirá al espacio exterior en forma de calor.

    La energía que entra lo hará como radiación electromagnética (luz visible mayoritariamente) y la energía saliente será luz infrarroja (de mayor longitud de onda) remitida por la superficie. Las otras bandas lumínicas y partículas cargadas serán reflectadas por las capas más externas de la atmósfera y la magnetosfera.

    Es sistema Tierra autorregula su temperatura, permitiendo la existencia de agua líquida (entre 0-100ºC), de lo contrario no existiría vida.

    -Recursos naturales. Concepto de recurso renovable y no renovable.

    Se denominan recursos naturales a aquellos bienes materiales y servicios que proporciona la naturaleza sin alteración por parte del ser humano; y que son valiosos para las sociedades humanas por contribuir a su bienestar y desarrollo de manera directa (materias primas, minerales, alimentos) o indirecta (servicios ecológicos).

    Recurso es cualquier cosa que conseguimos del entorno para cubrir nuestras necesidades y deseos (ejem. Todos los seres vivos necesitan comida, agua y refugio para sobrevivir).

    Un recurso es renovable o no renovable según sea su forma de consumo.

    Recurso renovable: cuando se explota a una velocidad menor que a la que se produce. Los recursos renovables son aquellos recursos que no se agotan con su utilización, debido a que vuelven a su estado original o se regeneran a una tasa mayor a la tasa con que los recursos disminuyen mediante su utilización. Esto significa que ciertos recursos renovables pueden dejar de serlo si su tasa de utilización es tan alta que evite su renovación, en tal sentido debe realizarse el uso racional e inteligente que permita la sostenibilidad de los mismos recursos. Dentro de esta categoría de recursos renovables encontramos el agua y la biomasa (todo ser viviente).

    Algunos de los recursos renovables son: el bosque, el agua, el viento, los peces, radiación solar, energía hidráulica, madera, energía eólica y productos de agricultura

    Recurso no renovable: cuando se explota a un ritmo superior al de su producción. Los recursos no renovables son recursos naturales que no pueden ser producidos, cultivados, regenerados o reutilizados a una escala tal que pueda sostener su tasa de consumo. Estos recursos frecuentemente existen en cantidades fijas ya que la naturaleza no puede recrearlos en periodos geológicos cortos. Algunos de los recursos no renovables son: el carbón, los minerales, los metales, el gas natural y los depósitos de agua subterránea, siempre que sean acuíferos confinados sin recarga.

    -Concepto de Impacto Ambiental.

    Alteración del medio provocada por la acción humana (ejem. La contaminación producida por la quema de combustibles fósiles).

    -Historia de las relaciones entre la humanidad y la naturaleza.

    La cultura permite al hombre utilizar la experiencia acumulada por sus antepasados, incrementarla y ponerla a disposición de las futuras generaciones. Esta fundamental diferencia con el resto de los seres vivos nos ha permitido realizar y desarrollar múltiples avances en todos los campos del conocimiento; especialmente ha impulsado el desarrollo de tecnologías, gracias a las cuales hemos sido capaces de modificar, a nuestro favor, las condiciones existentes en nuestro entorno. Paralelamente a los avances tecnológicos, se incrementan las necesidades de bienes, que a su vez imponen la búsqueda de nuevos recursos y un desarrollo de nuevas tecnologías.

    El funcionamiento de este bucle de realimentación positivo ha permitido a la humanidad pasar de sobrevivir a duras penas con lo que el entorno le ofrecía, a realizar modificaciones irreversibles sobre el mismo. Dichas modificaciones causan graves impactos sobre el medio, debido a la sobreexplotación de recursos y a los subproductos resultantes de su uso.

    Actualmente el consumo de recursos es tan elevado que nos encontramos en el límite de lo que la naturaleza puede ofrecernos; por ello debemos encontrar una solución o nos encontraremos a un grave colapso que puede suponer un grave riesgo tanto para el planeta como para nuestra civilización (ejem. La desaparición de la floreciente civilización de la isla de Pascua, debida a la tala indiscriminada de árboles).

    El hombre cazador y recolector: durante el Paleolítico logró sobrevivir por su ingenio, que le permitió desarrollar diversos recursos (dominio del fuego, armas, vestidos). Sus fuentes de re cursos eran la caza y la recolección (limitadas por las existencias de la zona). La única fuente de energía utilizada era la solar, en forma de alimentos que recolectaba, o del fuego. Para trabajos sólo disponía de su propia energía muscular.

    El hombre agricultor y ganadero: la agricultura (considerada como el cambio tecnológico que mayor impacto ha tenido para la humanidad) liberó al ser humano de su dependencia directa de la naturaleza para conseguir alimento. La humanidad aprende a fundir y usar los metales, a atalajara animales, descubre el arado, el carro de ruedas y el buque de vela. Sienta las bases de un gran cambio social. En la Edad Media se generalizan los molinos de viento y agua.

    La Revolución Industrial: La energía proporcionada por los molinos resultaba insuficiente para cubrir la nueva y creciente demanda energética. Se sustituyó la madera por carbón (por agotamiento de los bosques ingleses) culminó con la aparición de la máquina de vapor, que permitía transformar la energía del carbón en energía mecánica. La mejora de los sistemas sanitarios y de la calidad de vida permitió un crecimiento enorme de la población humana. Este aumento impulsó la ocupación de prácticamente todo el planeta, y el resultado la sobreexplotación de los recursos para mantener a tanta población.

    El despertar de la conciencia ambiental y su evolución. Ecología y ecologismo. Ecología: es la ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente: «la biología de los ecosistemas».En el ambiente se incluyen las propiedades físicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos locales, como el clima y la geología, y los demás organismos que comparten ese hábitat (factores bióticos).La visión integradora de la ecología plantea que es el estudio científico de los procesos que influencian la distribución y abundancia de los organismos, así como las interacciones entre los organismos y la transformación de los flujos de energía y materia.

    Ecologismo: movimiento social que busca un modelo de sociedad donde las personas puedan vivir en plena comunicación con la naturaleza y los demás seres humanos.

    El ecologismo es la última ideología que se ha incorporado a las preocupaciones de la sociedad, y es la que más impulso tiene en la actualidad. Supone una nueva forma de hacer política, lo que implica un choque teórico con los economistas, un debate entre el desarrollo sostenible y el beneficio rápido. La ecología influye en todos los aspectos de la actividad económica.

    Las diferencias entre ecología y ecologismo: La ecología es una ciencia, no una teoría. Y el ecologismo es un conjunto de ideas y conceptos basados en observaciones de hechos que se han producido, o sea que es una ideología.

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    Las nuevas tecnologías en la investigación del medio ambiente.

    En los últimos 30 años el ordenador se ha convertido en una herramienta de gran aplicación en los estudios medioambientales:

    o Usos informáticos

    o Usos telemáticos o de comunicación a distancia:

    o Trabajo en red

    o Internet

    o Telefonía móvil

    o Satélites espaciales

    o Aplicaciones multimedia (videoconferencias)

    Sistemas informáticos y simulación medioambiental

    El Club de Roma, fundado en 1968, encargó la realización de sistemas o modelos

    informáticos con aplicación medioambiental con objeto de explicar de forma global el funcionamiento del mundo. Cinco variables determinan el comportamiento del mundo:

    1- Población

    2- Recursos naturales (no renovables)

    3- Alimentos producidos

    4- Contaminación

    5- Capital invertido

    Sistemas de teledetección

    Es la técnica que permite la observación a distancia y la obtención de imágenes de la

    superficie terrestre desde sensores instalados en aviones o en satélites artificiales.

    La teledetección aporta datos sobre el territorio de una forma más exacta, rápida y fiable que los métodos tradicionales, abarca grandes áreas de la superficie terrestre, incluso las más inaccesibles y permite la comparación a lo largo del tiempo.

    Se emplea en el estudio de: Avance y retroceso de los hielos o de los desiertos/

    Cambio climático/ Agujero de ozono/ Fenómeno del Niño/ Usos, evaluación y deterioro del suelo/ Daños en la agricultura por plagas o fenómenos atmosféricos/Riesgos de sequía o de incendios/ Impactos de las explotaciones mineras o presas/ Mareas negras/ Riesgos de volcanes o terremotos.

    GPS

    Sistema formado por unos pequeños aparatos que captan señales emitidas por satélites Cada aparato, según su posición, recibe señales de al menos 3 satélites y por

    triangulación, cada 15 segundos, nos permite conocer datos sobre la posición

    (latitud, longitud y altitud) de cualquier punto geográfico con exactitud de +- 1 m (en

    Santillana 10 m, en Oxford afirma que dada la utilidad militar del sistema se

    introducen errores de hasta 30 m para evitar su uso para fines no deseados)

    Pueden informar sobre la velocidad y dirección con la que un objeto se mueve.

    Útiles para:

    Navegación terrestre y marítima

    Rescate de personas

    Seguimiento de animales en estudio

    Localización de incendios, mareas negras, bosques

    Coordinación de trabajos de extinción

    Realización de mapas

    Sistemas telemáticos apoyados en la teledetección

    5.a Los SIG (Sistemas de Información Geográfica)

    Programa de ordenador que contiene un conjunto de datos espaciales de la misma porción de un territorio, dividido en celdillas o teselas, y organizados de forma geográfica, en capas superpuestas en las que se describen:

    Topografía, pendientes

    Hidrografía

    Litología

    Vegetación

    Localidades

    Infraestructuras, etc.

    Datos obtenidos a partir de fotografías de satélites o de mapas.

    5.b Sistemas telemáticos de cooperación internacional

    Uno de los más importantes es el basado en la información meteorológica. Existe un

    sistema de Vigilancia Meteorológica Mundial desde 1968 que cuenta con equipos de

    teledetección, estaciones terrestres y marinas por todo el planeta, un sistema de

    telecomunicaciones que pone en conexión todos los Centros Meteorológicos Nacionales.

    Los satélites meteorológicos realizan un barrido multiespectral que opera en bandas visibles y también en infrarrojo de modo que pueden estudiar el estado de la atmósfera y también los tipos de nubes y la evolución de los huracanes.