Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas. Atmósfera Hidrosfera Geosfera

Transcripción

1 1. Concepto de Medio Ambiente Es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales, capaces de afectar de forma directa o indirecta, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas. Conferencia de las Naciones Unidas (Estocolmo, 1972) Atmósfera Hidrosfera Geosfera Seres vivos= Biosfera que INTERACTÚAN entre sí Tiene repercusiones EN CADENA sobre otros componentes del Medio Ambiente Efecto dominó

2 Un ejemplo de efecto dominó : El Picudo Rojo Origen de la plaga -Originario de las áreas tropicales del Sudeste Asiático y Polinesia. -Huéspedes: Palmera datilera y Palmera canaria. - La causa de la rápida progresión de esta plaga debe imputarse al transporte de palmeras jóvenes o adultas e hijuelos de áreas contaminadas a áreas sanas. Todo indica que los primeros picudos fueron introducidos en España con palmeras adultas importadas de Egipto. Biología La larva penetra en el tronco, labrando galerías de hasta más de 1 metro de longitud que se ramifican por todo el interior. Si las galerías dañan la yema apical, la palmera muere. Control Las palmeras muy afectadas o muertas deben arrancarse y quemarse para evitar la salida de adultos y su dispersión. Trampas con feromonas que atraigan y atrapen a los insectos en las zonas de infección. En la prevención resulta esencial la exigencia del pasaporte fitosanitario a las palmeras de importación; así como la inspección de las palmeras procedentes de países no pertenecientes a la Unión Europea y su sometimiento a medidas de cuarentena previas a su introducción.

3 Anidan aves Cobijo a seres vivos Proporcionan alimento Etc. TALAR ÁRBOLES DE UN BOSQUE O 2 CO 2 Variación en la distribución de seres vivos del ecosistema Aumenta la erosión efectos Desprotege el suelo Pérdida de capacidad de retención de agua Aumenta el riesgo de inundaciones Aumenta la concentración de CO 2 en la atmósfera Aumenta el efecto invernadero Provoca un cambio climático

4 Situación actual: La humanidad tiene unos altos niveles de consumo energético Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas En consecuencia, se agotan rápidamente algunos recursos naturales de los que se obtienen combustibles AHORRO ENERGÉTICO efectos Menor gasto económico Menor utilización de los Recursos Naturales Más inversiones en sanidad, educación Petróleo Carbón Gas Natural Menor contaminación (aire, agua) Menor incremento del efecto invernadero Menor cantidad de vertidos tóxicos

5 Si desaparecieran todos los insectos de la tierra, en menos de 50 años desaparecería toda la vida Jonas Salk ( Inventor de la vacuna de poliomelitis)

6 Si todos los seres humanos desaparecieran de la tierra, en menos de 50 años todas las formas de vida florecerían". Jonas Salk ( Inventor de la vacuna de poliomelitis)

7 2. Enfoque interdisciplinar de las Ciencias Ambientales ECOLOGÍA es INTERDISCIPLINAR ya que ABARCA TEMAS QUE DEBEN SER ABORDADOS DESDE DISTINTOS PUNTOS DE VISTA ECONOMÍA SOCIOLOGÍA DERECHO ESTUDIO DEL MEDIO AMBIENTE de los que se ocupan diferentes disciplinas, como BIOLOGÍA GEOLOGÍA FÍSICA Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas QUÍMICA HOLÍSTICA Por lo que se requiere una visión MEDICINA GEOGRAFÍA INGENIERÍA MATEMÁTICAS ARQUITECTURA Ejemplo: Gabinetes que hacen Estudios de Impacto Ambiental

8 Importancia en el mundo actual de las CC. Ambientales Evaluación y auditorías ambientales Control de índices de polución Análisis de riesgos ambientales Gestión del territorio Educación ambiental Turismo rural Planes de desarrollo local Gestión y planificación del entorno Restauración del paisaje LOS EXPERTOS EN CIENCIAS AMBIENTALES AMBIENTÓLOGOS desarrollan tareas como... Determinación y diseño del control de plagas Tratamiento de aguas residuales Control y gestión de espacios naturales Vigilancia y mejora de la calidad de las aguas Detección, análisis y control de contaminantes

9 Importancia en el mundo actual de las CC. Ambientales Docencia Empresas de reciclado Investigación en CC. Ambientales (universidades) Sector Químico y Nuclear Administración Pública LOS EXPERTOS EN CIENCIAS AMBIENTALES AMBIENTÓLOGOS trabajan en empresas... Construcción y obras públicas Sector Eléctrico Ordenación del territorio Auditoras Ambientales Sector Siderúrgico y Metalúrgico Sector Forestal

10 Plan de Estudios de Ciencias Ambientales en la Universidad de Murcia

11 3. 1. Aproximación a la Teoría de sistemas Sistema es el conjunto de partes operativamente interrelacionadas, en el que unas partes actúan sobre otras y del que interesa considerar fundamentalmente el comportamiento global No es sólo la suma de las partes, sino también sus interacciones Ejemplos: una fábrica, el instituto, el cuerpo de un ser vivo, una charca...

12 Para su estudio podemos utilizar dos enfoques Reduccionista: Divide el objeto de estudio en sus elementos y los estudia por separado. En el caso del medio ambiente son tan importantes los fenómenos como las relaciones entre ellos, por tanto se debe de estudiar desde otro enfoque. Holístico: Estudia tanto los elementos como las relaciones entre ellos. Para estudiar el medio ambiente desde el enfoque holístico se usa la teoría de sistemas La Teoría General de Sistemas se basa en observar y analizar las relaciones e interacciones existentes entre las partes de nuestro objeto de estudio, recurriendo al uso de modelos

13 3.2. Tipos de sistemas: abiertos, cerrados y aislados Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas

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15 Defina el concepto de medio ambiente (0.4 puntos). Cuando se estudia un sistema, qué diferencias hay entre el enfoque reduccionista y el enfoque holístico? (0.7 puntos). Defina sistema cerrado, sistema abierto y sistema aislado (0.9 puntos). Selectividad UM Junio 2014

16 4. Modelos sencillos para el estudio de los sistemas Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA No interesa lo que ocurre en el interior del sistema (caja negra) sino en las entradas y salidas de materia, energía e información. Es decir, sus intercambios con el entorno. ENTRADA (energía, materia...) SALIDA (energía, materia...) 1º Delimitar las fronteras del sistema. 2º Establecer las entradas y salidas de energía y materia.

17 MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA Sí interesa lo que ocurre en el interior del sistema (caja blanca) y por lo tanto estudiamos las relaciones entre las VARIABLES que lo componen.

18 Representa un sistema caja blanca para una pecera

19 TIPOS DE RELACIONES ENTRE LAS VARIABLES a) Relaciones simples: 1. Directas o positivas A menor luz solar menor fotosíntesis 2. Inversas o negativas A menor nº enfermedades mayor nº individuos 3. Encadenadas A más vehículos más ruido menor calidad de vida b) Relaciones complejas o de retroalimentación: 1. Retroalimentación positiva (+) (+) 2. Retroalimentación negativa (+) (+) (+) (+) Personas Nacimientos (-) Glucosa (+) Insulina

20 Realizar el ejercicio de la página 8 del Tema 1 (PAU, junio 2006)

21 El albedo es el porcentaje de radiación que cualquier superficie refleja respecto a la radiación que incide sobre la misma. Las superficies claras tienen valores de albedo superiores a las oscuras, y las brillantes más que las mates

22 Las relaciones entre las variables de un sistema pueden ser de dos tipos: simples o complejas. a) Explique qué son relaciones simples y los tipos de relaciones simples posibles (0.8 puntos). b) Explique qué son relaciones complejas y los tipos de relaciones complejas (0.8 puntos). c) Diga de qué tipo son las siguientes relaciones (0.4 puntos): c.1 - Entre el ruido y la calidad de vida. c.2 - Entre la luz solar y la fotosíntesis. c.3 Entre el número de nacimientos y de individuos en una población. c.4 Entre vegetación y erosión (Junio 2013)

23 5. Complejidad y entropía LA ENERGÍA EN LOS SISTEMAS deben cumplir los PRINCIPIOS de la TERMODINÁMICA 1º la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma La energía que entra en un sistema es igual a la que sale Por ello, en todo sistema, la energía que entre será equivalente a la energía almacenada en el sistema, más la energía que salga de él. Como en cualquier conversión energética, cierta cantidad de energía se libera en forma de calor y, aunque no desaparece, se pierde a efectos prácticos pues no sirve para realizar un trabajo útil. Esto nos conduce al segundo principio de la termodinámica.

24 5. Complejidad y entropía LA ENERGÍA EN LOS SISTEMAS deben cumplir los PRINCIPIOS de la TERMODINÁMICA 2º en cada transferencia de energía, la energía se transforma desde formas más concentradas y organizadas, a más dispersas y desorganizadas Aumenta la ENTROPÍA. La tendencia natural del Universo es hacia un estado de máxima entropía, al máximo desorden Sin embargo los seres vivos se oponen a esa tendencia porque son sistemas ordenados Que consiguen mantener una baja entropía interior (mayor orden) degradando azúcares en la respiración y expulsando al entorno moléculas (CO 2 y vapor de agua) de elevada entropía, así rebajan su entropía a costa de aumentar la del entorno

25 Resumir el artículo sobre Gaia

26 Hipótesis de Gaia (Lovelock) La Tierra tiene capacidad de autorregularse mediante la interacción de sus elementos: atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera. -La biosfera es algo más que un catálogo de especies, es una entidad con propiedades mayores que la suma de sus partes. -La biomasa autorregula las condiciones del planeta para hacer su entorno físico más hospitalario con las especies que conforman la vida. - El que la atmósfera la compongan un 78% nitrógeno, 21% oxígeno y apenas un 0,03% dióxido de carbono, se debe a que la vida, con su actividad y su reproducción, mantiene estas condiciones que la hacen habitable para muchas clases de vida.

27 Dadas unas condiciones iniciales que hicieron posible el inicio de la vida en el planeta, ha sido la propia vida la que las ha ido modificando y, por tanto, las condiciones resultantes son consecuencia y responsabilidad de la vida que lo habita.

28 CO 2 N 2 78% Fotosíntesis Desnitrificación bacteriana O 2 21% luminosidad CO 2 Temperatura luminosidad CO 2 15ºC N 2 Fotosíntesis CO 2 0,03% O 2 tº

29 CONCLUSIONES: - La temperatura media de la Tierra se mantiene constante a pesar de que la intensidad solar ha variado a lo largo del tiempo. - La Tierra tiene un 78% nitrógeno en la atmósfera, que es mucho mayor que en otros planetas. (Bacterias que transforman los nitratos en N 2 ). - La concentración de gases como oxígeno y dióxido de carbono se han mantenido estables durante muchos millones de años gracias a los seres vivos. (CO 2 se retira por las plantas y en los caparazones de moluscos). - La salinidad del océano permanece constante.

30 7. Cambios ambientales a lo largo de la historia de la Tiera: las extinciones -Es la muerte de todos los individuos que componen una especie, ya sea a nivel local o global. - Extinciones en masa, desaparecen, al menos, el 50% de los seres vivos presentes en el planeta en ese momento. Factores de extinción a) Biológicos: - Causados por las interacciones entre seres vivos. - Como la depredación, - las enfermedades de origen bacteriano o vírico - o por la competencia. - También puede ser debido al propio tamaño de la población: - menor población, menor variabilidad genética y más vulnerabilidad ante otros aspectos (cambio climático, de condiciones ambientales, etc.)

31 b) Factores físico-químicos: -Como son la radiación, la humedad, la temperatura, las cantidades disponibles de nutrientes, etc. - Ejemplos: - Los cambios climáticos, como las glaciaciones periódicas; - En el medio marino las variaciones de temperatura, las fluctuaciones de la salinidad o las alteraciones en la circulación de las corrientes; - O los aumentos de la temperatura global (por ejemplo por acumulación de dióxido de carbono en la atmósfera): - O las oscilaciones del nivel del mar y el movimiento de las placas tectónicas. c) Factores extraterrestres: - Como puede ser el impacto de un meteorito sobre la Tierra

32 -Las extinciones en masa han jugado un papel importante en la historia de la vida. - Las extinciones desempeñen una función importante en la evolución de la vida en la Tierra. - La extinción de algunas especies han posibilitado el surgimiento y desarrollo de nuevas que pueden adaptarse mejor al medio ambiente. - Si las especies no llegaran a extinguirse, los únicos organismos que habitarían la Tierra serían los microorganismos primigenios con que empezó la vida en el mar.

33 O criptozoico Tema 1. Medio Ambiente y Teoría de Sistemas Era Eon Era Períodos Épocas

34 O Hádico. Formación de la Tierra. No se identifican rocas, sólo meteoritos. No hay evidencias de vida Primeras rocas. Primeras formas de vida. Primeros fósiles unicelulares Primeros seres fotosintéticos. Aparición O 2 atmósfera. Primera crisis biótica Atmósfera reductora Atmósfera oxidante - Rica en NH 3, CH 4, H 2, abundante radiación ultravioleta - Aparición primeros seres vivos unicelulares, heterótrofos, anaerobios - Escasea materia orgánica - Aparición primeros seres fotosintéticos - Desaparición primeros heterótrofos (O 2 tóxico, aparece O 3, filtro radiación ultravioleta). Primera crisis biótica (extinción)

35 O Hádico. Formación de la Tierra. No se identifican rocas, sólo meteoritos. No hay evidencias de vida Primeras rocas. Primeras formas de vida. Primeros fósiles unicelulares Primeros seres fotosintéticos. Aparición O 2 atmósfera. Primera crisis biótica Extinción precámbrica Superpoblación de plancton calcáreo Disminución del CO 2 atmosférico Extinciones masivas Bajada Tª, glaciación eocámbria Apariciones de nuevas formas de vida

36 Transforma en una tabla el texto sobre las extinciones del Fanerozioco Momento Causas Consecuencias

37 Momento Causas Consecuencias Ordovícico-Silúrico -435 Ma Devónico -360 Ma Permo-Triásica (P/T) -250 Ma Cambios tectónicos Gondwana en el Polo Sur, climáticos Bajada del nivel del mar Depósito marino de CO2 Erupciones volcánicas, cambios atmosféricos, lluvia ácida Desaparición del 50% especies Enfriamiento global Desaparicion del 90% especies. Ej. Trilobites

38 Triásica -205 Ma Momento Causas Consecuencias Límite K-T -65 Ma Erupciones volcánicas, impactos meteoritos Impacto meteorito Golfo de México Auge dinosaurios Desaparición dinosaurios, ammonites. Desarrollo de los mamíferos Momento Causas Consecuencias Cenozoico -33 Ma, -28 Ma, -9 Ma y Cuaternario Cambios climáticos Mamíferos