Tema 1 MEDIO AMBIENTE Y TEORÍA DE SISTEMAS

Transcripción

1 Tema 1 MEDIO AMBIENTE Y TEORÍA DE SISTEMAS

2 1.- Concepto de medio ambiente Conferencia Naciones Unidas (Estocolmo, 1972) físicos Conjunto de componentes químicos Biológicos Sociales Que afectan de manera directa o indirecta, Antes o después, a la actividad de los seres vivos y humana EJEMPLIFICAR

3 2.- Enfoque interdisciplinar Ciencias ambientales integra aportaciones de -Ciencias naturales (Bª, Gª, Fª, Qª) -Matemáticas -Ciencias sociales (Economía, derecho, ingeniería...) Ej. una plataforma petrolífera (escapes, emisiones de GEI del combustible obtenido, agotamiento de combustibles fósiles -aumento de precio-,...)

4 3.- Teoría de sistemas SISTEMA: conjunto de elementos y las interrelaciones entre ellos El todo es más que la suma de las partes. Aparecen nuevas propiedades (propiedades emergentes)

5 3.- Teoría de sistemas Enfoque reduccionista: se estudian las partes por separado (estudiar el lince) Enfoque holístico: se estudian los elementos y las relaciones entre ellos (estudiar el lince junto con sus presas -conejos-, su medio físico fragmentado, las carreteras... No basta con que haya muchos linces, tb tiene que tener alimento y áreas donde campar

6 3.- Teoría de sistemas El tamaño del sistema lo elige el observador/investigador (un bosque o un árbol del bosque) en función de lo que vaya a estudiar

7 3.- Teoría de sistemas Tipos: Aislado: sin intercambio de materia ni energía (no existe -solo en laboratorio) Cerrado: intercambia energía pero no materia (el planeta tierra en su conjunto; un acuario que se autoabastezca) Abierto: intercambia materia y energía. Son los sistemas naturales (un bosque, un mar...)

8 3.- Teoría de sistemas Dinámica de sistemas Metodología basada en analizar las relaciones entre todas las partes del objeto de nuestro estudio usando modelos (simplificación de la realidad)

9 4.- Modelos de sistemas materiales Modelo: simplificación de la realidad para estudiarla Tipos: -Mentales: desarrollados en nuestro cerebro -formales: explica mediante fórmulas matemáticas -informales: utiliza lenguaje simbólico (diagramas). Relaciones causales: relaciona las variables mediante flechas ( Tª deshielo)

10 4.- Modelos de sistemas materiales Caja negra: se estudia la relación con el exterior, no se estudia lo que sucede en el interior Materia/energía Materia/energía

11 4.- Modelos de sistemas materiales Caja blanca: se estudia tanto relación del sistema con el exterior como lo que ocurre internamente Luz solar descomponedores productores Herbívoros calor carnívoros

12 4.1.- Tipos de relaciones causales Directas o positivas: 2 variables que varían de la misma manera (o las dos crecen o las dos disminuyen Inversas o negativas: 2 variables que varían de manera opuesta (cuando una crece la otra disminuye y viceversa) Encadenadas (mas de dos variables): Positivas: si todas las variables son positivas o hay número par de signos negativos Negativas: si hay un número impar de signo negativos.

13 4.1.- Tipos de relaciones causales Complejas (retroalimentación): tienen consecuencias en el origen. Positivas o negativas dependiendo de si la última variable influye en el mismo sentido que la primera o en distinto sentido. Positivas=bucles de refuerzo (un signo + en un círculo) Negativas (un signo en un círculo

14 4.1.- Tipos de relaciones causales Retroalimentación negativa

15 4.1.- Tipos de relaciones causales Retroalimentación negativa

16 Tipos de relaciones causales Retroalimentación positiva

17 5.- Complejidad y entropía El principal intercambio en los Sistemas es la energía. Las leyes que la rigen son las leyes de la termodinámica 1ª ley. La energía ni se crea no se destruye, solo se transforma (la que entra debe ser igual a la que sale más las transformaciones)

18 5.- Complejidad y entropía 2ª ley termodinámica. La entropía del sistema tiene a aumentar. Entropía desorden Entropía: energía no utilizada para realizar trabajo (generalmente = calor) Los sistemas tienden a aumentar la entropía (a mayor entropía menor complejidad)

19 5.- Complejidad y entropía Ácido oleico Muy complejo Poca entropía Agua Poco compleja (muy sencilla) Mayor entropía El universo tiende a menor entropía (mayor desorden), los seres vivos tienden al orden (excepción de 2ª ley)

20 6.- Hipotésis GAIA La Tierra es un ente que tiene capacidad de autorregularse mediante interacción de sus elementos (atmósfera, hidrosfera, geosfera, biosfera)

21 6.- Hipotésis GAIA Los lechos marinos reciben desde hace eones una constante lluvia de estas estructuras, casi tan bellas en la muerte como en la vida, lluvia que ha producido grandes sedimentos de caliza y de silicatos (de las diatómeas). Este diluvio de organismos muertos no es tanto cortejo fúnebre cuanto cinta transportadora construida por Gaia para trasladar substancias de la zona de producción, situada en niveles superficiales, a las áreas de almacenamiento, emplazadas bajo los mares y los continentes. Parte de la materia orgánica blanda desciende hasta el fondo con los esqueletos inorgánicos, convirtiéndose eventualmente en combustibles fósiles enterrados, minerales sulfurosos e incluso azufre libre. El proceso tiene la ventaja de contar con sistemas de control flexibles basados en la capacidad de respuesta de los organismos vivos a la modificación de su entorno y en su facultad de restaurar (o de adaptarse) las condiciones favorables para su supervivencia.

22 6.- Hipotésis GAIA La biosfera es quien autorregula las condiciones del planeta Nivela niveles de CO 2 para mantener temperatura Nuestra atmósfera tiene mucho más N 2 que otros planetas, solo explicable por los organismos vivos Han mantenido niveles de CO 2 y O 2 excepto por actividad humana

23 7.- Cambios ambientales Hª Tierra Extinción: muerte de todos los individuos de una especie Ocurre cuando no se puede hacer frente a las variaciones ambientales (EVOLUCIÓN: adaptación al medio) Extinción en masa: desaparecen al menos el 50% de los seres vivos del planeta

24 7.- Cambios ambientales Hª Tierra Factores de extinción Biológicos. Relacionados con las relaciones entre especies: depredación, enfermedades, competencia, disminución tamaño población.

25 7.- Cambios ambientales Hª Tierra Factores de extinción Físico-químicos. Pueden provocar cambios ambientales. Radiación, humedad, Tª, cantidades disponibles de nutrientes Ej. Cambios climáticos: glaciaciones / elevaciones de temperatura. En océanos: cambios de Tª, salinidad...

26 7.- Cambios ambientales Hª Tierra Factores de extinción Extraterrestres. De efectos más globales, son de mayor importancia para explicar las extinciones masiva. Impactos de asteroides + importantes Radiaciones y polvo cósmico importan.

27 7.- Cambios ambientales Hª Tierra EÓN ERA PERIODO ÉPOCA fanerozoico cenozoico cuaternario holoceno ( a hoy) pleistoceno (1,8 ma años) terciario neogeno plioceno (5-1,8ma) mioceno (23-5ma) paleogeno oligoceno (38-23ma) eoceno (54-38ma) paleoceno (65-54ma)

28 7.- Cambios ambientales Hª Tierra Eón Era Periodo fanerozoico mesozoico cretácico ma) precámbrico proterozoico ( ) Arcaico ( ma) Hádico ( ma) paleozoico jurásico ( ma) triásico ( ma) pérmico ( ma) carbonífero ( ma) devónico ( ma) silurico ( ma) ordovícico ( ma) cambrico ( ma)

29 7.- Cambios ambientales Hª Tierra extinción precámbrica 600ma glaciación extinciones fanerozoicas paleozoicas ordovícico-silúrico 435ma glaciación por tectónica geográfica devónico 360ma glaciación por depósitos de carbón permotriásica P/T 250ma 90% especies erupciones volcánicas mesozoicas triásico 205ma causa incierta volcanes/meteoritos RESUMEN cretácico, límite K-T (cretácico en alemán/terciario) 65ma meteorito golfo México (dinosaurios, ammonites) cenozoicas eoceno 33ma enfriamiento oligoceno 28ma clima y vegetación mioceno 9ma ola de frío antártico cuaternario varias glaciaciones

30 7.- Cambios ambientales Hª Tierra extinción precámbrica 600ma Glaciación + intensa de la historia ( ma) debida a explosión demográfica plancton calcáreo EFECTO ANTIINVERNADERO. Originó fauna Ediacara peces gelatinosos y gusanos segmentados

31 7.- Cambios ambientales Hª Tierra extinciones fanerozoicas fanero = visible; zoo = animal (se ven fósiles) paleozoico (animales antiguos) mesozoico (animales intermedios) cenozoico (animales actuales)

32 7.- Cambios ambientales Hª Tierra extinciones paleozoicas explosión cámbrica: surgen animales multicelulares extinción ordovícico-silúrico (435ma) cambios en nivel del mar (nivel mar descendió 70m) por congelación de Gondwana cambios climáticos: tras regresión, descongelación (transgresión) en ordovícico muchos movimientos tectónicos en esta glaciación más CO2 que ahora por tanto factores geográficos

33 7.- Cambios ambientales Hª Tierra extinciones paleozoicas extinción devónico 360 ma glaciación por depósitos marinos de carbón orgánico y carbonatos inogánicos (como fragmento de Gaia) ya que redujeron niveles de CO2 atmosférico. muy dura para organismos bentónicos (animales del fondo)

34 7.- Cambios ambientales Hª Tierra extinciones paleozoicas extinción permotriásica (catástrofe P/T o the great dying) entre pérmico (paleozoico) y triásico (mesozoico) 250ma la mayor extinción 90% de especies Causa: erupciones volcánicas cubrieron km2 (superficie como casi la mitad de europa) cantidades masivas CO2 y SO2 bloquearon luz solar: enfriamiento y lluvia ácida. Posterior calentamiento (CO2) descongelación permafrost siberiano añadió CH4 (efecto invernadero)

35 7.- Cambios ambientales Hª Tierra extinciones mesozoicas extinción del triásico superior (205ma) en el límite triásico-jurásico, afecta vida terrestre y acuática. causa incierta (meteoritos; volcanes) originó auge de grandes dinosaurios pues colonizaron muchos nichos libres tras esta extinción

36 7.- Cambios ambientales Hª Tierra extinciones mesozoicas extinción del límite K-T (65ma) (K=kreide=cretácico en alemán; T=terciario) entre eras secundarias (mesozoico) y terciaria (principio del cenozoico), impacto meteorito golfo México (registros estratigráfico de iridio -capa negra en Caravaca de la Cruz-). desaparecieron muchos animales (dinosaurios, ammonites) y plantas; sobrevivieron insectos, mamíferos, pájaros, angiospermas, peces, corales.

37 7.- Cambios ambientales Hª Tierra extinciones cenozoicas (últimos 65ma) extinción del eoceno (33ma): enfriamiento de causa desconocida extinción del oligoceno (28ma): por causas climáticas y de vegetación. Muy afectados los mamíferos terrestres. extinción del mioceno (9ma): ola de frío antártico se extiende por planeta. Afectados mamíferos terrestres En el cuaternario glaciaciones que afectan a mamíferos