REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA UNEFA - NÚCLEO CARABOBO - EXTENSIÓN GUACARA ASIGNATURA: Educación Ambiental. UNIDAD: 1 OBJETIVO ESPECÍFICO: Describir la interrelación y dependencia de los elementos del ambiente, y los factores determinantes del equilibrio ecológico como sostén de la vida sobre el planeta. CONTENIDO: El Ambiente - Aspectos Básicos. GUIA: 1 AUTOR: José González. 1.1.- El Ambiente: Definición. Transversalidad del ambiente. El Ambiente El ambiente es el conjunto de elementos naturales y sociales que se relacionan estrechamente, en los cuales se desarrolla la vida de los organismos y está constituido por los seres biológicos y físicos. La flora, la fauna y los seres humanos representan los elementos biológicos que conforman el ambiente y actúan en estrecha relación necesitándose unos a otros. Todas las especies vegetales son nuestras aliadas y amigas porque nos proporcionan el oxígeno que necesitamos para respirar. La fauna está conformada por la totalidad de animales que pueblan la tierra, y constituye una base segura de alimentación que nos suministra proteínas y calorías. El ser humano es un integrante más del ambiente y le corresponde relacionarse con los otros elementos en términos de mutua dependencia y complementación, sin convertirse en único beneficiario de la naturaleza. Entre los elementos físicos que conforman el ambiente se encuentran: el aire, el suelo, el agua y el clima. Las personas tenemos una gran responsabilidad en cuanto al cuidado del entorno para la supervivencia de las generaciones futuras, es por ello que debemos tener una clara noción sobre lo que debemos hacer para conservarlo. Mediante la educación ambiental podemos aprender en qué consiste la conservación y cuáles son las medidas que podemos tomar para proteger el ambiente. Transversalidad del Ambiente Se refiere a la Educación Ambiental desde los niveles más básicos hasta los más complejos del ser humano, haciendo una sociedad consciente de la importancia del ambiente en sus vidas. ¿Por qué transversal?, porqué como eje transversal de los otros campos de las ciencias que se enseñan en las escuelas, esta materia debe tener un peso equivalente, así como se enseña matemáticas, debe enseñarse la Educación Ambiental (como sembrar árboles, cuidar la naturaleza, no contaminar, ahorrar energía eléctrica y agua, como reciclar la basura, etc.) es decir un proceso integral, político, pedagógico, social, orientado a conocer y comprender la esencia de la situación ambiental, para propiciar la participación activa, consciente y organizada de la población en función de un proyecto factible de Desarrollo Sustentable, que permita que las futuras generaciones puedan disfrutar de los recursos naturales como lo hemos hecho nosotros. 1.2.- Teoría de los sistemas: definición. El ciclo de la materia y la energía como sistema. Concepto de Sistema El concepto de sistema en general está sustentado sobre el hecho de que ningún sistema puede existir aislado completamente y siempre tendrá factores externos que lo rodean y pueden afectarlo, por lo tanto podemos referir a Muir citado en Puleo (1985) que dijo: "Cuando tratamos de tomar algo, siempre lo encontramos unido a algo más en el Universo” Teoría General de los Sistemas En la teoría general de sistemas, un ambiente es un complejo de factores externos que actúan sobre un sistema y determinan su curso y su forma de existencia. Un ambiente podría considerarse como un superconjunto en el cual el sistema dado es un subconjunto. Un ambiente puede tener uno o más parámetros, físicos o de otra naturaleza. El ambiente de un sistema dado debe interactuar necesariamente con los seres vivos. Estos factores externos son: el ambiente físico (clima, contaminación), el ambiente biológico (población, flora, fauna, agua), el ambiente socioeconómico (ocupación laboral, entorno urbano, desarrollo económico, desastres como por ejemplo guerras, inundaciones, etc.) El ciclo de la materia y la energía como sistema La biosfera es una de las capas de la Tierra donde existe la vida. Está compuesta por todos los seres vivos que hay en el planeta y los lugares que en él ocupan. En la biosfera hay distintos ecosistemas. Los ecosistemas son conjuntos formados por los seres vivos de un lugar, el medio físico en el que se asientan y las relaciones existentes entre estos elementos. Todos los ecosistemas evolucionan a través del tiempo. En ellos los seres vivos se relacionan entre sí para conseguir dos elementos esenciales para su supervivencia: la materia y la energía. La vida existe gracias a la materia y la energía, y a su continuo intercambio en los sistemas vivos (seres vivos y ecosistemas) de la biosfera. Los seres vivos intercambian materia y energía cada vez que se relacionan entre sí (por ejemplo, cuando se alimentan unos de otros o cuando una hembra amamanta a sus crías). También intercambian materia y energía con el medio físico en el que viven (por ejemplo, cuando transpiran o cuando depositan excrementos en el suelo). De este modo, renuevan su materia y realizan sus funciones vitales. Los ecosistemas funcionan como grandes sistemas vivos. En ellos, la energía no se crea ni se destruye, se transforma, y la materia sigue circuitos cerrados, es decir, se recicla. Los seres vivos que integran un ecosistema se agrupan según la manera que tienen de intercambiar materia y energía con el medio y con otros seres vivos. Estos grupos de seres vivos reciben el nombre de niveles tróficos. Así, por ejemplo, los herbívoros constituyen un nivel trófico de consumidores que consiguen de las plantas la materia y la energía que necesitan. En los organismos vivos la energía también sigue un circuito abierto; por eso, la cantidad de energía que desprende un ser vivo no es la misma que la que recibe del medio. Ciclos de la Materia Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Los animales los toman de las plantas o de otros animales. Después los van devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma encontramos en todo ecosistema unos ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc. cuyo estudio es esencial para conocer su funcionamiento. Flujo de energía El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va pasando de un nivel al siguiente. La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores. La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y sale en forma de energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en funcionamiento. Por esto no es posible un ciclo de la energía similar al de los elementos químicos Productores primarios. Los productores primarios son los organismos que hacen entrar la energía en los ecosistemas. Los principales productores primarios son las plantas verdes terrestres y acuáticas, incluidas las algas, y algunas bacterias. Forman el 99,9% en peso de los seres vivos de la biosfera. Productores secundarios Los productores secundarios son todo el conjunto de animales y detritívoros que se alimentan de los organismos fotosintéticos. Los herbívoros se alimentan directamente de las plantas, pero los diferentes niveles de carnívoros y los detritívoros también reciben la energía indirectamente de las plantas, a través de la cadena trófica. Detritívoros (Descomponedores) Dentro del grupo de los productores secundarios, además de los animales grandes y longevos, está el grupo de los detritívoros o descomponedores, formado fundamentalmente por los hongos y las bacterias. Son muy pequeños, están en todas partes, con poblaciones que se multiplican y se desvanecen con rapidez. Desde el punto de vista del aprovechamiento de la energía son despilfarradores y aprovechan poco la energía: su eficiencia es pequeña. Los descomponedores tienen gran importancia en la asimilación de los restos del resto de la red trófica (hojarasca que se pudre en el suelo, cadáveres, etc.). Son agentes necesarios para el retorno de los elementos, que si no fuera por ellos se irían quedando acumulados en cadáveres y restos orgánicos sin volver a las estructuras vivas. Gracias a su actividad se cierran los ciclos de los elementos. Cadena Trófica o Cadena Alimentaria Se denomina cadena trófica o cadena alimentaria a la relación alimentaria existente entre los organismos de un ecosistema. La representación gráfica de una cadena alimentaria se realiza con flechas que unen los diferentes seres que se alimentan unos de otros. El sentido de la flecha siempre se dibuja en el sentido en el que circula la materia. En el caso de la ilustración, del árbol a la oruga, de ésta al pájaro insectívoro y de éste al zorro. Una cadena alimentaria representa el flujo de materia y energía en un ecosistema. Las cadenas suelen estar formadas generalmente por dos o tres eslabones. En el dibujo se ha representado una de cuatro. En la realidad las cadenas se entrelazan formando redes tróficas. ¿Que sucede si uno de esos eslabones perece? Cuando se pasa de un nivel a otro superior, la materia aumenta su complejidad y la energía se va perdiendo. Debido a esta pérdida energética, sólo existen entre dos y cinco niveles tróficos en un ecosistema. 1.3.- El Planeta Tierra como sistema La Tierra es un sistema abierto, recibe energía del Sol, materia y energía de los meteoritos y energía de las mareas; por otra parte, pierde energía en forma de calor y de las mareas. Es un sistema que se auto regula, manteniendo una media de 15 grados centígrados de temperatura, lo cual permite la existencia de agua líquida y de vida. Dentro de este sistema se distinguen subsistemas: Atmósfera: mezcla gaseosa que forma la capa más externa del planeta. Hidrosfera: capa discontinua de agua que cubre en parte la superficie sólida del planeta (agua continental, oceánica, hielo, de la atmósfera y de los seres vivos) Geosfera: interesará sobre todo la parte superior de la litosfera. Biosfera: seres vivos. También posee subsistemas, muchos de ellos con puntos de partida y bucles de retroalimentación. Los componentes del sistema Tierra se relacionan de una u otra forma en un equilibrio dinámico: a) La biosfera presenta el máximo grado de relación entre sí y con los demás subsistemas. En efecto, los procesos biológicos han modificado drásticamente las características del medio: la atmósfera debe su oxígeno a la fotosíntesis, el contenido de bicarbonato de las aguas oceánicas se relaciona con los seres vivos, etc. b) El agua fluye por la atmósfera, la hidrosfera, la geosfera y la biosfera, mediante sucesivos cambios de estado en el ciclo del agua. c) En los ciclos biogeoquímicos, algunos elementos como el carbono, el nitrógeno o el fósforo van pasando de unos subsistemas a otros, permaneciendo estables en ciertas moléculas, durante algún tiempo. d) Las interacciones entre todos estos subsistemas tienen como resultado la regulación del clima, de modo que el sistema Tierra puede considerarse como un sistema climático. La Tierra tiene una estructura compuesta por cuatro grandes zonas o capas: la geosfera, la hidrosfera, la atmósfera y la biosfera. Estas capas poseen diferentes composiciones químicas y comportamiento geológico. Su naturaleza puede estudiarse a partir de la propagación de ondas sísmicas en el interior terrestre y a través de las medidas de los diferentes momentos gravitacionales de las distintas capas obtenidas por diferentes satélites orbitales. a) La Geosfera: se refiere a la parte sólida de la Tierra, incluyendo zonas del manto terrestre y el núcleo que, debido a su alta temperatura y presión, se comportan como fluidos en escalas de tiempo geológico. Consta de las siguientes zonas: 1.- Núcleo interno: en estado sólido. 2.- Núcleo externo: en estado líquido. 3.- Manto: Se extiende hasta los 2 900km.de profundidad. Representa el 83% de volumen del globo y el 65% de su masa. Presenta sus zonas, separadas por la discontinuidad de Repetti. 4.- Corteza: Es la capa más delgada y exterior. Se extiende de 0 a 70 km de profundidad. Se divide en dos subcapas separadas por la discontinuidad de Conrad. Sial (corteza terrestre): Forma los continentes, compuesto de silicio y aluminio. Sima (corteza oceánica): Se construye en la base de los continentes y en el fondo de los océanos compuesto de silicio y magnesio. La corteza se divide en placas tectónicas que están en continuo movimiento y originan terremotos, tsunamis, fallas, etc. Existen: Placas Oceánicas Placas Continentales Placas Mixtas b) La Hidrosfera: Describe en las Ciencias de la Tierra el sistema material constituido por el agua que se encuentra bajo, y sobre la superficie de la Tierra. El agua que conforma la hidrosfera se reparte entre varios compartimentos que en orden de mayor a menor volumen son: Los océanos, que cubren dos tercios de la superficie terrestre con una profundidad típica de 3000 a 5000 metros. Los glaciares que cubren parte de la superficie continental. Sobre todo los dos casquetes glaciares de Groenlandia y la Antártida, pero también glaciares de montaña y volcán, de menor extensión y espesor, en todas las latitudes. La escorrentía superficial, un sistema muy dinámico formado por ríos y lagos. El agua subterránea, que se encuentra embebida en rocas porosas de manera más o menos universal. En la atmósfera en forma de nubes. En la biosfera, formando parte de plantas, animales y seres humanos La presencia del agua en la superficie terrestre es el resultado de la desgasificación del manto, que está compuesto por rocas que contienen en disolución sólida cierta cantidad de sustancias volátiles, de las que el agua es la más importante. El agua del manto se escapa a través de procesos volcánicos e hidrotermales. El manto recupera gracias a la subducción una parte del agua que pierde a través del vulcanismo. En los niveles superiores de la atmósfera la radiación solar provoca la fotólisis del agua, rompiendo sus moléculas y dando lugar a la producción de hidrógeno (H) que termina, dado su bajo peso atómico, por perderse en el espacio. El agua migra de unos a otros compartimentos por procesos de cambio de estado y de transporte que en conjunto configuran el ciclo hidrológico o ciclo del agua. La Tierra es el único planeta en nuestro Sistema Solar en el que está presente de manera continuada el agua líquida, cubriendo el 71% de su superficie. La masa total de la hidrosfera es aproximadamente 1,4×10 21 kg. c) La Atmósfera: es la capa de gas que puede rodear un cuerpo celeste con la suficiente masa como para atraerlos si además la temperatura atmosférica es baja. Algunos planetas están formados principalmente de varios gases, y así tiene las atmósferas muy profundas. Su altura es de más de 100 km, aunque más de la mitad de su masa se concentra en los 6 primeros km y el 75% en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. La masa de la atmósfera es de 5,1 x 10 18 kg. Su radio es de más de 12 mil kilómetros. Está compuesta por nitrógeno (78,1%) y oxígeno (20,94%), con pequeñas cantidades de argón (0,93%), dióxido de carbono (variable, pero alrededor de 0,035%), vapor de agua, neón (0,00182%), helio (0,000524%), kriptón (0,000114%), hidrógeno (0,00005%), ozono (0,00116%), metano y CFC, entre otros. La atmósfera terrestre protege la vida de la Tierra absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiación solar ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos, asteroides y demás cuerpos celestes. d) La Biosfera: es el sistema material formado por el conjunto de los seres vivos propios del planeta Tierra, junto con el medio físico que les rodea y que ellos contribuyen a conformar. Este significado de "envoltura viva" de la Tierra, es el de uso más extendido, pero también se habla de biosfera a veces para referirse al espacio dentro del cual se desarrolla la vida, también la biosfera es el conjunto de la litosfera, hidrosfera y la atmósfera. La biosfera es el ecosistema global, es una creación colectiva de una variedad de organismos y especies que interactuando entre sí, forman la diversidad de los ecosistemas. Tiene propiedades que permiten hablar de ella como un gran ser vivo, con capacidad para controlar, dentro de unos límites, su propio estado y evolución. BIBLIOGRAFIA García Fermín Figueroa J, (1990) Educación Ambiental. UPEL, Cararas. Irazabal Alejandro, (2002). Ciencias Naturales. UPEL. Edo. Miranda. Nebel. B. J. y wright. R. T. (1999). Ciencias Ambientales. Ecología y Desarrollo Sostenible. México: Prentice Hall. Suárez, O. (1999). Educación Ambiental. Formación General. UPEL. Edo. Miranda. UNA. (1992). Educación Ambiental. Curso Introductorio. Caracas.