CTMA – TEMAS – Tema 1 - Introducción

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Tema I
Introducción
Vivimos en un planeta en el que los problemas ambientales se agudizan por lo que su estudio
adquiere cada vez más importancia.
Toda actividad humana ha de contar con el medio ambiente ya que de él se extraen los recursos
y a él van a parar los impactos que ésta actividad produce. No somos algo ajeno al medio sino
parte de él, por lo que todo lo que a él le hagamos nos será devuelto.
Los fenómenos asociados a la globalización han agudizado los problemas ambientales, pero a la
vez las tecnologías que han hecho posible esta globalización pueden permitir solucionar los
problemas generados.
Concepto de medio ambiente
El concepto de medio ambiente ha ido variando a lo largo de la historia de la ciencia.
El concepto más aceptado es el que se acuñó en 1972 durante la Conferencia de las Naciones
Unidas sobre Medio Ambiente Humano celebrado en Estocolmo y auspiciado por la UNESCO:
“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”.
Debido a la complejidad de los sistemas naturales, para su estudio se necesita el concurso de
diversos especialistas: geólogos, físicos, químicos, ecólogos, matemáticos, sociólogos,
geógrafos...por esto las Ciencias Ambientales son interdisciplinares y su estudio participa de
diversos conocimientos que tienen su origen en diferentes materias.
También se podría definir el Medio Ambiente como ecosistema entendiendo como tal el
conjunto de seres vivos y los factores ambientales y las relaciones que establecen los seres vivos
con estos factores y de estos entre sí así como los seres vivos entre ellos, ahora bien hay que
tener en cuenta la influencia humana sobre este medio pero sigue siendo parte del mismo.
Teoría general de sistemas
Debido a la complejidad del mundo natural para su estudio han de formularse modelos que son
representaciones simplificadas y a escala de la realidad.
Los modelos pueden ser gráficos, literarios, tridimensionales, cibernéticos, etc.
Cuanto más complejo sea el modelo más se parecerá a la realidad pero más difícil será de
entender.
La utilización de modelos nos permite conocer el funcionamiento del mundo real y deducir su
desarrollo y anticiparse a posibles problemas y formular las soluciones posibles. Por ejemplo el
comportamiento de la atmósfera ha de modelarse mediante el empleo de potentes ordenadores,
pero esto nos permite anticipar fenómenos atmosféricos que pueden causar daños, tanto
humanos, como materiales: gota fría, inundaciones, huracanes…Una simplificación de este
modelo cibernético son los mapas meteorológicos utilizados por los medios de comunicación.
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Cada vez se utiliza más para el estudio del comportamiento de los componentes del medio
ambiente la Teoría General de Sistemas.
Un sistema se puede definir como un conjunto de elementos que interaccionan entre sí y que
pueden reaccionar con el medio que les rodea. Por lo tanto en un sistema se estudian tanto los
elementos que lo componen como las relaciones que existen entre ellos.
En un sistema se pueden distinguir:
Composición: Elementos constitutivos.
Estructura: Relaciones entre los elementos.
Entorno: Elementos ajenos al sistema.
Las relaciones entre los elementos del sistema pueden suponer un trasvase o intercambio de
información, materia o energía.
Los sistemas se pueden clasificar en:
Aislados: No hay intercambio de materia ni energía con el entorno.
Cerrados: Hay intercambio de energía pero no de materia con el entorno,
Abiertos: Hay intercambio de materia y energía con el entorno.
La mayor parte de las veces no sabemos cual es el tipo de relación que se establece entre los
componentes de un sistema natural, dicho de otro modo conocemos los elementos de este
sistema pero no las relaciones que se establecen entre ellos, por eso sólo podemos deducir como
funciona el sistema analizando las entradas y salidas del mismo (entradas y salidas en forma de
materia y energía)------------Modelo de Caja Negra.
Entrada
Salida
Las leyes que rigen los modelos de sistemas han de cumplir las leyes de la termodinámica (ya
que en ellos hay intercambio de materia y energía)
Primera Ley: Ley de la conservación de la energía: La energía no se crea ni se destruye, sólo se
transforma.
Segunda Ley: Ley de la entropía: En la medida que se realiza un trabajo la energía pasa de una
forma más concentrada a otra más degradada (calor). Esto se debe a que todos los sistemas
tienden a un aumento del desorden. Si aumenta el orden disminuye la entropía, por lo que un
aumento de éste debe ir acompañado de un gasto energético para su mantenimiento.
Tipos de relaciones entre los elementos del sistema
Las relaciones que se establecen entre los elementos de un sistema pueden ser:


Simples: Influencia unilateral de una variable sobre otra.
Complejas: Se producen cuando una variable influye sobre otra y ésta determina una
variación de la primera. También se llaman bucles de retroalimentación.
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Las Simples pueden ser:

Directas: Un cambio de una variable implica el mismo cambio en la otra variable.
CO2

Inversas: Una desviación de una variable implica una desviación en el sentido
contrario.
CO2

Tª terrestre
Espesor hielo en los Polos
Encadenadas: Se producen entre más de dos variables.
CO2
Tª media
espesor casquetes polares
nivel del mar
La Retroalimentación puede ser:
Positiva: La desviación en una variable produce una desviación en la otra variable y esta
desviación produce el mismo tipo de cambio en la primera variable.
A
B
Población
Nacimientos
Negativa: Aquí la desviación en la segunda variable produce un cambio en sentido contrario en
la primera variable.
A
B
Población
Defunciones
La retroalimentación positiva tiende a desviar a un sistema de su punto de equilibrio, mientras
que la negativa tiende a mantener a la primera variable en su punto de equilibrio.
Una característica que presenta los sistemas es el hecho de la existencia de propiedades
emergentes. Al sumar una serie de elementos con sus propiedades se establece relaciones entre
ellos y aparecen propiedades nuevas que los elementos aislados no presentaban.
Hipótesis GAIA
La Tierra con sus componentes puede considerarse como un sistema cerrado. En realidad
algunos investigadores han formulado hipótesis de que La Tierra se autorregula para mantener
las condiciones necesarias para el mantenimiento de la vida. Se puede considerar el sistema
terrestre como un gigantesco organismo.
Los hechos que han permitido formular esta hipótesis son:



Mantenimiento del Oxígeno atmosférico en torno al 21%.
Alto contenido en Nitrógeno, en torno al 79%, normalmente debería estar en forma de
nitratos por lo que la conversión de estos en Nitrógeno atmosférico es costoso en
términos energéticos.
Tª media terrestre se ha mantenido constante a lo largo de la historia de La Tierra a
pesar de que la tª media ha ido aumentando.
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