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DEFINICI N: MEDIO AMBIENTE

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DEFINICI N: MEDIO AMBIENTE

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    1. DEFINICIN: MEDIO AMBIENTE Conferencia de UN de Medio Ambiente. Estocolmo 72 Es el conjunto de componentes fsicos, qumicos, biolgicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos en un plazo corto o largo sobre los seres vivos y las actividades humanas

    2. ESTUDIO MEDIO AMBIENTE Enfoque Multidisciplinar: Diferentes puntos de vista: Ecologa, Economa, Sociologa, Derecho, Biologa, Geologa, Fsica, Qumica, Matemticas, Ingeniera, Arquitectura, Medicina y Geografa.

    3. Enfoque reduccionista Mtodo analtico: consiste en dividir o fragmentar nuestro objeto de estudio en sus componentes ms simples y observarlos por separado.

    4. Enfoque holstico Mtodo sinttico.Trata de estudiar el todo o la globalidad y las relaciones entre sus partes sin detenerse en los detalles. Se ponen de manifiesto las propiedades emergentes.

    5. SISTEMAS Y DINMICA DE SISTEMAS Def. sistema: es un conjunto de partes operativamente interrelacionadas, en el que unas partes actan sobre otras y del que interesa considerar fundamentalmente el comportamiento global. Un sistema es algo ms que la suma de sus partes.

    6. USO DE MODELOS Para el estudio de la dinmica de sistemas se utilizan modelos, es decir: versiones simplificadas de la realidad

    8. MODELOS MENTALES Lo que guardamos en nuestra mente no es la realidad, sino sus modelos mentales. No sirven para guiarnos por el mundo y nuestras acciones responden a nuestros modelos.

    10. Un modelo no es la realidad Un modelo es una simplificacin de la realidad y no es aplicable fuera del entorno para el que fue formulado.

    11. MODELOS FORMALES Son modelos matemticos que tambin son aproximaciones a la realidad. Utilizan ecuaciones que asocian las variables. Son una herramienta para representar la realidad de la forma ms concreta y precisa posible.

    12. Ejemplo: modelo depredador-presa

    13. MODELOS DE SISTEMAS DE CAJA NEGRA Un modelos de caja negra se representa como si fuera una caja dentro de la cual no queremos mirar y solo nos fijamos en sus entradas y salidas de materia, energa e informacin.

    14. Tipos de modelos de caja negra Abiertos: En ellos se producen entradas y salidas de materia y energa. Cerrados. No hay intercambios de materia, pero SI de energa. Aislados. No hay intercambio de materia ni de energa.

    15. Energa en los sistemas Los modelos han de cumplir: 1 ley de la termodinmica o conservacin de la energa.

    16. 2 Ley de termodinmica: La entropa. Parte no utilizable de la energa contenida en un sistema.Es una medida del desorden de la energa de un sistema.

    17. MODELOS DE SISTEMAS DE CAJA BLANCA Si miramos el interior de un sistema, adoptamos un enfoque de caja blanca. Hay que marcar las variables que lo componen y unirlas con flechas que representan las interacciones.

    18. Ej.1 Pag.18

    19. DIAGRAMAS CAUSALES Relaciones simples Directas: o positivas, si aumenta A causa un aumento de B. Recprocamente si disminuye A, disminuye B.

    20. Inversas:Si aumenta A disminuye B o si disminuye A aumenta B

    21. Encadenadas: cuando hay varias variables unidas.

    22. Veamos los siguientes ejemplos:

    23. Ejemplo 2

    24. Ejemplo 3

    25. Ejemplo 4

    26. Ejemplo 5

    27. EJ. 2 Pag.18: Diagrama causal. Variables: Lluvia, pastos, contaminacin, agua, vacas y alimentacin humana.

    28. Relaciones complejas: Realimentacin Bucles de realimentacin positiva: La causa aumento el efecto y el efecto aumenta la causa. Se establecen en cadenas cerradas que tienen un nmero par de relaciones inversas.

    30. Modelo de crecimiento de una poblacin

    31. Bucles de realimentacin negativa u homeostticos: Al aumentar A aumenta B, pero el incremento de B hace disminuir a A. Tienden a estabilizar los sistemas. Se establecen siempre que el nmero de relaciones inversas (-) sea impar.

    33. Modelo de crecimiento de una poblacin normal El nmero de individuos de una poblacin est regulado por un bucle positivo y uno negativo. Potencial bitico r es el resultado de r=TN-TM

    34. El crecimiento anual de la poblacin se determina por la frmula:

    36. EJ.3

    37. EJ.4

    38. Ej. PAU 2006 : En el texto aparecen una serie de trminos (calentamiento, sequa, humedales, CO2) que configuran un bucle de retroalimentacin. Dibuja el diagrama y razona si la retroalimentacin es positiva o negativa. Con el problema del calentamiento global, los cientficos han dicho que muchas en regiones se van a producir grandes sequas. Muchos humedales estn en peligro por la extraccin de agua para al agricultura y la selvicultura. Si se prolonga cualquiera de estas situaciones, los humedales se secaran y eso producira un gran aumento de CO2 en la atmsfera que acelerara el efecto invernadero. Si no protegemos los humedales y si no ratificamos el protocolo de Kioto para evitar el aumento de la sequa, podemos tener cambios climticos mucho ms extremos que lo que hemos conocido hasta ahora,

    39. Ej. 6 Crecimiento de poblacin de ratones

    40. Ej. 8 Curvas de crecimiento

    41. PASOS A SEGUIR PARA MODELAR UN SISTEMA Formacin de un modelo mental: Observacin, formulacin de hiptesis y eleccin de variables. Diseo de un diagrama causal: Unimos las variables mediante flechas. Elaboracin de un modelo formal o matemtico. Simulacin de diferentes escenarios.

    42. EJ.7

    43. Observa el diagrama e indica si es un sistema cerrado o abierto razonando tu respuesta. Energa solar Calor

    44. MODELOS DE REGULACIN DEL CLIMA TERRESTRE LA TIERRA COMO SISTEMA DE CAJA NEGRA

    45. LA TIERRA COMO SISTEMA CAJA BLANCA S(clima) = A U H U B U G U C Equilibrio dinmico

    46. EL EFECTO INVERNADERO Provocado por ciertos gases: vapor de agua, CO2, CH4, N2O.

    47. EL EFECTO ALBEDO Porcentaje de la radiacin solar reflejada por la tierra, del total de energa solar que recibe.

    48. Las nubes Doble accin: Aumentan el albedo. Incrementan el efecto invernadero. Su accin depende de la altura de las nubes.

    49. Modelo funcionamiento del clima Dos bucles antagnicos: Equilibrio dinmico

    50. Polvo atmosfrico Provocado por: Emisiones volcnicas Meteoritos Contaminacin atmosfrica

    51. VOLCANES Tambin pueden provocar un doble efecto: Descenso de la T: Al inyectar polvo. Aumento de la T: Por las emisiones de CO2.

    52. VARIACIONES DE LA RADIACIN SOLAR Excentricidad de la rbita Inclinacin del eje Posicin del perihelio

    53. INFLUENCIA DE LA BIOSFERA

    54. EVOLUCIN DE LA ATMSFERA

    55. INFLUENCIA DE LA BIOSFERA Reduccin de los niveles de CO2: transformacin en materia orgnica y almacenaje en combustibles fsiles. Aparicin de 02 atmosfrico. Formacin de la capa de ozono. Aumento del nitrgeno atmosfrico

    57. ATMSFERAS DE OTROS PLANETAS VENUS : Presin 90 atm. T = 477 C MARTE: Presin 0,03 atm. T = -53C

    58. HIPTESIS GAIA El planeta Tierra y la vida han coevolucionado y se han influido mutuamente. El planeta tiene capacidad de control ms all de los mecanismos qumicos. Se comporta como un ente vivo.

    59. La gnesis de GAIA ocurri cuando se buscaban indicadores de vida en otros planetas. El equilibrio qumico de la atmsfera de un planeta debe poseer un ndice muy alto de entropa (desorden). La existencia de una atmsfera con una entropa baja, en la que hay demasiado metano, o demasiado oxgeno, o cualquier otro ordenamiento qumico anmalo, es un indicador de la presencia de vida. Porque es la vida la que altera el equilibrio qumico y lo ordena.

    60. Cuando se calienta un material hasta la incandescencia emite una luz cuyo espectro depende de la configuracin atmica del material. Cada grupo de frecuencias de luz hace aparecer bandas claramente definida en la escala que son su huella caracterstica (algo as como las huellas digitales en los humanos). ... Los efectos de hasta las formas de vida ms bsicas sobre un planeta son globales, y de que las pruebas de la vida, o firmas biolgicas, de la atmsfera de un planeta o de su superficie sern reconocibles en el espectro de la luz del planeta.

    61. La prueba espectroscpica ms convincente de la vida tal y como la conocemos es la deteccin de grandes cantidades de oxgeno tanto como de gases reducidos, tales como el metano y el xido nitroso.

    62. El Mundo de margaritas de Lovelock es una planeta hipottico parecido al nuestro, del mismo tamao y orbitando alrededor de una estrella similar a nuestro sol. Como nuestro sol, esa estrella ha crecido hacindose progresivamente ms brillante a lo largo del tiempo, radiando ms y ms calor. Aunque la temperatura de la superficie de Daisyworld ha permanecido aproximadamente constante a lo largo de toda su historia. Esto ocurre porque la biosfera del planeta, que consiste de margaritas oscuras, claras y grises ha actuado para moderarla. Las margaritas influencian la temperatura de la superficie a travs del efecto albedo. Las oscuras absorben la mayor parte del calor, las claras reflejan la mayor parte del calor al espacio y las grises absorben tanto como reflejan. Veamos el procedimiento por el cual las reflectividades de los distintos tipos de margaritas afectan la temperatura global. A: cuando el sol era relativamente joven, las margaritas oscuras eran la especie dominante porque sus agrupamientos creaban oleadas de calor que favorecan su crecimiento. Rpidamente el planeta se pobl de margaritas oscuras y su efecto fue incrementar la temperatura global a un valor vital. B: cuando las margaritas oscuras haban establecido una temperatura confortable, margaritas grises y claras comenzaron a prosperar por las excelentes condiciones. Al principio, las grises prosperaban mejor que las blancas pues se agrupaban mejor produciendo temperaturas locales suficientes como para sobrevivir. C: Eventualmente, la radiacin solar alcanz un punto en el cual la temperatura de la superficie no moderada excedi la temperatura mxima tolerable por las margaritas oscuras. D: En ese momento, las margaritas claras comenzaron a convertirse en la especie dominante a causa de oleadas de fresco que favorecan su propagacin. A medida que se propagaban su efecto colectivo era decrecer la temperatura global a un punto ms arriba del cual no haba posibilidad de vida. . De sta forma, las margaritas claras, sin tener conocimiento del planeta como un todo, actuaban como control del medio

    63. Ej. 9

    64. Ej. 10

    65. Ej. 12

    66. Elabora un diagrama causal o de flujo con cuatro elementos (agua, vegetacin, dixido de carbono, temperatura atmosfrica ) en regiones ridas y razone si se trata de un sistema con retroalimentacin positiva o negativa. Usa esta conclusin para decidir si se trata de un sistema estable o inestable.

    70. Proceso de eutrofizacin

    71. cuntos subsistemas puedes identificar en el siguiente diagrama?

    72. "Un problema del tamao de un planeta" Adaptado de The Economist 5.nov.1994 pp93-95 (Slo algunos prrafos que se refieren ms directamente a modelos. El artculo trata del cambio climtico) El programa de investigacin sobre el "cambio global" -que incluye el cambio climtico, la disminucin del ozono, el uso de recursos y la biodiversidad- que fue iniciado al final de los aos 80 ha revolucionado las ciencias de la Tierra y buena parte de la Biologa. Ha significado una nueva era en la investigacin cientfica al exigir la cooperacin entre proyectos de muy distintos tipos de cientficos: microbilogos y especialistas en las ciencias del espacio, botnicos y paleontlogos. Y ha sido, tambin, una gran fuente de dinero para estas investigaciones. El presupuesto del ao 1995 en Amrica para la investigacin del cambio global fue de casi dos mil millones de dlares y miles de cientficos en el resto del mundo estn gastando miles de millones ms. Estos cientficos tienen un objetivo en su investigacin que puede parecer incluso mayor que su presupuesto. Su empeo es hacer un modelo total, que sirva para hacer predicciones de los procesos fsicos, qumicos y biolgicos que regulan la Tierra -un modelo de como todos los sistemas que actan en el planeta funcionan en conjunto. Con un modelo de este tipo podran conseguir repetir y controlar una especie de experimento global a base de hacerlo funcionar en sus ordenadores una y otra vez, mientras van cambiando los diferentes parmetros. Dado que el cambio global podra suponer costos de billones de dlares en las prximas dcadas, no prevenir este problema sera una falta de responsabilidad. Pero, realmente el modelo que se intenta construir ser capaz de evitar la catstrofe?.

    73. Para los cientficos lo normal es fijarse en un aspecto del mundo mientras dejan de lado todo el resto. Las distintas ramas de la ciencia que han estudiado y modelado diversos aspectos de los sistemas terrestres han tenido las anteojeras puestas en mayor o menor grado. El cambio climtico les ha obligado a trabajar en comn. Y al hacerlo as han visto lo que los dems aportan. Los bilogos han comprobado las ventajas de los datos obtenidos por satlite; y los modeladores del clima la importancia de la biosfera. Ya se ha obtenido algn resultado. Oceangrafos e investigadores de la atmsfera colaborando en el programa TOGA (Tropical Oceans and Global Atmosphere) han desarrollado un modelo que hace predicciones a largo plazo del fenmeno climtico peridico del Pacfico llamado "El Nio". Sus previsiones de alteraciones en las precipitaciones ayudan a los agricultores a ajustar sus planes de cultivo. As se logr mantener el rendimiento agrcola en Per en 1986-87 y de nuevo en Brasil en 1991-92, a pesar de la sequa. La confianza en que los nuevos modelos capaces de predecir el clima y los cambios ecolgicos traern beneficios econmicos como estos, ha convertido a la ciencia del cambio global en la nueva gran favorita. Predicciones como la de "El Nio" han sido posibles al traducir una visin conceptual del mundo en un modelo computacional.