domingo, 18 de enero de 2009

Tema 1: El sistema Tierra

Tema 1: El Sistema Tierra
1. Introducción a las Ciencias medioambientales
2. Aproximación a la teoría general de sistemas
3. El planeta Tierra como sistema
4. Las nuevas tecnologías en el estudio de la Tierra

1.Introducción a las Ciencias medioambientales

Conceptos de Medio Ambiente: Conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivientes y las actividades humanas.
- El ambiente se refiere a una entidad (entorno) de algo /alguien.
- Sin limitaciones.
- Pueden ser: antrópicos, no antrópicos.

METODOS DE ESTUDIO: método científico
Concepto de modelo: Es una representación de la realidad, que se elabora para facilitar su compresión y estudio.
Tipos de modelos:
- Descriptivo (estáticos): representa la realidad de manera estática.
- Predictivo (dinámicos): Estudia la acción de algún fenómeno.

2.Aproximación a la teoría general de sistemas
Los sistemas pueden ser:
- Abiertos: intercambian materia y energía con el exterior.
- Aislados: No intercambian ni materia ni energía.
- Cerrados: Intercambian energía con el exterior.

En la construcción de un modelo seguimos una serie de pasos:
- Formulación del problema
- Descripción del sistema
- Estudio de las relaciones
- Validación del modelo.
RELACIONES CAUSALES
Son aquellas en las que una variable influye sobre otra. Causa- efecto
Pueden ser:
Simple: Directa +--------+ , - ------------- -
Inversa + -------- - ; - ------------ +
Encadenadas: Más de dos variables.
Complejas: A influye sobre B y B sobre A
Positiva: A aumenta B y B aumenta A
Negativa: A aumenta B y B disminuye A. Mantiene el medio constante. Homeostasis.
3.El planeta Tierra como sistema

Es un sistema abierto que intercambia energía y materia con el exterior.
Subsistema: Atmósfera, Hidrosfera, Geosfera y Biosfera.
Es un sistema climático: Debido a las relaciones entre los diferentes subsistemas.
Factores que influyen lentamente en el clima:
- Excentricidad de la órbita: Órbita elíptica
- Oblicuidad: Eje terrestre oblicuo
- Precesión: Balanceo del eje terrestre
- Radiación solar: La energía solar disminuye
- Distribución de continentes y océanos: Los océanos suavizan las temperaturas.

Factores que influyen rápidamente en el clima:
- Efecto invernadero
- Albedo: Energía reflejada
A mayor albedo ------- menor temperatura superficial.
• Los mares tienen bajo albedo (absorbe mucho) ---altas temperaturas
• El hielo tiene alto albedo (absorbe poco) ---------- bajas temperaturas
• El polvo tiene alto albedo ---------------------------- bajas temperaturas
4.Las nuevas tecnologías en el estudio de la Tierra

- Sistema de posicionamiento por satélite
- Fotografía aérea




Actividades de autoevaluación Unidad 1:

1. ¿Cuáles son los principales subsistemas terrestres? Indica algunas de las maneras en que cada uno de ellos afecta a las condiciones climáticas.
2. Representa, mediante diagramas de flechas, las relaciones causales entre cantidad de polvo atmosférico, albedo y temperatura, así como entre extensión superficial de los hielos, albedo y temperatura. ¿De qué tipo son tales relaciones? Razona la respuesta.
3. ¿El efecto invernadero es una consecuencia de la actual contaminación atmosférica? Razona la respuesta.
4. Indica qué procesos, en la historia de la Tierra, han sido los causantes la existencia de las actuales capas del planeta: núcleo, manto, corteza, hidrosfera y atmósfera.
5. ¿Qué importantes cambios ambientales, en el proceso evolutivo de la Tierra, se han debido a la actividad de los seres vivos?
6. ¿Qué etapas existen en las relaciones humanidad/naturaleza y qué tres características permiten diferenciar unas de otras? Expresa, mediante un diagrama de flechas, las relaciones entre dichas características.
7. ¿Qué grandes hitos marcan la separación de las etapas antes indicadas?
8. ¿Cuáles son las principales fuentes de energía usadas a lo largo de la historia de la humanidad?
9. ¿Qué tipo de relaciones causales existen entre tamaño de la población y recursos alimenticios, en las dos primeras etapas de la historia de la humanidad? ¿Qué implicaciones se derivan de esto?
10. Con relación a la transformación del medio, ¿qué ha sido más importante, la revolución agrícola o la industrial?
11. ¿Cuándo se han producido los dos incrementos más importantes en la población humana, y cuáles han sido sus causas?
12. ¿La problemático ambiental es la misma en todos los países del mundo? ¿Por qué?
13. ¿Qué diferencia existe, respecto a la utilización de recursos, entre la especie humana y otros organismos y qué consecuencias se derivan de ello?
14. ¿Qué relaciones existen entre población humana, recursos naturales e impactos ambientales?
Representa, mediante un diagramo de flechas, tales relaciones.



Respuestas:
1. Atmósfera: su composición, su estructura y la circulación atmosférica determinan el clima. Hidrosfera: los océanos regulan la temperatura, contribuyendo a suavizar el clima. Geosfera: la distribución de continentes y océanos influye sobre el albedo, con la consiguiente influencia sobre la temperatura. Biosfera: la vegetación influye sobre tas precipitaciones.
2. Las relaciones entre cantidad de polvo atmosférico, albedo y temperatura constituyen un conjunto de relaciones simples encadenadas, cuyo resultado global es inverso pues el aumento de polvo se traduce en una disminución de la temperatura.
Las relaciones entre extensión superficial de los hielos, albedo y temperatura constituyen un bucle de retroalimentación positiva pues, al aumentar la superficie helada y aumentar el albedo, disminuye la temperatura, lo que favorece la extensión de las zonas heladas. De hecho así ocurre cuando se inicia una época glaciar, cuyos efectos se ven acelerados por este bucle y, de no existir otros factores que regularan el clima, todo nuestro planeta estaría helado (véanse esquemas).


+ -
Polvo atmosférico Albedo Temperatura
-
Polvo atmosférico temperatura

+ -
Superficie cubierta por los hielos albedo temperatura

-


3. No, pues los gases causantes del mismo se encuentran presentes, de modo natural, en la atmósfera y han permitido el desarrollo de vida en nuestro planeta. Lo que ocurre es que la actual contaminación atmosférica se traduce en un incremento de la concentración de tales gases, que podría conducir a un calentamiento global.
4. Durante su proceso de formación, nuestro planeta pasó por una etapa de fusión, que facilitó la diferenciación de la geosfera en capas de diferente composición química: núcleo, manto y corteza. Posteriormente, como consecuencia de erupciones volcánicas, a partir de la geosfera se emitieron diversos compuestos volátiles, cuya acumulación dio lugar a la atmósfera. Cuando el planeta se enfrió, se produjo una condensación generalizada del vapor de agua atmosférico, originándose la hidrosfera.
5. Destacan los cambios en la composición de la atmósfera e hidrosfera, debidos a la aparición de los organismos que realizan una fotosíntesis oxigénica, con lo que el ambiente pasó de ser reductor a oxidante y se formó la capa de ozono en la estratosfera.
6. Etapas cazadora-recolectora, agrícola-ganadera e industrial-tecnológica. Sofisticación tecnológica, tamaño de la población y acción sobre el ambiente.

+ +
Desarrollo tecnológico Tamaño población Acción sobre el medio

+


7. Aparición de la agricultura y la ganadería y utilización del carbón como fuente de energía.
8. En la etapa de cazador-recolector, la energía solar en forma de alimentos y madera. En la etapa agrícola-ganadera, también la tracción animal y las energías hidráulica y eólica. En la etapa industrial-tecnológica, también recursos energéticos no renovables (carbón, petróleo, gas natural y combustibles nucleares).
9. En la etapa de cazador-recolector se trata de una retroalimentación negativa, con lo que la población humana se mantenía en equilibrio con el ambiente. En la etapa agrícola-ganadera se trata de una retroalimentación positiva, con el consiguiente incremento de la población humana y creciente degradación ambiental.
10. Con diferencia la revolución industrial pues la intensa transformación del medio, resultante de la misma, se extiende por todo el planeta.
11. El primero tuvo lugar hace entre 10 000 y 5 000 años, como resultado de la revolución agrícola y los consiguientes cambios en cultura y nutrición. El segundo ha ocurrido como resultado de la revolución industrial, y especialmente a lo largo del siglo
XX, a causa de una mejora general en las condiciones de vida.
12. No, por la desigual distribución de la población (concentrada en los países subdesarrollados) y la riqueza (concentrada en los países desarrollados).
13. Los organismos no humanos usan los recursos, casi exclusivamente, para satisfacer sus necesidades fisiológicas, mientras que las personas también los utilizan para fines que no son imprescindibles. Las consecuencias son que aumentan enormemente la variedad de recursos empleados y la intensidad con que son usados. En definitiva, se consume mucha mayor energía que la que en realidad hace falta para mantener las necesidades fisiológicas. En términos energéticos, la productividad del ser humano es totalmente negativa. Esto nos lo podemos permitir al existir fuentes de energía relativamente baratas.
14. La generación de impactos ambientales está relacionada, de un modo u otro, con la extracción y utilización de los recursos naturales. El uso de los recursos mejora las condiciones de vida y, en consecuencia, determina el aumento de la población (retroalimentación positiva), con el consiguiente incremento de los impactos generados.

+ +

Población humana Extracción y utilización de recursos Impactos ambientales