Análisis de Sistemas Ambientales: Enfoques, Modelos y Leyes Termodinámicas

«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».

Enfoques de Estudio

El enfoque reduccionista (método analítico) consiste en dividir o fragmentar nuestro objeto de estudio en sus componentes más simples y observarlos por separado.

El enfoque holístico (método sintético, de unir), que trata de estudiar el todo o la globalidad y las relaciones entre sus partes sin detenerse en los detalles.

Sistemas y Modelos

Un sistema es un conjunto de partes operativamente interrelacionadas, es decir, un conjunto en el que unas partes actúan sobre otras y del que interesa considerar fundamentalmente el comportamiento global.

Dinámica de sistemas, basada en observar y analizar las relaciones e interacciones existentes entre las partes de nuestro objeto de estudio, recurriendo al uso de modelos.

Modelos, versiones simplificadas de la realidad. Llamamos variables a los aspectos mensurables de esa realidad.

Tipos de Modelos

Modelos mentales. Modelos que guardamos en nuestra mente, no coinciden con la realidad.

Modelos formales. Son los modelos matemáticos que, como todos los modelos, son solo aproximaciones. Sin embargo, constituyen una herramienta muy útil para representar la realidad de la forma más concreta y precisa posible.

Sistemas: Caja Negra y Caja Blanca

En un sistema de caja negra solo nos fijamos en sus entradas y salidas.

Tipos de Caja Negra

• Abiertos. En ellos se producen entradas y salidas de materia y energía.
• Cerrados. En ellos no hay intercambios de materia, pero sí de energía. En una charca entra energía solar y sale calor, pero la materia se recicla.
• Aislados. Son aquellos en los que no existe intercambio de materia ni de energía. Por ejemplo, el sistema solar, formado por el sol y sus planetas.

Leyes de la Termodinámica

Primera ley de la termodinámica: conservación de la energía. Ya sabemos que «la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma». Por ello, en todo sistema que modelemos, la energía que entre será equivalente a la energía almacenada dentro del sistema, más la que salga de él.

Segunda ley de la termodinámica: la entropía. Se llama entropía a la magnitud termodinámica que mide la parte no utilizable de la energía contenida en un sistema. La segunda ley establece que, en cada transferencia, la energía se transforma y suele pasar de una forma más concentrada y organizada a otra más dispersa y desorganizada.

Un sistema de caja blanca es un sistema en el que nos interesa lo que ocurre dentro del sistema.

Relaciones Causales

Relaciones simples representan la influencia de un elemento sobre otro y pueden ser directas, inversas o encadenadas.

Tipos de Relaciones

Directas. Son aquellas en las que «el aumento de A causa un aumento de B» y «una disminución de A causa una disminución de B».

Inversas. Son aquellas en las que «el aumento de A implica la disminución de B, o viceversa».

Encadenadas. Están formadas por una serie de variables unidas mediante flechas. «Cuando A aumenta, B disminuye; cuando B aumenta, C...»

Conceptos Clave

Efecto invernadero: Aumento de gases, al impedir la salida de gran parte de las radiaciones infrarrojas, las remiten o devuelven a la tierra, incrementando la temperatura de la atmósfera.

El albedo es el porcentaje de radiación solar reflejada por la tierra del total de la que incide procedente del sol.

Biomasa es la cantidad de materia orgánica que constituye los seres vivos.