Conceptos Clave sobre Sistemas y Medio Ambiente: Una Mirada Profunda

Medio Ambiente y Sistemas: Conceptos Fundamentales

Definición de Medio Ambiente

El medio ambiente se define como el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, a corto o largo plazo, sobre los seres vivos y las actividades humanas.

Sistemas: Definición y Características

Un sistema es un conjunto de elementos interrelacionados que intercambian información, materia o energía. Cada sistema se caracteriza por su:

• Composición: Los elementos que lo constituyen.
• Estructura: Las relaciones de influencia entre sus elementos.
• Entorno: Los elementos externos al sistema, pero que interactúan con él a través de intercambios de materia, energía o información.

Rasgos que Definen a un Sistema

• Carácter multivariable: El número de variables de un sistema es elevado y aumenta con el nivel de integración.
• Carácter global: Un sistema es la suma de sus elementos y de sus interrelaciones.
• Estructuración por niveles: Los sistemas se estructuran en niveles de organización que conducen a subsistemas de orden diferente, creando una jerarquización según el grado de complejidad de sus elementos.

Interrelaciones en los Sistemas

En los sistemas causales se establecen relaciones que pueden ser de diferentes tipos y se representan mediante diagramas de flechas para establecer la relación causa-efecto entre las variables. Existen dos tipos principales de relaciones:

Relaciones Simples

Consisten en una influencia unilateral de una variable del sistema sobre otra. Pueden ser:

• Directas: Una desviación en un sentido de una variable produce una desviación en el mismo sentido en otra variable. Se representan con el signo (+).
• Inversas: Una desviación en un sentido implica una desviación en sentido contrario. Se representan con el signo (-).
• Encadenadas: Se producen entre más de dos variables, aunque el resultado global será de tipo inverso o directo.

Relaciones Complejas

Una variable influye sobre otra y esta, a su vez, determina una variación de la primera. Se forma una cadena de relaciones causales en círculo, lo que se conoce como bucle de retroalimentación o de realimentación. La retroalimentación puede ser:

• Positiva: Si la desviación en el sentido de una variable produce una desviación en el mismo sentido en otra variable.
• Negativa: Tiende a controlar los bucles de retroalimentación positiva. En ella, la desviación en el sentido de una variable provoca la modificación en ese mismo sentido de otra variable, pero esta alteración causa una desviación en sentido contrario sobre la primera.

Tipos de Sistemas

Según el punto de vista termodinámico, los sistemas se clasifican en:

• Aislados: No intercambian materia ni energía con el entorno. No son reales, solo se dan en condiciones artificiales de laboratorio.
• Cerrados: No pueden intercambiar materia con su entorno, pero sí energía. Cumplen la ley de conservación de la energía y en ellos puede darse la posibilidad de transformar materia dentro del sistema por reacción química. Acaban envejeciendo y agotándose.
• Abiertos: Pueden intercambiar materia y energía con su entorno. Ningún aspecto de su energía está determinado estrictamente desde dentro del sistema. Los seres vivos y los ecosistemas son ejemplos de sistemas abiertos.

Características de los Sistemas Abiertos

• Información y retroalimentación negativa: Importan energía e información. La retroalimentación negativa permite corregir las desviaciones. Ejemplo: el sistema de regulación de temperatura de un calefactor.
• Estabilidad y homeostasis dinámica: Los sistemas abiertos que sobreviven se caracterizan por su estabilidad. Hay una importación de energía, pero las relaciones entre las partes no cambian y se mantiene el equilibrio dinámico, dentro de ciertos límites. En los sistemas abiertos, esto se denomina equilibrio de flujos.
• Importación, transformación y exportación de energía: Estos tres procesos se dan en cualquier ecosistema.
• Entropía negativa: Importan más energía de la que exportan y almacenan la diferencia. Esto ocurre siempre en los seres vivos, que crean estructuras corporales y forman biomasa en los procesos de desarrollo y crecimiento. Los seres vivos están muy organizados y ese orden aumenta con el tiempo, a expensas de aumentar el grado de desorden del entorno.