Estudio del Medio Ambiente: Enfoques, Sistemas y Sostenibilidad

Medio Ambiente

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.

Estudio del Medio Ambiente

El estudio del medio ambiente requiere un enfoque multidisciplinar y abarca diferentes puntos de vista: Ecología, Economía, Sociología, Derecho, Biología, Geología, Física, Química, Matemáticas, Ingeniería, Arquitectura, Medicina y Geografía.

Enfoque Reduccionista

El enfoque reduccionista se basa en el método analítico, que consiste en dividir o fragmentar nuestro objeto de estudio en sus componentes más simples y observarlos por separado.

Enfoque Holístico

El enfoque holístico se fundamenta en el método sintético. 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.

Sistemas y Dinámica de Sistemas

Definición de sistema: es un conjunto de partes operativamente interrelacionadas, en el que unas partes actúan sobre otras y del que interesa considerar fundamentalmente el comportamiento global. Un sistema es algo más que la suma de sus partes.

Uso de Modelos

Para el estudio de la dinámica de sistemas se utilizan modelos, es decir, versiones simplificadas de la realidad.

• Modelos mentales: Lo que guardamos en nuestra mente no es la realidad, sino sus modelos mentales. Nos sirven para guiarnos por el mundo y nuestras acciones responden a nuestros modelos.
• Un sistema no es real: Un modelo es una simplificación de la realidad y no es aplicable fuera del entorno para el que fue formulado.
• Modelos formales: Son modelos matemáticos que también son aproximaciones a la realidad. Utilizan ecuaciones que asocian las variables. Son una herramienta para representar la realidad de la forma más concreta y precisa posible.

Modelos de Caja Negra

Un modelo 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, energía e información.

Tipos de Sistemas

• Abiertos: En ellos se producen entradas y salidas de materia y energía.
• Cerrados: No hay intercambios de materia, pero sí de energía.
• Aislados: No hay intercambio de materia ni de energía.

Energía en los Sistemas

Los modelos han de cumplir:

• 1ª Ley de la termodinámica o conservación de la energía: La energía entrante es igual a la almacenada más la saliente.
• 2ª Ley de la termodinámica: La entropía. Parte no utilizable de la energía contenida en un sistema. Es una medida del desorden de la energía de un sistema.

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.

Diagramas Causales

Relaciones Simples

• Directas: o positivas, si aumenta A causa un aumento de B. Recíprocamente, si disminuye A, disminuye B.
• Inversas: Si aumenta A, disminuye B o si disminuye A, aumenta B.
• Encadenadas: cuando hay varias variables unidas y en conclusión se denomina una aclaración.

Relaciones Complejas

• Bucles de realimentación positiva: La causa aumenta el efecto y el efecto aumenta la causa. Se establecen en cadenas cerradas que tienen un número par de relaciones inversas.
• Bucles de realimentación negativa u homeostáticos: Al aumentar A, aumenta B, pero el incremento de B hace disminuir a A. Tienden a estabilizar los sistemas. Se establecen siempre que el número de relaciones inversas (-) sea impar.

Potencial Biótico

r es el resultado de combinar ambos bucles y r = 1º - 2º

Para Modelar un Sistema

1. Formación de un modelo mental: Observación, formulación de hipótesis y elección de variables.
2. Diseño de un diagrama causal: Unimos las variables mediante flechas.
3. Elaboración de un modelo formal o matemático.
4. Simulación de diferentes escenarios.

Fenómenos y su Impacto

• Efecto invernadero: Provocado por ciertos gases: vapor de agua, CO2, CH4, N2O que no dejan pasar el calor emitido por la luz solar, lo que provoca el aumento de temperaturas. Lo malo es el incremento.
• Efecto albedo: Porcentaje de la radiación solar reflejada por la tierra, del total de energía solar que recibe.
• Las nubes:
  • Bajas: Aumentan el albedo.
  • Altas: Incrementan el efecto invernadero.
• Polvo atmosférico: Aumenta el albedo. Provocado por: Emisiones volcánicas, Meteoritos y Contaminación atmosférica.
• Volcanes: doble efecto:
  • Descenso de la temperatura: Al inyectar polvo.
  • Aumento de la temperatura: Por las emisiones de CO2.
• Cambios en la radiación solar: Excentricidad de la órbita, Inclinación del eje, Posición del perihelio.
• Influencia de la biosfera:
  • Reducción de los niveles de CO2: transformación en materia orgánica y almacenaje en combustibles fósiles.
  • Aparición de O2 atmosférico.
  • Formación de la capa de ozono.
  • Aumento del nitrógeno atmosférico.
• Biomasa: materia orgánica que constituye los seres vivos.

Impacto Humano y Sostenibilidad

Consecuencias de los Avances Tecnológicos de la Humanidad

• Aumento de la producción y el consumo de bienes.
• Utilización de una mayor cantidad de recursos.
• Aparición de nuevas tecnologías de explotación y de cuidado del medio ambiente.
• Evolución cultural que se superpone a la biológica.

Recurso Natural

Es todo aquello que la humanidad obtiene de la naturaleza para satisfacer sus necesidades físicas básicas y otras necesidades fruto de sus apetencias o deseos. Puede ser todo aquello susceptible de ser usado.

• No renovables: Existen cantidades fijas sobre la corteza terrestre.
• Renovables: Nunca se agotan.
• Potencialmente renovables: Pueden ser repuestos por la naturaleza.

Tragedia de los Comunes

La teoría de la tragedia de los comunes enunciada por G. Hardin: Existe una tendencia a la sobreexplotación de los recursos que no tienen un dueño concreto: aire, aguas subterráneas, océanos, espacios públicos, etc. “Si yo no lo hago, otro lo hará”.

Impacto Ambiental

Impacto ambiental: Modificaciones en la composición o en las condiciones del entorno debido a la acción humana, por la cual se transforma su estado natural y resulta dañada su calidad inicial.

Causas:

• Cambios en el uso del suelo.
• Contaminación.
• Cambios en la diversidad.
• Sobreexplotación.
• Abandono de actividades tradicionales.

Pueden ser según su extensión:

• Locales.
• Regionales.
• Globales.

Estudio de Impactos Ambientales

Ha de estudiarse no solo los efectos ecológicos sino también los efectos sociales, económicos y culturales. Las actuaciones peligrosas deben sufrir una evaluación de impacto ambiental (EIA), que básicamente debe anticipar y prevenir los impactos.

Economía y Medio Ambiente

La economía depende en gran medida de los recursos naturales: energía solar y capital terrestre. La dependencia es hasta tal punto que se puede afirmar que el sistema económico es un subsistema del sistema ecológico. La economía ha de estar sometida a las limitaciones impuestas por el sistema ecológico, tanto en las entradas (combustibles fósiles y otros recursos) como en las salidas que dependen de la capacidad de reciclado de los residuos.

Problemas del Avance Tecnológico y Crisis Medioambiental

• Crecimiento exponencial de la población.
• Consumo acelerado de recursos.
• Contaminación.
• Generación de residuos.
• Falta de agua.
• Degradación del suelo.
• Destrucción de bosques, agravamiento de los riesgos naturales.

Desarrollo Sostenible

Se define como la actividad económica que satisface las necesidades de la generación presente sin afectar la capacidad de las generaciones futuras, económica, social y ecológicamente. Tecnologías más limpias y eficientes. Desarrollo equitativo.

Indicadores Ambientales

• De presión: Reflejan la presión directa o indirecta que ejercen las actividades humanas sobre el medio ambiente.
• De estado: Describen los efectos derivados de la presión sobre la calidad del medio. Dan idea del impacto ambiental originado.
• De respuesta: Indican el esfuerzo político o social en materia de medio ambiente. Sirven para marcar objetivos y tomar decisiones.

Huella Ecológica

Es una medida del impacto ambiental generado por una determinada población humana. Se expresa en cantidad de área productiva, medida en hectáreas, necesaria para la producción de todos los recursos consumidos y para asimilar todos los residuos generados, incluido el CO2 emitido y que la vegetación podría volver a absorber.

Prevención de Riesgos

Riesgo: Es toda condición, proceso o evento que puede causar daños personales, pérdidas económicas o daños al medio ambiente.

• Catástrofe: Una vez ocurrido el evento, los daños sobre la población afectada son muy notorios.
• Desastre: Cuando el grado de destrucción es tal que la sociedad precisa de ayudas externas.
• Calamidad: si el desastre se prolonga temporalmente.

Análisis del Riesgo

Se estudia qué ha ocurrido en el pasado y los distintos factores condicionantes.

• Peligrosidad: Probabilidad de ocurrencia de un fenómeno dañino en un lugar determinado y en un intervalo de tiempo.
  • Severidad: magnitud.
  • Tiempo de retorno: frecuencia en el tiempo.
  • Distribución geográfica: extensión territorial.
• Vulnerabilidad: Grado de daño expresado en tanto por uno de pérdidas respecto al total.
• Exposición: Representa al total de personas o bienes expuesto a un determinado riesgo.

Planificación de Riesgos

• Medidas estructurales: Modificaciones de estructuras geológicas o construcción de construcciones adecuadas.
• Medidas no estructurales:
  • Ordenación del territorio: Leyes que restringen el uso del suelo.
  • Protección civil: Estrategias para la prevención y protección hacia los riesgos. Sistemas de vigilancia, control, emergencia y alerta.
  • Educación: Dar información sobre los problemas.
  • Análisis coste-beneficio: Resulta más económico la prevención que la corrección del resultado.