La Tierra como sistema

1. Tema 1
Medio ambiente y teoría de sistemas
1Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

2. 2Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Introducción al
estudio de la Tierra
como sistema
* Puede incluir la criosfera
(glaciares)

3. La Tierra es un sistema complejo y dinámico, con una historia muy larga
(más de 4.500 millones de años) y que está formado por 4 subsistemas
que interaccionan entre sí:
1.BIOSFERA Es la cubierta de vida, es decir, el área ocupada por los
seres vivos
2.ATMÓSFERA Envoltura de gases que rodea la Tierra
3.HIDROSFERA Es la capa de agua que hay en la Tierra en sus
diferentes formas: subterránea, superficial, dulce, salada, líquida, sólida
4.GEOSFERA Es la capa sólida de la Tierra, es la más voluminosa y con
los materiales más densos.
Algunos autores consideran otros dos subsistemas, la CRIOSFERA (capa
helada) y la SOCIOSFERA (el ser humano).
Todos estos subsistemas son fuente de RECURSOS, producen RIESGOS
y pueden, en ocasiones, dar lugar a IMPACTOS.
3Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

4. La Tierra es un sistema complejo y dinámico, con una historia muy larga
(más de 4.500 millones de años) y que está formado por 4 subsistemas
que interaccionan entre sí:
1.BIOSFERA Es la cubierta de vida, es decir, el área ocupada por los
seres vivos
2.ATMÓSFERA Envoltura de gases que rodea la Tierra
3.HIDROSFERA Es la capa de agua que hay en la Tierra en sus
diferentes formas: subterránea, superficial, dulce, salada, líquida, sólida
4.GEOSFERA Es la capa sólida de la Tierra, es la más voluminosa y con
los materiales más densos.
Algunos autores consideran otros dos subsistemas, la CRIOSFERA (capa
helada) y la SOCIOSFERA (el ser humano).
Todos estos subsistemas son fuente de RECURSOS, producen RIESGOS
y pueden, en ocasiones, dar lugar a IMPACTOS.
4Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

5. Definición de medio ambiente
ConferenciadelaONUparaelMedioAmbienteHumano.
Estocolmo,1972.
5Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
“Conjuntodecomponentesfísicos,químicos,biológicosy
socialescapacesdecausarefectosdirectosoindirectos,enun
plazocortoolargo,sobrelosseresvivosylasactividades
humanas.”

6. Estudio del medio ambiente
LasCienciasdelaTierraymedioambientales(CTM)estudianlas
interaccionesdelplanetaydelabiosfera,eintentandarrespuesta
alosproblemasdenuestromundoybuscarsoluciones.
Esunadisciplinaintegradora,abiertaysintética,queaúnadiversos
conocimientos.
Intervienendisciplinastandiferentescomo:Ecología,Economía,
Sociología,Derecho,Biología,Geología,Física,Química,
Matemáticas,Ingeniería,Arquitectura,MedicinayGeografía.
6Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

7. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 7
Enfoques del estudio del medio ambiente
Punto de vista económico:
El medio ambiente es una fuente de recursos naturales, un soporte de
actividades productivas y un receptor de desechos y residuos.
Punto de vista administrativo operativo:
Sistema constituido por el hombre, la flora, la fauna, el suelo, el aire, el
agua, el clima, el paisaje, los bienes materiales, el patrimonio cultural y
las interacciones entre todos estos factores.
Punto de vista ecológico:
Suma de todos los factores físicos y biológicos que actúan sobre un
individuo, una población o comunidad, es decir incluyen el entorno vital.
(Al hablar de individuo no se refiere necesariamente a seres humanos).

8. Diferenciaentreelenfoqueoficialyelecológico
Laecologíaconsideraalserhumanocomoun
componentebióticodelecosistemayelambientecomo
unfactorabiótico,estudialasinteraccionesentretodos
loscomponentes.
Elconceptooficialestámásencaminadoaltema
productivo,económico,derecursos....Esmás
antropocéntrico,aunquetieneencuentaalrestodelos
seresvivos.Esunenfoquemenosglobalqueelecológico.
8Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

9. Losdiversostiposdecomponentesinfluyenenelmedioambientedemododistinto:
1.Físicos:Elrelieve,latemperaturaylapresenciadeaguasonlosprincipalesfactores
físicosquedeterminanlascaracterísticasambientales.
2.Químicos:Lasalinidad,elpHdelagua,laconcentracióndeloxígenoydióxidode
carbono,etc.quefavorecenoimpideneldesarrollodedeterminadosseresvivos.
3.Biológicos:Losseresvivosestablecendistintostiposderelacionesentreellos
principalmentedetipoalimentario.Lasupervivenciadeunaespeciedependede
losseresvivosdelosquesealimenta.
4.Socialesyculturales:Estegrupodefactoresesexclusivodelaespeciehumana.La
formadevidadelossereshumanosinfluyetantosobrelaspersonascomosobrelos
otrosseresvivosquelesrodean.
Porejemplo,elasentamientodenúcleosurbanosenzonasantiguamenterurales
implicacambiosenlasactividadeshumanasyenloshábitosdevidaquecondicionan
tambiénalavegetaciónylafauna.
9Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

10. 10Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

11. Teoría general de sistemas
Unsistema(delgriegoσύστημα=conjuntooreunión)
esunconjuntodeelementosqueserelacionanentre
síparallevaracabounaovariasfunciones.
Enunsistemanosinteresaelcomportamientoglobal.
Puedenconsiderarsesistemasunordenador,un
automóvil,unservivo,etc.
11Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

12. Lossistemaspresentanlassiguientescaracterísticas:
1.Estánformadosporelementos.
2.Cadaelementotieneunafunciónespecíficaenelsistemayserelaciona
conlosdemáselementos.
3.Loselementosinteraccionanparadesempeñarunaovariasfunciones,
superioresalasumadelaspartes,querecibenelnombrede
propiedadesemergentes(Sinergia).
4.Lossistemasnoestánaislados,hastaelloslleganenergíaymateria
necesariasparasufuncionamiento.Además,recibeninformacióndel
exteriordelsistemaquedesencadenasuactividad.
5.Lossistemastambiénproducenmateriayemitenenergíaeinformación,
comoresultadodelafunciónquedesempeñan.
12Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

13. Estaformadeanálisismediantesistemaspermiteestudiar
fenómenosdedistintacomplejidaddesdeelfuncionamientodeuna
célulahastaelplanetaTierra
13Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Lossistemasmáscomplejosestán
constituidosasuvezpor
subsistemas,yestos,asuvez,por
componentesmássencillos

14. Energía
almacenada
Los límites del sistema
Unsistemaesunaporcióndel
espacioysucontenido.
Todosistemaseencuentra
dentrodeunasuperficiecerrada
queloseparadelrestodel
Universo.
Lasuperficieesellímitedel
sistemaypuedeserreal,como
lamembranadeunacélula,o
ficticia,comoellímitequese
estableceenunacharcaoenun
encinar.
14Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Energía
entrante
Energía
saliente

15. Tipos de sistemas
Segúnlosintercambiosdemateriayenergíapuedendiferenciarsetres
tiposdesistemas:
abiertos, cerrados y aislados.
15Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

16. Sistemasabiertos:
Sonaquellosqueintercambianmateriayenergíaconelexterior.
Todoslossistemasbiológicossonsistemasabiertos,paramantenerse
vivoelsistemadebetomarenergíaymateriadelexterior,también
debeliberarmateriayenergía(calor)quesegeneraenlosprocesos
químicoscomolarespiración.
16Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

17. •Unaplantaesunsistemaabiertoquetomamateriapormediodesusraíces
yenergíalumínicadelsolparahacerlafotosíntesis,delaplantasale
materiaenformadegasesdurantelarespiraciónylafotosíntesisyenergía
caloríficadurantelarespiración.
•Unaplantaestáconstituidaporcélulascuyaspropiedadesemergentes
consistenencumplirlasfuncionesvitalesdenutrición,relacióny
reproducción.
•Otrosejemplosdesistemasabiertosson:unbosque,unapecera,unrío,
unaciudad,etc.Así,enunaciudadentraenergíaymateriaprimaysale
energía,enformadecalor,ymaterialesenformadedesechosyproductos
manufacturados.
17Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

18. Sistemascerrados:
Sonlosquesólointercambianenergíaconelexterior,
nointercambianmateriasinoquelareciclan.
Eselcasodeunordenadorquerecibeenergíaeléctrica
yemiteenergíacaloríficaylumínica,perolamateriaque
locomponeesconstante.
ElSistemaPlanetaTierraesconsideradocomoun
sistemaquerecibecontinuamenteenergíaprocedente
delsol,energíaelectromagnética(luz,etc.)yqueemite
alespacioenergíaenformadecalor(energíainfrarroja),
peroapenasintercambiamateriaconelexterior,si
despreciamoslaentradadematerialesprocedentesde
losmeteoritosdadasupocamasarelativa.(Sitenemos
encuentaestamasaquenosllegadelespacioseríaun
sistemaabierto).
18Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

19. Sistemasaislados:
Sonaquellosquenointercambiannimateria,nienergíaconsu
entorno.Enrealidadnoexistenestetipodesistemas,portanto,son
sistemasteóricosqueseutilizanconelfindesimplificarcuandose
estudiansistemasdegrandesdimensiones(macrosistemas),comopor
ejemploelSistemaSolar.
19Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

20. La energía de los sistemas
Cualquiersistematienequecumplirlosprincipiosdelatermodinámica.
Segúnla1ªleyoprincipiodelaconservacióndelaenergía:laenergíanisecreanise
destruye,solosetransforma.Encualquiersistemalaenergíaqueentraseráigualala
energíaalmacenadamáslaenergíaquesale.
20Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
SISTEMA
E entrante
E saliente
E entrante = E almacenada + E saliente
Energía
almacenada

21. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 21
La2ªleydicequecualquiersistematiendeespontáneamenteaun
estadodemáximodesorden.
Laentropíaesunamedidadeldesordendeunsistema.Enlos
sistemasvivos,labiosferaoelsistemaTierraqueposeenunorden
elevadolaentropíaesbajaylaenergíaestámásconcentrada.
Porelcontrario,ensistemasdesordenadoslaenergíaestámuy
dispersaylaentropíaeselevada.Estaenergíasedisipaenformade
calorynopuedeutilizarsepararealizartrabajo.

22. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 22
Losseresvivosmantienensuorganizaciónysuelevadacomplejidad
degradandoazúcaresenlarespiración,conloqueexpulsanalentornomateria
oxidada(conunaaltaentropía)ycalor(energía).Sonsistemasabiertosque
rebajansuentropíaymantienensuorganizaciónycomplejidadaumentando
ladelentorno.

23. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 23

24. Elanálisisdeunsistemasepuedeabordardesdedosposiblesenfoques:
Reduccionistaoanalítico.
Consistendividirelobjetodeestudioensuscomponentesmássimplesy
observarlosyestudiarlosporseparado.Esinsuficienteparaabordarlosestudios
delasCienciasdelaTierra,aunqueesútilparamuchasdisciplinascientíficas.
Holísticoosintético.
Estudiaeltodoolaglobalidadylasrelacionesentresuspartessindetenerseen
losdetalles.Ponedemanifiestolaspropiedadesemergentesdelossistemas,
resultantesdelcomportamientoglobalydelasrelacionesdeloscomponentes.
Ejemplo:Laspiezasdeunrelojporseparadonotienenlapropiedaddedarla
hora;sinembargo,elrelojmontadocomountodo,sí.
Reduccionismo y holismo
24Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

25. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 25
Reduccionismo
Trata de descomponer y analizar
las partes de un todo, buscando
«lo más pequeño».
(Método analítico)
Holismo
Consiste en analizar la
totalidad, la globalidad de un
sistema.
(Método sintético)
Ambos enfoques son complementarios y deben apoyarse mutuamente para
obtener la imagen más ajustada a la realidad.

26. La representación de los sistemas: los modelos
Estasrepresentacionessehacenmediantedibujos,esquemaso
expresionesmatemáticas.
Haydiversostiposdemodelosenusoydifierenentreellossegúnelpropósitoque
sepersiga.Ladiversidadvadesdeelmásbásicomodelofísicocomoseruna
estatuaomaqueta,hastamodelosmuycomplicadosquesólopuedenutilizarse
empleandoherramientasinformáticasmuypoderosas.
26Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Lossistemassuelenrepresentarsemediantemodelos.
Unmodeloesunarepresentaciónsimplificadadelarealidad,
queseelaboraparafacilitarsucomprensiónyestudio,que
permitenverdeformaclaraysencillalasdistintasvariablesy
lasrelacionesqueseestablecenentreellas.

27. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 27
Paraqueresultenútileseninvestigación,losmodelosdebencumplir
unasdeterminadascondiciones:
1.Handesermenoscomplicadosydemásfácilmanejoquelas
situacionesreales.
2.Debenrepresentarlarealidadconlamayorfidelidadposibleyal
mismotiempohandesermanejables.
Asíunmodelomuysimplificadosealejadelarealidad,peroseacercaa
lageneralidadyesdefácilmanejo;porelcontrario,unmodelomuy
precisoseencuentramuypróximoalarealidadconcreta,perosu
utilizaciónpuederesultarcompleja.
Elpredominiodeunauotradeestascaracterísticasdependerádela
utilizaciónquequeramoshacerdelmodelo.

28. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 28
Tipos de modelos
Mentales
Gráficos
Formales o matemáticos
De simulación por
ordenador

29. Modelos mentales
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 29

30. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 30

31. 31Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Modelos
gráficos

32. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 32
Modelos
gráficos

33. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 33
Modelo para determinar el plegamiento de estratos
Túnel de viento para simular condiciones
de deslizamiento de un esquiador

34. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 34
Modelos matemáticos

35. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 35
Modelos de simulación
por ordenador

36. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 36

37. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 37
Modelo de la agitación térmica de un gas.

38. Modelos estáticos y dinámicos
Modelosestáticos.
Susrelacionesnodependendelcomportamientodelsistema,sólo
analizasuestructura.Porejemplo,unafórmulaenlaquese
equiparanlaalturayeldiámetrodeunárbolconsuvolumen.
Modelosdinámicos.
Describenelfuncionamientodeloscomponentesdelsistemaabase
deunaseriedeecuaciones.Sonmásrealistasquelosestáticos.
Porejemplo,elmodelodepredador-presa.
38Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

39. Ejemplo: modelo depredador-presa2221
2111
****/
***/
NdNNPadtdN
NNPNrdtdN


39Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

40. Modelos de caja negra y caja blanca
40Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Es otra forma de utilizar modelos, atendiendo a lo que ocurre en el interior del
sistema.
Modelo de caja negra
Interesan sólo las entradas y salidas de
materia, energía e información en el sistema,
y no los elementos e interacciones que
suceden en el interior.
Modelo de caja blanca
Se tienen en cuenta las entradas y las salidas,
así como las interacciones, las conexiones
interiores y las relaciones entre los posibles
subsistemas.

41. Modelos de caja negra
Nosfijamossóloenlasentradasysalidasdeenergía,materia,e
informaciónenelsistema,ynoensuselementosnienlasinteracciones
queseestablecenentreellos.Portanto,nointeresanloselementosdel
sistemanisusinteracciones.
Utilizandolatierracomounsistemadecajanegra,podemosconsiderarla
comounsistemaenelqueentraysaleenergía,laenergíaqueentraes
radiaciónelectromagnética(luz,etc.)ylaenergíaquesaleesradiación
infrarroja(calor)procedentedelasuperficieterrestre.
41Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

42. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 42
teóricos

43. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 43
O
2
CO
2
Energía
solar
Calor
Nutrientes
Lixiviado de
nutrientes
Precipitación
Evapotranspiración

44. Modelodecajablanca:
Estudiamosnosólolasentradaylassalidasdelsistema,
sinotambiénloselementosdelsistemaysus
interacciones.
Loprimeroquehayquehaceresmarcarlasvariables
quelocomponenyunirlasconflechasquelasrelacionen
entresí.
Aldiseñarunmodelodebemostenercuidadodeincluir
solamentelasvariacionesqueseanestrictamente
necesarias,yaquesiaumentamuchosunúmero,se
pierdeclaridaddebidoalcomplejodeentramadodelas
flechasqueunenvariables.
44Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

45. 45Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

46. 46Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

47. LOS SISTEMAS AMBIENTALES
Elmedioambienteesunsistemaconstituidoporun
conjuntodefactoresfísicos,químicos,biológicos,
socialesyculturalesqueserelacionanentresí,de
modoqueuncambioenunfactorrepercuteenlos
otros.
Losfactoresqueintervienenenelmedioambienteson
lasvariablesdeestesistema.
LaenergíadelsistemaesladelSolylamateriaestá
contenidaenlaTierra.
47Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

48. Elmedioambientesedivideensistemasmenoresosubsistemasque,asu
vez,contienenotrossistemasmenores:
48Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
SistemasNaturales:
Sonloscuatrosubsistemasocapas
delaTierra:geosfera,hidrosfera,
atmósferaybiosfera.
SistemasHumanos:
Constituidosporlossereshumanosy
lasrelacionessocialesquese
establecenentreellos,asícomolas
actividadesquedesarrolla.
Loselementosdeestossistemasson
porejemploloslugaresdetrabajo,los
colegios,eltransporte,etc.

49. Entrelossistemashumanosylossistemasnaturalesseestablecen
interacciones.
Aveceslaactividadhumanarepercutedeformanegativacomoconsecuencia
deldesarrollodelospaíses:Sobreexplotacióndelosrecursos,ladeforestación,
contaminación,etc..
Lanaturalezatambiénpuedeafectarnegativamentealaespeciehumana:Los
desastresnaturales.
49Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

50. LasCienciasMedioambientaleshansurgidocomobasepara
resolverestosproblemasambientalesquenosaquejan.
Paraellosehacenecesarioconocerelfuncionamientode
losdiferentessistemasqueconstituyenelsistemaTierray
profundizarenelestudiodelasrelacionesdeellosconla
especiehumana,quepuedenenfocarsebajotresaspectos:
Riesgosderivadosdesudinámica.
Recursosquenosproporcionan.
Impactosquerecibenporlaacciónantrópica.
50Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

51. Relaciones entre los elementos de un sistema
Loselementosqueformanlossistemasestán
relacionadosentresíyfuncionandeformacoordinada.
Loselementosquepuedenvariarenfuncióndeotros
sedenominanvariables.
Lasrelacionesentrelasvariablesdeunsistema
puedenserdedostipos:
1.Relacionescausalessimples
2.Relacionescausalescomplejas
51Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

52. Relaciones causales simples
RELACIONESSIMPLESENCADENADAS:Soncambiosencadenapositivoso
negativosodediferentessignos.
1.DIRECTASOPOSITIVAS:Elcambiodeunavariableprovocauncambioen
laotradelmismosigno.Siunaaumentalaotratambién.
Alcohol y Accidentes de tráfico
Pendiente –velocidad del agua
2.INVERSASONEGATIVAS:Elcambioenunavariableprovocauncambio
ensentidoinversoenlaotra.
Uso de cinturón de tráfico y muertes en accidentes
Reforestación –erosión del suelo
52Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

53. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 53
Precipitaciones
Caudal de los
ríos+
Biomasa vegetal
Materia
orgánica+
Contaminación
Número de
peces-
Biomasa vegetal
Impacto de la
lluvia-

54. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 54
El aumento de una de las
variables hace que aumente la
otra.
El aumento de materia
orgánica en un lago hace que
aumente el número de
microorganismos
El aumento de una de las
variables hace que disminuya
la otra.
El aumento microorganismos
que utilizan oxígeno para
respirar provoca la
disminución del oxígeno

55. Enlasrelacionescomplejas,tambiénllamadosbuclesde
retroalimentación,lasaccionesdeunelementosobreotro
suponenque,asuvez,ésteactúesobreelprimero
(modificacióndeunavariablecomoconsecuenciadesus
propiosefectos).Puedenser:
•Positivas
•Negativas
Relaciones complejas
55Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

56. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 56
Tala del bosque Erosión
+
Cantidad
suelo
-
Vegetación Erosión
-
Cantidad
suelo
-
Vegetación Erosión
-
Cantidad
suelo
-
+
Cuando la última variable influye en la primera, se habla de “feed-back” o retroalimentación

57. Lavariacióndeunavariableenunsentido(aumentoodisminución)
produceuncambiodeotravariableenelmismosentidoyésta,asu
vez,influyedelamismamanerasobrelaprimera.Tienenunaacción
derefuerzosobreelprocesoinicial.
Relaciones complejas positivas
57Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
a b
c d
a –Investigación
b –Desarrollo
c –Biocombustibles
d-Alimentos

58. Lavariacióndeunavariableenunsentidoproduceuncambiodeotra
variableenelmismosentidoyésta,asuvez,influyesobrelaprimeraen
sentidoopuesto.Tienenunaacciónreguladorayestabilizanlossistemasen
losqueactúan(sistemashomeostáticos).Seconsigueunestadode
equilibriodinámico.
Relaciones complejas negativas
58Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
A B

59. BUCLESDEREALIMENTACIÓNPOSITIVA:
UnavariableAinfluyesobreotraByestaasuvezinfluyesobrelaprimera.Esto
provocauncrecimientoincontroladodelsistemaycontinuarámientrasel
entronolopermita.
Enunsistemaencadenadopuedehaberrelacionesnegativasintermediaspero
sisonennúmeroparelresultadofinalespositivo.
59Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Población
de
conejos
Daños al
cultivo
Venenos
Zorros
Evapo-
transpiración
Precipitación
Biomasa
vegetal

60. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 60
Nuevas
carreteras
Nuevos
vehículos
Atascos
Bucle típico de refuerzo en la sociedad humana
Actividad nº 4, pág. 16 del libro de texto

61. BUCLES DE REALIMENTACIÓN NEGATIVA:
Son aquellos en que un cambio en la variable A provoca un cambio en B y esta a su
vez actúa sobre A modificándola en sentido inverso.
Se mantiene un equilibrio en el sistema
61Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Depredadores
Presas
__
+

62. Sistemas propositivos:
Sonsistemasprogramadosparaunpropósitodeterminado.Sonporejemplolos
modelosqueseutilizanenlafabricacióndeloselectrodomésticosolosque
regulanelcomportamientodeunorganismo(Modeloscibernéticos).
Estossistemassonmuyadecuadospararegularlossistemashomeostáticos,
manteniendoelequilibrio.
La atmósfera y la biosfera también forman un sistema propositivo, ya que se
autorregulan.
62Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

63. Cambios en los sistemas
Para estudiar los sistemas con comodidad empleamos los
modelos (estáticos o dinámicos).
Objetivos:
1.Reproducir el comportamiento del sistema y realizar
previsiones futuras.
2.Acotar límites (no se puede reproducir todo el sistema
mediante el modelo).
3.Comprobar el efecto de las perturbaciones (naturales o no) en
el comportamiento del sistema.
63Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

64. Sistemas estables (se mantienen en equilibrio):
Dominio de bucles negativos
Sistema inestables (efecto “bola de nieve”):
Dominio de bucles positivos
En la naturaleza hay ambos tipos de bucles, y en función del
momento pueden dominar unos u otros.
64Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

65. El sistema Tierra y sus fuentes de energía
El sistema Tierra está formado por 4 subsistemas:
1.BIOSFERA: Es la cubierta de vida, es decir, el área ocupada por los seres
vivos
2.ATMÓSFERA: Envoltura de gases que rodea la Tierra
3.HIDROSFERA: Es la capa de agua que hay en la Tierra, en sus diferentes
formas, subterránea, superficial, dulce, salada, líquida, sólida
4.GEOSFERA: Es la capa sólida de la Tierra, es la más voluminosa y con los
materiales más densos.
Algunos autores consideran otros dos subsistemas, la CRIOSFERA (capa
helada) y la SOCIOSFERA(el ser humano).
65Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

66. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 66
LaTierraesunSISTEMAABIERTOrespectoalintercambiode
energía:
•Recibeunflujocontinuodeenergíasolarenformade
radiaciónelectromagnética.
•Emitecaloralespacio(enformaderadiacióninfrarroja).La
TierraesunSISTEMAqueseAUTORREGULA:latemperatura
mediaterrestresehamantenidoconstantedurante
millonesdeaños,entornoalos15ºC.
•LaTierraestáformadapordiferentesSUBSISTEMAS
(atmósfera,hidrosfera,geosferaybiosfera)queno
funcionandeformaaislada,sinoqueinteraccionanpara
formaruntodoconjunto.

67. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 67
Ejemplosde interacciones entre los subsistemas terrestres

68. Ejemplos de diagramas causales
Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 68
Consumo de
alimentos
Peso
Población
Prepararse para
un examen
Oferta Demanda
Resultado del
examen
Recursos per
cápita

69. NACIMIENTOS POBLACION MUERTES
+ +
-
+
69Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

70. Actividad nº 2, pág. 16 del libro de texto
Variables: Lluvia, pastos, contaminación, agua, vacas y alimentación humana.
70Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

71. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 71
?
Actividad nº 3, pág. 16 del libro de texto

72. Ej.PAU2006:Eneltextoaparecenunaseriedetérminos
(calentamiento,sequía,humedales,CO
2)queconfiguranunbuclede
retroalimentación.Dibujaeldiagramayrazonasila
retroalimentaciónespositivaonegativa.
Conelproblemadelcalentamientoglobal,loscientíficoshandicho
queenmuchasregionessevanaproducirgrandessequías.Muchos
humedalesestánenpeligroporlaextraccióndeaguaparaal
agriculturaylaselvicultura.Siseprolongacualquieradeestas
situaciones,loshumedalessesecaríanyesoproduciríaungran
aumentodeCO
2enlaatmósferaqueaceleraríaelefecto
invernadero.
Sinoprotegemosloshumedalesysinoratificamoselprotocolode
Kiotoparaevitarelaumentodelasequía,podemostenercambios
climáticosmuchomásextremosqueloquehemosconocidohasta
ahora.
72Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

73. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 73
Actividad nº 7, pág. 16 del libro de texto

74. MODELOS DE REGULACIÓN DEL CLIMA
TERRESTRE
LA TIERRA COMO SISTEMA DE CAJA NEGRA
74Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

75. LA TIERRA COMO SISTEMA CAJA BLANCA
75Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

76. EL EFECTO INVERNADERO
Provocado por ciertos gases: vapor de agua, CO
2, CH
4, N
2O.
76Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

77. EL EFECTO ALBEDO
Porcentaje de la radiación solar reflejada por la Tierra,
del total de la energía solar que recibe.
77Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

78. Las nubes
Doble acción:
Aumentan el albedo.
Incrementan el efecto invernadero.
Su acción depende de la altura de las nubes:
Las nubes bajas, que contienen polvo en
suspensión potencian el bucle del albedo.
Las nubes altas potencian el bucle del efecto
invernadero.
78Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

79. Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas 79
Modelo de funcionamiento del clima
Dos bucles antagónicos: Equilibrio dinámico

80. Polvo atmosférico
Provocado por:
-Emisiones volcánicas
-Meteoritos
-Contaminación
atmosférica
80Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

81. VOLCANES
También pueden provocar
un doble efecto:
Descenso de la Tª:
Al inyectar polvo.
Aumento de la Tª:
Por las emisiones de CO
2.
81Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

82. VARIACIONES DE LA RADIACIÓN SOLAR
Excentricidad de la órbita
Inclinación del eje
Posición del perihelio
82Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

83. INFLUENCIA DE LA BIOSFERA
VIDA PRECÁMBRICO
83Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

84. EVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA
84Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

85. INFLUENCIA DE LA BIOSFERA
Reducción de los niveles de CO
2: transformación
en materia orgánica y almacenaje en
combustibles fósiles.
Aparición de 0
2atmosférico.
Formación de la capa de ozono.
Aumento del nitrógeno atmosférico
85Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

86. 86Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

87. Elabora un diagrama causal o de flujo con los siguientes elementos: agua,
vegetación, efecto invernadero, dióxido de carbono, temperatura atmosférica en
regiones áridas y razona si se trata de un sistema con retroalimentación positiva o
negativa. Usa esta conclusión para decidir si se trata de un sistema estable o
inestable.
87Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas
Cantidad de
agua
Vegetación
CO
2 atmosférico
Efecto
invernadero
Temperatura
+
+
+
__
__

88. 1. Los modelos A y B representan dos posibles
consecuencias de un aumento de las precipitaciones en una
cuenca hidrográfica.
•a) Decide,
razonadamente, si A y B
presentan
retroalimentación
positiva o negativa.
•b) Cita al menos dos
factores que determinen
el desarrollo de un
modelo u otro. ¿Cómo
actúan esos factores?
•c) Propón dos acciones o
medidas que favorezcan
el modelo A. Explica
cómo influirían estas
acciones.
Aumento de
precipitación
Cubierta
vegetal
Infiltración
Escorrentía
Erosión
88Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

89. A)Losdosmodelospresentanretroalimentaciónpositiva.Enambos,una
perturbaciónproducecambiosqueamplíanprogresivamentelosefectos
delaperturbación.
B)Factoresatenerencuentaparaeldesarrollodeunmodelouotro:la
cubiertavegetalpreviaalcambioenlaprecipitación,eltipodesuelosola
pendiente.Mododeactuación;porejemplo:unaescasavegetación
previaprovocaráunaumentodeerosiónantesdequepueda
desarrollarselavegetación.
C)DosmedidasquefavorecenalmodeloA:reforestación,lasprácticas
agrícolasquefavorezcanlainfiltraciónyentorpezcanlaerosión,ola
adecuacióndelusoacultivosquenodejenelsuelodesnudoenépocade
lluvia.
89Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas

90. 90Tema 1. Medio ambiente y teoría de sistemas