1. las ciencias de la tierra y el medio ambiente




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TEMA 1 EL ESTUDIO DEL MEDIO AMBIENTE
1. LAS CIENCIAS DE LA TIERRA Y EL MEDIO AMBIENTE
1.1 ¿QUÉ ES EL MEDIO AMBIENTE?
Definición de medio ambiente

Todos somos conscientes que hay “algo” de lo que formamos parte, y ese “algo” nos afecta en nuestras actividades y también nos afecta a nosotros, ese “algo” es el medio ambiente

El término medio ambiente en español es redundante, las dos palabras tienen un significado semejante: todo lo que rodea a una persona o cosa e incide en sus actividades

Durante mucho tiempo el término medio ambiente ha tenido un carácter antropocéntrico, el medio ambiente se definía siempre en relación con los grupos humanos. El ser humano era el dominador de la naturaleza y consideraba que esta era un recurso a su servicio
La definición de medio ambiente propuesta en 1973 por la Conferencia de Naciones Unidas en Estocolmo cambia un poco este enfoque, da una definición humanizada, pero no tan antropocéntrica.

“ El medio ambiente es el conjunto de componentes físicos, químicos y biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo de tiempo, sobre los seres vivos y las actividades humanas”
En cualquier caso todas las definiciones que se puedan dar del medio ambiente tienen en común, que siempre el medio se define en relación a otra entidad, es siempre el entorno de algo o alguien, y no se pone límites a la naturaleza ni a los componentes del medio ambiente
Ecología y ecologismo

A partir de la década de los años 60 el término medio ambiente empieza a popularizarse, con la divulgación de las investigaciones procedentes de una ciencia: la Ecología, nacen lo que se denomina la conciencia ecológica ambiental.

Aparece un nuevo movimiento social, el ecologismo que se apropió de los postulados y la terminología de la Ecología, y los utilizaba par luchar contra actuaciones poco respetuosas con el medio ambiente, pero en muchos casos lo hacían con poco rigor científico, no hay que confundir Ecología con ecologismo.

La Ecología es una ciencia dedicada al estudio de ecosistemas, el ecologismo es un movimiento social, bastante heterogéneo, de organizaciones muy diversas, con un objetivo común de sensibilizar a la opinión pública sobre problemas ambientales y el respeto a la vida. Se dedica más a la acción que a la investigación.

Pero los movimientos ecológicos han tenido importancia para que se reconociesen la magnitud de los problemas ambientales, y para concienciar de que no se podían resolver solo con medidas tomadas por los gobiernos individualmente, los problemas transcienden los límites territoriales y necesitaban soluciones a nivel internacional. No valía solo con proteger la naturaleza, se necesitaba cambios profundos
1.2 OBJETIVO DE LAS CTMA

Son unas ciencias que tratan de entender de forma global el funcionamiento de la Tierra, las relaciones que se producen entre los componentes del sistema Tierra, incluida la Biosfera.

Desde un perspectiva global se pude considerar la vida como un el intercambio continúa de materia, energía e información, y el lugar donde se produce ese intercambio es la tierra, la tierra también participa de forma activa en el desarrollo de la vida

HIPÓTESIS GAIA

Esta hipótesis trata de aunar conocimientos de Biología y Geología, el autor se llama a si mismo geofisiólogo.

Propuesta por Lovelock en 1979, un científico que trabajo para la NASA en la búsqueda de métodos y sistemas que permitieran la detección de vida en Marte y en otros planetas. A Lovelock le llamaron la atención las radicales diferencias que existían entre la Tierra y los dos planetas más próximos, fue la singularidad de las condiciones de la Tierra lo que le llevó a formular su primera hipótesis.

Concibe la tierra como un gigante organismo vivo, con la capacidad de acondicionar el aire del planeta entero, y por lo tanto con capacidad homeostática para regular los procesos relacionados con la vida. Los seres vivos son capaces de autorregular las condiciones del planeta para hacer su entorno físico (especialmente temperatura y composición química de la atmósfera) más adecuada con las especies que conforman la «vida».
- Con anterioridad a la formulación de la Hipótesis de Gaia se suponía que La Tierra poseía las condiciones apropiadas para que la vida se diese en ella, y que esta vida se había limitado a adaptarse a las condiciones existentes, así como a los cambios que se producían en esas condiciones.

- La Hipótesis de Gaia lo que propone es que dadas unas condiciones iniciales que hicieron posible el inicio de la vida en el planeta, ha sido la propia vida la que las ha ido modificando, y que por lo tanto las condiciones resultantes son consecuencia y responsabilidad de la vida que lo habita.
Los argumentos que utilizan son:

- La biosfera regula la cantidad de oxígeno atmosférico, manteniéndolo en un 21%, proporción ideal para la existencia de árboles y otros seres vivos

-La atmósfera tiene una composición anómala respecto al nitrógeno estable, en otros planetas el nitrógeno está en forma de óxidos, esto es debido a la producción por los seres vivos, que transforman los óxidos de nitrógeno, con consumo de energía

- la temperatura media de la tierra se ha mantenido estable a través de la vida de la tierra, a pesar de aumentar la energía liberada por el sol, esto ha sido posible a la intervención de los seres vivos

- La mayoría de los gases de la atmósfera tienen un origen biótico principalmente.
Según esta hipótesis, los seres vivos, y en su conjunto la biosfera, han adquirido la capacidad de controlar el medio ambiente para cubrir sus necesidades.
1.3 CARACTERÍSTICAS DE LAS CTMA
Ciencia multidisciplinar que incorpora y trata de integrar conocimientos de muchas áreas: Biología, Geología, Física, Química, Economía, Sociología, etc.

El medio ambiente es una realidad compleja, es el resultado de la acción de muchos factores que interactúan, y que deben de considerarse en su conjunto, por lo que resulta complicado su estudio. Para comprender el funcionamiento global de la tierra, no se pueden estudiar aisladamente los fenómenos, cualquier cambio en la litosfera, atmósfera u otro componente de la tierra, supone modificaciones más o menos importantes en otros componentes.


Por ejemplo cuando se va a realizar un estudio ambiental de cualquier tipo, como una obra pública, como construir una carretera, una estación de ski, o proponer una zona de parque natural, hay que tener en cuenta además de las repercusiones que está actividad va a tener en el medio natural, también el medio humano, (social, económico, cultural), se necesita un estudio y planificación ambiental.

El estudio del medio ambiente comenzó a realizarse en las últimas décadas del siglo XX, con dos objetivos importantes:

  • Comprender la dinámica del medio ambiente y las interacciones con la humanidad

  • Cambiar la perspectiva humana para integrarnos en el medio ambiente, asimilar nuestra verdadera identidad como un componente más del medio, y no como un elemento ajeno al medio, al que puede explotarlo y manipularlo desde fuera.

La finalidad es conocer la realidad del medio ambiente, dar respuestas a problemas del medio ambiente, tratar de alcanzar soluciones, promover la educación y reflexión, favorecer cambio de actitud y de forma de entender el progreso.
El 26 de noviembre de 1883 los granadinos disfrutaron de una de las puestas de sol más maravillosas que se recuerdan. En el cielo se sucedían los amarillos, naranjas y rojos con una intensidad inusual. El espectáculo se repitió durante los siguien­tes días y no fue exclusivo de Granada, también se observó en Londres y en otras ciudades europeas. Aquel invierno fue anormalmente frío.

Mientras los europeos contemplaban estos atardeceres, en la isla de Java, a miles de kilómetros de Europa, sus habitantes aún se esforzaban por reparar los daños causados por una enorme ola que tres meses antes había arrasado la costa, destru­yendo aldeas y provocando la muerte de miles de personas. No lejos de allí, en el estrecho de Sonda (lndonesia), el 27 de agosto se había producido una violenta erupción volcánica que hizo saltar por los aires más de la mitad de la isla de Krakatoa.

Con más frecuencia de la que sospechamos, los cambios producidos en un lugar de la Tierra tienen efectos planetarios. En este caso, los maravillosos atardeceres, el frío invierno y el tsunami destructor eran consecuencias de la erupción de: Krakatoa que había lanzado al aire 54 km3 de cenizas y otros materiales sólidos. El polvo que quedó en suspensión en la atmósfera causó aquellas puestas de sol y redujo un 10% la radiación solar que alcanzaba la superficie terrestre, haciendo bajar la temperatura en todo el planeta.
Como el hombre forma parte de tierra, la supervivencia del hombre depende en gran medida del conocimiento que tengamos de la tierra.

Debido a esta complejidad del medio ambiente, para su estudio se ha recurrido a aplicar la teoría general de sistemas, esta teoría se ha convertido en una herramienta de trabajo para facilitar el trabajo de todos los equipos interdisciplinares que se encargan de la problemática medio ambiental.
2 . TEORIA GENERAL DE SISTEMAS

La teoría fue propuesta después de la 2º Guerra Mundial por el biólogo Bertalanffy, es un método científico diferente para estudiar realidades complejas. El método estudia los objetos sin descomponerlos en sus partes independientes, se fija sólo en la relación de sus componentes, más que en ellos mismos. Es ver la realidad de forma global.
2.1 DEFINICIÓN DE SISTEMA

Se pueden dar diferentes definiciones de sistema:

- Parte del universo que para su estudio se pude considerar por separado

- Conjunto de elementos o componentes relacionados entre ellos, las relaciones que se establecen entre ellos pueden ser de transvase de materia, energía o información.

La definición no concreta el tamaño, ni la complejidad ni las propiedades de esa parcela de la realidad que se va a estudiar, por ello ejemplos de sistemas pueden ser: un reloj, un coche, una fábrica de coches, una cordada de escalada, etc.
- Las interacciones entre sus componentes confieren al sistema una entidad propia, y son estas relaciones las que singularizan el sistema. Por ejemplo en el sistema automóvil es algo más que la suma de las piezas, son también las relaciones entre ellas lo que identifica el sistema automóvil.

En los sistemas interesa principalmente el comportamiento global, porque el todo es algo más que la suma de las partes, se hace un estudio general de las totalidades.
El plantea Tierra constituye un enorme y complejo sistema
2.2 PRINCIPIOS DE LA TEORIA GENERAL DE SISTEMAS

Esta teoría se apoya en dos pilares fundamentales:
- Leyes propias de los sistemas

* Interdependencia.

En cualquier sistema se produce una serie de conexiones, de interacciones e influencia mutuas entre sus componentes, se produce un flujo de materia, energía e información entre los componentes. Cuando se actúa sobre una parte del sistema, se actúa sobre el sistema completo. Cuando analizamos un sistema no importa el estudio detallado de componentes, sino las interacciones que permiten conocer el funcionamiento global.

* Recursividad

Los sistemas se estructuran en subsistemas, y estos a su vez en otros más pequeños, cualquier sistema es interdependiente de otro, y forma parte de otro mayor.

* Sinergia = Cooperación

En los sistemas se aprovecha y maximiza las cualidades de cada uno de los elementos. Los elementos que intervienen en el sistema actúan de manera coordinada, persiguiendo un fin común: sinergia.

* Propiedades emergentes

El sistema presenta unas características propias, que no tienen sus partes, y que no proceden de la suma de las propiedades del las partes: “el todo es algo más que las suma aritmética de las partes”.

El sistema presenta unas cualidades propias, es la ganancia del sistema en relación con las partes aisladas, propiedades que emergen, aparecen sólo en la totalidad.

La vida es una propiedad emergente, no está presente en los componentes por separado, surge del comportamiento global de todos ellos. Las biomoléculas no tiene vida, pero si la unión y el funcionamiento de todas ellas formando la célula.

* Autoconservación

Los sistemas abiertos son capaces de responde a los cambios, regulándose a si mismos con el fin de conseguir el estado de máximo equilibrio en cada situación, dan respuestas adaptativas a los cambios, es la capacidad de homeostasis

- Las leyes de la termodinámica, son leyes físico-químicas generales que trata de los fenómenos relacionados con la energía.

* 1º ley. Ley conservación de la energía. Si un sistema intercambia energía con el exterior, el cambio que experimenta el sistema es la relación de la energía que tenía, más la que entra, menos la que sale. La cantidad de energía no varía, pero si hay transformaciones de una energía en otra.

* 2º Ley. Ley de la entropía. En un sistema donde se produce intercambio y transformación de energía, una parte de la energía se transforma en energía no utilizable, llamada entropía, que es también una medida del desorden.

Un sistema cerrado tiende siempre a aumentar su entropía, en las transformaciones energéticas se produce energía no utilizable, como consecuencia, su energía útil se va perdiendo hasta anularse, como el caso de una pecera cerrada. En un sistema aislado como una pecera cerrada, el orden se vuelve desorden

La tendencia natural del universo es hacia un estado de máxima entropía, máximo desorden, solo la entrada de energía en el sistema puede invertir la tendencia.

Sólo se puede mantener baja la entropía, la energía útil, cuando el sistema recibe energía del exterior, ocurre en sistemas no aislados, como un ser vivo. Los seres vivos nadan contra corriente, se oponen a esta tendencia, son sistemas ordenados, tratan de mantener baja la entropía, y lo hacen a costa de aumentar la entropía del entorno.
Cuando aplicamos la teoría de sistemas en las CTMA, el objeto de estudio será el sistema Tierra ,donde se pueden diferenciar varios subsistemas: atmósfera, hidrosfera, geosfera, y biosfera, que se sitúa como una interfase de los tres subsistemas anteriores.
2.3 LÍMITES Y TIPOS DE SISTEMAS
Límites de los sistemas

Todo sistema está dentro de una superficie cerrada que los separa del resto del universo, de su entorno que puede influir y condicionar al sistema. Esta superficie real o ficticia, determina los límites del sistema, debe de entenderse, más que como una zona de separación, como una superficie que facilita el intercambio de materia, energía e información con el exterior;

Ejemplos de limites: membrana célula, suburbios de ciudad
Sistemas aislados = En el sistema no se producen ni entradas ni salidas de materia y energía, sus límites son impermeables.

Son modelos imaginarios, no existe ningún sistema aislado, quizá podría considerarse el Sistema Solar, sistema formado por el Sol y los planetas.
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