Unidad 1 Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente

1. 1- El Medio
Ambiente
Ciencias de la Tierra y del Medio
Ambiente 2º de Bachillerato

2. 1- El Medio Ambiente
1. ¿Qué es eso del medio ambiente?
2. La huella ecológica.
3. Economía y medio ambiente.
4. Entonces, ¿qué hacemos?
5. El medio ambiente como sistema. Modelos
de dinámica de sistemas.
6. Cambios medioambientales en la historia de
la Tierra.
7. Historia de las relaciones entre la humanidad
y el medio ambiente.
8. Recursos, impactos y riesgos.

3. Concepto de Medio Ambiente
El medio ambiente es el conjunto de componentes
Físico
s
Químicos Biológicos Sociale
s
capaces de causar efectos
Directos
Indirecto
s
en un plazo
Corto
Largo
sobre
Los seres
vivos
Las actividades humanas
(Conferencia de las Naciones Unidas sobre medio humano. Estocolmo 1972)

4. Concepto de Medio Ambiente
• El estudio del medio ambiente es interdisciplinar, ya que abarca temas que
deben ser abordados desde distintos puntos de vista, de los que se ocupan las
diferentes disciplinas: biología, geología, física, química, matemáticas,
ingeniería, arquitectura, geografía, ecología, economía, sociología, derecho…

5. La huella ecológica (del inglés ecological footprint) es un indicador del impacto ambiental
generado por la demanda humana que se hace de los recursos existentes en el planeta,
relacionándola con la capacidad ecológica de la Tierra de regenerar sus recursos y absorber los
residuos.
Se suele medir en hectáreas por habitante, y representa el área de tierra o agua
ecológicamente productivos (cultivos, pastos, bosques o ecosistemas acuáticos) e idealmente
también el volumen de aire, necesarios para generar recursos y además para asimilar los residuos
producidos por cada población determinada de acuerdo a su modo de vida, de forma indefinida.
Desde un punto de vista global, se ha estimado en 1,8 ha la biocapacidad del planeta por
cada habitante
La huella ecológica

8. http://data.footprintnetwork.org/#/?
http://www.footprintcalculator.org/

9. ¿Economía vs Ecología? Ambas tienen la misma raíz griega:
“oikos” que significa “casa”
Economía y Medio Ambiente

10. Economía y Medio Ambiente

11. Economía y Medio Ambiente
• Todos los recursos naturales empleados en el sistema económico dependen del
sistema ecológico.
• También dependen del sistema ecológico la absorción de los impactos
ambientales resultantes de los procesos llevados a cabo por el sistema
económico.
• Por lo tanto, el sistema económico ha de estar sometido a las limitaciones
impuestas por el sistema ecológico, tanto por las entradas como por las salidas.
• Cualquier sistema económico que no tenga en cuenta dichas limitaciones puede
poner en peligro el sistema ecológico que lo sustenta y, como consecuencia,
puede llegar a convertirse en una amenaza para la supervivencia del propio
sistema económico.

12. • Economía lineal.
• Externalización de costes
(costes ocultos).
• Estrategias que mantienen el
sistema (obsolescencia
programada y percibida,
publicidad).
• Economía circular.

13. Entonces... ¿qué hacemos?

14. Se define el DESARROLLO SOSTENIBLE como aquel que es capaz de satisfacer las
necesidades de las generaciones presentes sin comprometer la posibilidad de las
generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades.
Informe “Nuestro Futuro Común” (Informe Brundtland). 1987

15. • SOSTENIBILIDAD ECONÓMICA: crecimiento industrial, crecimiento agrícola,
remuneración de los empleos, satisfacer las necesidades de los hogares y las
contribuciones a la comunidad.
• SOSTENIBILIDAD ECOLÓGICA: aire y agua limpios, preservación del suelo,
conservación de los recursos naturales, de la integridad de los ecosistemas y de la
diversidad biológica.
• SOSTENIBILIDAD SOCIAL: beneficio público, equidad laboral, participación,
autodeterminación, trato digno a los empleados, preservación de las culturas,
salud y educación de los seres humanos.

16. El medio ambiente como sistema.
A la hora de enfrentarse al estudio de un fenómeno, se puede actuar de dos maneras que, en
realidad, son complementarias.
• Enfoque reduccionista o analítico: estudia independientemente cada una de las partes que
forman el todo.
• Enfoque holístico o sintético: estudia los fenómenos de forma global, en conjunto. “El todo es
más que la suma de las partes”. Con él se ponen de manifiesto las propiedades emergentes.
Debido a la interdisciplinariedad de los problemas medioambientales y de la profunda
interrelación entre todos los factores que influyen en ellos, el último enfoque es el más adecuado
para enfrentarse a ellos.

17. El medio ambiente como sistema.
• Concepto de sistema.
• Límites, composición y estructura.
* La relación entre los componentes de un sistema consiste en un intercambio de información, de
materia o de energía.
• Parámetros de los sistemas: entradas, procesos y salidas.

18. El medio ambiente como sistema.
La mejor forma de estudiar un sistema es elaborar un MODELO que lo represente
simplificadamente. Los modelos pueden ser mentales, verbales, gráficos, matemáticos, etc.

19. El medio ambiente como sistema.
La mejor forma de estudiar un sistema es elaborar un MODELO que lo represente
simplificadamente. Los modelos pueden ser mentales, verbales, gráficos, matemáticos, etc.
Pueden ser estáticos, que modelizan la estructura del sistema, o dinámicos, que
representan su comportamiento.
Para el estudio del medio ambiente nos vamos a centrar en dos tipos de modelos.
- El modelo de caja negra.
- El modelo de caja blanca.

20. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
• Nos fijamos sólo en las entradas y salidas de energía, materia, e información en el sistema, y no
en sus elementos ni en las interacciones que se establecen entre ellos.
• Por tanto, no interesan los elementos del sistema ni sus interacciones.
Utilizando la tierra como un sistema de caja negra, podemos considerarla como un sistema en el que
entra y sale energía, la energía que entra es radiación electromagnética (luz, etc.) y la energía que
sale es radiación infrarroja (calor) procedente de la superficie terrestre.
SISTEMAS DE CAJA NEGRA

21. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
Teóricos

22. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Estudiamos no sólo las entrada y las salidas del sistema, sino también los elementos del
sistema y sus interacciones.
Lo primero que hay que hacer es marcar las variables que lo componen y unirlas con
flechas que las relacionen entre sí.
Su representación, variables y flechas, forma un diagrama causal.

23. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA

24. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA. RELACIONES CAUSALES
 Relaciones simples.
- Directas:
También llamadas positivas.
“El aumento de A causa un aumento
de B” y “una disminución de A causa
una disminución de B”
Se representa con signo (+) sobre la
flecha.

25. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA. RELACIONES CAUSALES
 Relaciones simples.
- Inversas:
“El aumento de A implica
disminución de B” o viceversa
Se representa con signo (-) sobre la
flecha.

26. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA. RELACIONES CAUSALES
 Relaciones simples.
- Encadenadas:
Son diferentes variables unidas por
flechas.
Siempre leerlas dos a dos de forma
independiente.
Se puede simplificar a una sola relación.

27. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA. RELACIONES CAUSALES
 Relaciones simples.
Precipitaciones Caudal de los ríos
+
Biomasa vegetal Materia orgánica
+
Contaminación Peces
-
Biomasa vegetal Impacto de la lluvia
-

28. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA. RELACIONES CAUSALES
 Relaciones complejas:
Son las acciones de un elemento sobre otro que implican, a su vez, que este último
actúe sobre el primero, es decir, se trata de una relación causal que se cierra sobre sí
misma. Se conocen como bucles de realimentación o retroalimentación, o en inglés
“feedback”. Pueden ser positivos o negativos.

29. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA. RELACIONES CAUSALES
 Relaciones complejas:
Bucles de retroalimentación positiva.
La variación de una variable en un sentido (aumento o disminución) produce un cambio de
otra variable en el mismo sentido y ésta, a su vez, influye de la misma manera sobre la
primera. Tienen una acción de refuerzo sobre el proceso inicial.
Se indica con un signo (+) dentro de un círculo situado en el centro de la relación.

30. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA. RELACIONES CAUSALES
 Relaciones complejas:
Bucles de retroalimentación negativa u homeostáticos.
La variación de una variable en un sentido produce un cambio de otra variable en el
mismo sentido y ésta, a su vez, influye sobre la primera en sentido opuesto. Tienen
una acción reguladora y estabilizan los sistemas en los que actúan (sistemas
homeostáticos). Se consigue un estado deequilibrio dinámico.
Se indica con un signo (-) dentro de un círculo situado en el centro de la relación.

31. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA. RELACIONES CAUSALES
 Relaciones complejas:
Bucles de retroalimentación.
Muchos sistemas están regulados por bucles de varios tipos enlazados.

32. El medio ambiente como sistema.
MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA. RELACIONES CAUSALES
 Relaciones complejas:
Bucles de retroalimentación.
¿Cómo sería?. ¿De qué modelo se trata?
Población
de
conejos
Daños a
cultivos
VenenosZorros
+
++
-
-

33. El medio ambiente como sistema.
ENTROPÍA.
Leyes de la Termodinámica:
1ª: Ley de conservación de la energía.
2ª: En cada transferencia de energía, ésta se transforma y pasa de una forma más
concentrada y organizada a otra más dispersa y desorganizada. En consecuencia, aumenta
la entropía.
* Entropía: es una medida del desorden de los sistemas termodinámicos en términos de la
cantidad de energía irrecuperable. Cuanto mayor orden exista, más concentrada estará la
energía y más baja será la entropía. Cuanto mayor desorden, la energía estará más dispersa
y la entropía será más elevada. El mantenimiento del orden necesita un aporte de energía.

34. El medio ambiente como sistema.
ENTROPÍA.
La tendencia natural del Universo es hacia un estado de máxima entropía.
Sin embargo los seres vivos nadan contracorriente, oponiéndose a esa tendencia porque
son sistemas ordenados. Ahí reside la clave de la vida: conseguir mantener baja entropía
interior, a costa de aumentar la del entorno.

35. El medio ambiente como sistema.
HOMEOSTASIS.
La homeostasis es una propiedad de los sistemas (especialmente de los sistemas vivientes) que se
refiere a su capacidad permanente de respuesta y adaptación al entorno.
Es la capacidad que tienen los seres vivos de mantener su medio interno en torno a unos valores
constantes (temperatura, salinidad, pH, etc.). Para ello recurren a multitud de mecanismos.
La homeostasis se mantiene gracias a bucles de retroalimentación negativos.

36. El medio ambiente como sistema.
EJEMPLO DE MODELOS AMBIENTALES: REGULACIÓN DEL CLIMA.
• Efecto invernadero, concentración de gases y temperatura.

37. El medio ambiente como sistema.
EJEMPLO DE MODELOS AMBIENTALES: REGULACIÓN DEL CLIMA.
• Efecto albedo, superficie helada y temperatura.
* Albedo: es el porcentaje de radiación solar reflejada del total de la incidente.
Cuanto más clara sea la superficie, mayor albedo (mayor radiación reflejada)

38. El medio ambiente como sistema.
EJEMPLO DE MODELOS AMBIENTALES: REGULACIÓN DEL CLIMA.
• Todo lo anterior más las nubes.
Las nubes ejercen una doble acción:
- Incrementan el albedo, reflejando parte de la radiación solar que llega (nubes bajas).
- Devuelven a la superficie terrestre radiación infrarroja, incrementando el efecto
invernadero (nubes altas).

39. El medio ambiente como sistema.
GASES
EFECTO
INVERNADERO
EFECTO
INVERNADERO
NUBES
ALTAS
TEMPERATURA
SUPERFICIE
HELADA
ALBEDO
RADIACION INCIDENTE
RADIACIÓN REFLEJADA
NUBES
BAJAS
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-

40. El medio ambiente como sistema.
EJEMPLO DE MODELOS AMBIENTALES: REGULACIÓN DEL CLIMA.
• Polvo atmosférico, albedo y temperatura.
* El polvo atmosférico puede aumentar por emisiones de los volcanes, impacto de
meteoritos, incendios, contaminación del aire.
• Volcanes. Doble efecto:
- Inyección a la atmósfera de grandes cantidades de polvo.
- Emisión de CO2.
Todo lo anterior más las erupciones volcánicas.

41. El medio ambiente como sistema.
EJEMPLO DE MODELOS AMBIENTALES: REGULACIÓN DEL CLIMA.
• La influencia de la biosfera:
* La fotosíntesis retira de la atmósfera CO2 atmosférico que transforma en materia
orgánica que se acumula en los seres vivos en forma de biomasa.
Todo lo anterior más la fotosíntesis y el almacenamiento de CO2.