CIENCIAS DE LA TIERRA
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS Nieves Coral Aranda Fermín 2ºBto
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS ÍNDICE
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................3 ENFOQUES CIENTIFICOS ..........................................................................................................3 Enfoque reduccionista:........................................................................................................3 Enfoque holístico: ................................................................................................................3 SISTEMA Y DINÁMICA DE SITEMAS .........................................................................................3 USO DE MODELOS ...................................................................................................................3 MODELOS DE SISTEMA DE CAJA NEGRA .................................................................................4 TIPOS DE SISTEMAS .............................................................................................................4 ENERGÍA EN LOS SITEMAS: ..................................................................................................4 MODELOS DE SISTEMA DE CAJA BLANCA ...............................................................................4 DIAGRAMAS CAUSALES .......................................................................................................5
2
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS
INTRODUCCIÓN El medio ambiente es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales que interaccionan y causan efectos directos o indirectos en un plazo corto o largo sobre los seres vivos y las actividades humanas. (Acuñado 1972) Si se interviene en el medio natural se produce un efecto dominó.
El estudio del m.a. es interdisciplinar, ocupan diferentes disciplinas: Biología, química, derecho, ecología economía, arquitectura, medicina…
ENFOQUES CIENTIFICOS ENFOQUE REDUCCIONISTA:
Consiste en dividir nuestro objeto de estudio en sus componentes más simples y observarlas por separado. (Método analítico) ENFOQUE HOLÍSTICO:
Es un método sintético (de unir). 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.
SISTEMA Y DINÁMICA DE SITEMAS
Sistema es un conjunto de partes interrelacionadas, unas partes actúan sobre otras del que interesa el comportamiento global.
USO DE MODELOS
Los modelos son versiones simplificadas de la realidad. Modelos mentales: No es la realidad, sino una simplificación de la misma y que el modelo no es aplicable fuera del entorno para el que fue formulado.
3
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS Modelos formales: Son los modelos matemáticos, aproximaciones. Representan la realidad de la forma más concreta y precisa posible. Este se puede verificar comprobándolo con la realidad.
MODELOS DE SISTEMA DE CAJA NEGRA
Estos modelos nos fijamos solo en las entradas y salidas (no nos interesa el interior) TIPOS DE SISTEMAS
Abiertos: intercambio de materia y de energía. Ej.: Ciudad Cerrados: Intercambio de energía pero no de materia. Ej.: Charca Aislados: No hay intercambio de nada. Ej.: Sistema solar
ENERGÍA EN LOS SITEMAS:
Cualquier modelo ha de cumplir unos principios termodinámicos: -
Primera ley de la termodinámica: conservación de la energía
Como la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma Energía entrante = e. almacenada + e.saliente
Segunda ley de la termodinámica: la entropía Es la parte NO utilizable de la energía Es una medida del desorden de la energía en un sistema.
MODELOS DE SISTEMA DE CAJA BLANCA
Cuando nos fijamos en el interior de un sistema. Esta compuesto por unas variables unidas con flechas que forman un diagrama causal.
4
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS DIAGRAMAS CAUSALES
Son las conexiones cause-efecto efecto u otro tipo de correlación entre las variables: Relaciones simples:
ositiva. Si aumenta A aumenta B. Si disminuye A, disminuye B. Directa o positiva. A
+
B
Inversas. Si aumenta A disminuye B. B Si disminuye A aumenta B.
A
-
B
Encadenadas. Varias variables unidas. unidas. Si aumenta A, disminuye B y si aumenta B disminuye C.
A
-
B
+
C
R. complejas: Se trata de una relación causal que se cierra sobre sí misma. Se conoce como bucles de realimentación o de retroalimentación. Bucle de retroalimentación positiva: Cadena cerrada con un par de relaciones negativas.
5
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS La evolución temporal de la población o trayectoria es el resultado matemático.
Nt+1= Nt + Nt . TN
Bucle de retroalimentación negativa: Tienden a estabilizar los sistemas (Estabilizadores u homeostáticos)
+
A
B -
Las relaciones negativas son impares. Se representa con un signo (-) Ejemplo de la población; conceptos en una gráfica:
Potencial biótico r es el resultado combinado con ambos bucles: r = TN – TM Crecimiento anual se calcula con: Nt+1 = Nt (1+r) Si r>0. Población experimenta un crecimiento Si r<0 Población desciende. Si r=0. Población en equilibrio dinámico. TN = TM (aunque cambien los individuos). Estado estacionario o crecimiento cero (entradas y salidas se igualan.
6
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS Límite mite de carga o capacidad de carga es el número máximo de individuos que se pueden mantener en unas determinadas condiciones ambientales.
Curva sigmoidea o logística.
7
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS
PASOS A SEGUIR PARA MODELAR UN SISTEMA
1º Formación de un modelo mental. Observación minuciosa del comportamiento de un fenómeno en la realidad.
2º Diseño del diagrama causal. Variables unidas con flechas, comparar su funcionamiento con la realidad (validar)
3º Elaboración de un modelo formal o matemático. Con una serie de símbolos y ecuaciones diferenciales.
4º Simulación de diferentes escenarios. Escenario: Conjunto de condiciones, circunstancias o parámetros iniciales de los que se parte en una simulación.
8