BLOQUE I: EL MEDIO
AMBIENTE Y LOS SISTEMAS DE
INFORMACIÓN AMBIENTAL
EL MEDIO AMBIENTE Y LA TEORÍA DE
SISTEMAS
UD1 MEDIO AMBIENTE Y TEORÍA
DE SISTEMAS
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE
 CIENCIAS AMBIENTALES
 TEORÍA DE SISTEMAS
 SISTEMAS COMPLEJOS
 SISTEMAS: EL SISTEMA TIERRA

CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE


MEDIO: es la materia que envuelve a los seres vivos
soportando y condicionando los fenómenos naturales que
ocurren en su seno.
AMBIENTE: es el conjunto de elementos físico-químicos y
biológicos del medio y de las relaciones que se
establecenentre ellos.
ENFOQUES DE MEDIO AMBIENTE
 Tradicional:“Espacio sobre el que se desarrolla nuestra
existencia, pero del que no formamos parte”
 Económico:“Una fuente de recursos naturales, un soporte para
actividades productivas y un receptor de desechos y residuos”
 Administrativo-legislativo:“Es el sistema constituido por el ser
humano, la fauna y la flora; el suelo, el aire, el clima y el
paisaje; las interacciones entre los factores citados, los bienes
materiales y el patrimonio cultura” Directriz 85/337 de la UE
CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE
DEFINICIÓN DE 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.
 Conferencia de UN de Medio Ambiente. Estocolmo 72
NATURALEZ
A
SOCIEDAD
CULTURA
CIENCIAS AMBIENTALES
CIENCIAS
MEDIOAMBIENTALES
CIENCIAS
NATURALES
CIENCIAS
SOCIALES
GEOLOGÍA
BIOLOGÍA
GEOGRAFÍA
ECONOMÍA
FÍSICA
QUÍMICA
DERECHO
SOCIOLOGÍA
CIENCIAS AMBIENTALES
El enfoque reduccionista: Divide el objeto de
estudio en sus elementos y los estudia por
separado. En el caso del medio ambiente son tan
importantes los fenómenos como las relaciones
entre ellos, por tanto se debe de estudiar desde
otro enfoque.
 El enfoque holístico: Estudia tanto los
elementos como las relaciones entre ellos. Para
estudiar el medio ambiente desde el enfoque
holístico se usa la teoría de sistemas.

TEORÍA DE SISTEMAS
TEORÍA DE SISTEMAS
METODOLOGÍAS ÚTILES PARA EL
ESTUDIO DE FENÓMENOS COMPLEJOS
USO DE MODELOS
 TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS

MODELOS

Un modelo es una representación simplificada de
la realidad que facilita su estudio y permite hacer
predicciones.
Modelo mental: aquellos modelos que
desarrollamos en nuestro cerebro para explicar la
realidad (diferentes percepciones-diferentes modelos).
 Modelo informal o gráfico: es aquel modelo que
utiliza un lenguaje simbólico, no formal.
 Modelo formal o matemático: explica la realidad
mediante fórmulas matemáticas. Utilizan
ecuaciones que asocian las variables.
 Modelo de simulación por ordenador: se realiza
por medio de un programa informático.

MODELOS

Modelos analógicos = físicos


MAQUETAS o REPRESENTACIONES FÍSICAS DE LA
REALIDAD.
Modelos digitales = numéricos o formales

ECUACIONES o SIMULACIONES POR ORDENADOR
MODELO MENTAL
MODELO GRÁFICO
MODELO MATEMÁTICO
MODELO DE SIMULACIÓN
TEORÍA DE SISTEMAS

SISTEMA: conjunto de partes o elementos relacionados por
leyes naturales que interaccionan para formar un todo.
Cada parte o elemento del sistema lo denominamos
SUBSISTEMA
 Un sistema es mayor que la suma de sus partes o subsistemas,
que se combinan para formar un todo funcional en el que surgen
nuevas propiedades denominadas PROPIEDADES
EMERGENTES.
 Para comprender el funcionamiento de un sistema nos fijamos en
las relaciones que existen entre sus componentes

⇓
TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS
TEORÍA DE SISTEMAS:
TIPOS DE SISTEMAS (TERMODINÁMICA)
SISTEMAS ABIERTOS: intercambian materia
y energía con el entorno. Ej. Los ecosistemas.
 SISTEMAS CERRADOS: intercambian energía
con el entorno, pero no materia. Ej. La Tierra.
 SISTEMAS AISLADOS o ADIABÁTICOS: no
intercambian materia y energía con el entorno.
No existe ningún modelo real, aunque algunos
sistemas se pueden modelar así. Ej. Sistema
Solar.

TEORÍA DE SISTEMAS
TEORÍA DE SISTEMAS

MODELADO DE LOS SISTEMAS ABIERTOS

MODELO DE CAJA NEGRA: el sistema se
representa como una CAJA dentro de la cual
NO miramos y SOLO nos fijamos en las
ENTRADAS y SALIDAS.

MODELO DE CAJA BLANCA: el sistema se
representa como una caja dentro de la cual
observamos su INTERIOR. Se representan:
Componentes o subsistemas (variables)
 Relaciones entre las variables con flechas
⇓
DIAGRAMAS CAUSALES

TEORÍA DE SISTEMAS
TEORÍA DE SISTEMAS
TEORÍA DE SISTEMAS
DIAGRAMAS DE FORRESTER:
MODELADO DE RELACIONES CAUSALES

Diagramas que representan mediante flechas las
relaciones CAUSA-EFECTO entre las variables de un
sistema.


Indican cómo influyen unas variables sobre otras.
Permiten conocer el COMPORTAMIENTO de un sistema
dinámico, es decir, como evoluciona frente a las perturbaciones.
-Una VARIABLE es un elemento del sistema que cambia de
comportamiento frente a circunstancias concretas.
- Las relaciones se representan mediante FLECHAS
-El TIPO DE RELACIÓN se indica mediante un signo encima de
la flecha e indica el efecto que tiene la variación de un
elementos sobre el otro componente con el que se relaciona.
Pueden ser:
+: relación directa
- :relación inversa
TEORÍA DE SISTEMAS
RELACIONES SIMPLES
TEORÍA DE SISTEMAS
RELACIONES COMPLEJAS:
BUCLES DE REALIMENTACIÓN
TEORÍA DE SISTEMAS
DIAGRAMAS DE FORRESTER:
VARIABLES DE FLUJO Y DE NIVEL

Variables de flujo: representan un proceso que
ocurre a lo largo del tiempo y que implica flujo de
MASA, de ENERGÍA, de RECURSOS o de
INFORMACIÓN.


Ej.: erosión por escorrentía, infiltración de agua,
caudal de un río…
Variables de nivel o de fondo: se miden en
unidades que no implican el tiempo. Representan
CANTIDAD, no flujo.

Ej. Temperatura, nubosidad, precipitaciones…
TEORÍA DE SISTEMAS
SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE SISTEMAS
MEDIANTE DIAGRAMAS DE FORRESTER
TEORÍA DE SISTEMAS
SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE SISTEMAS
MEDIANTE DIAGRAMAS DE FORRESTER
TEORÍA DE SISTEMAS
TRABAJOS DISIPATIVOS Y CONSERVATIVOS

Sistema en funcionamiento:
transformación de E
 Trabajo




Disipativo: no se recupera la E
Conservativo: puede recuperarse la E (acaba agotándose = reposo =
equilibrio con el medio)
Sistemas con funcionamiento mantenido =
ESTRUCTURAS DISIPATIVAS
* NO ESTÁN EN EQUILIBRIO
(sólo si el flujo de M y E se detiene)
Energía
SER VIVO
SISTEMAS COMPLEJOS:
SISTEMAS ADAPTATIVOS



Sistemas complejos (no lineales): sensibles a
condiciones iniciales, impredecibles.
Presentan propiedades emergentes: surgen del
funcionamiento del conjunto del sistema y no de sus
elementos e interacciones simples.
Sistema adaptativo: sistema complejo que

Se caracteriza por ser HOMEOSTÁTICOS (regula y
mantiene los valores de variables significativas) =
AUTORREGULADOS. Ej. Atmósfera.
SISTEMAS COMPLEJOS
ENTROPÍA Y COMPLEJIDAD

Entropía: mide el grado de desorden de un
sistema.
Sistema cerrado: la entropía aumenta.
 Sistema abierto: puede mantenerse baja (materia y
energía entrantes)


Información y complejidad:

Complejidad: cantidad de información que tiene
acumulada el sistema. Puede ser
Hereditaria (ADN)
 Aprendida (S. N.)
 Representada por interacciones (población, comunidad):
aparecen nuevas propiedades.

SISTEMAS COMPLEJOS:
ESTUDIO DEL SISTEMA TIERRA
La Tierra es un SISTEMA ABIERTO
Respecto al intercambio de energía:
-Recibe un flujo continuo de energía solar en forma de
radiación electromagnética
-Emite calor al espacio (en forma de radiación infrarroja)
 La Tierra es un SISTEMA que se AUTORREGULA: la
temperatura media terrestre se ha mantenido constante
durante millones de años, en torno a los 15 ºC.
 La Tierra está formada por diferentes
SUBSISTEMAS(atmósfera, hidrosfera, geosfera y
biosfera) que no funcionan de forma aislada, sino que
interaccionan para formar un todo conjunto.

EL SISTEMA TIERRA

SUBSISTEMAS NATURALES

1. ABIÓTICOS FLUIDOS:





-ATMÓSFERA
-HIDROSFERA
SÓLIDO-GEOSFERA
2. BIÓTICO-BIOSFERA.
SUBSISTEMAS ANTRÓPICOS o CULTURALES



SOCIOSFERA: formado por la HUMANIDAD y las
INSTITUCIONES SOCIALES (políticas, económicas y
culturales).
TECNOSFERA: formado por el medio construido y los bienes,
instrumentos y productos fabricados por los seres humanos
para facilitar su desarrollo.
NOOSFERA: formado por el conjunto de ideas y conocimientos
de la humanidad que gobiernan las relaciones del hombre y el
medio y las relaciones humanas entre sí.
EL SISTEMA TIERRA
Las interacciones entre todos los subsistemas naturales tienen como
resultado la regulación del clima, de modo que el sistema Tierra puede
considerarse como un sistema climático.
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