Fundamentos de los Sistemas Ambientales y la Estructura de la Atmósfera

1. Introducción a los Sistemas Ambientales

Medio Ambiente

El medio ambiente se compone de elementos físicos, químicos, biológicos y sociales que causan efectos sobre los seres vivos y los humanos.

Tipos de Medio Ambiente

• Urbano: Fenómenos causantes de problemas en las ciudades.
• Natural: Afecta a la vida de las personas y a la sociedad.

Teoría General de los Sistemas

Esta teoría se sustenta en varios principios fundamentales:

• Expansionismo: Sostiene que todo fenómeno es parte de un fenómeno mayor.
• Pensamiento Sintético: Un fenómeno forma parte de un sistema mayor y su papel se explica por la función que desempeña en el organismo, y no solo por el comportamiento de sus tejidos.
• Teleología: Condición necesaria, pero no suficiente, para que surja el efecto. La relación causa-efecto es una relación probabilística. Este concepto influyó notablemente en las ciencias.

Homeostasis

Consiste en la capacidad de mantener una condición interna estable mediante el intercambio de energía con el exterior.

Interdisciplinariedad del Medio Ambiente

Es la oportunidad de discutir y probar diferentes soluciones para enfrentarse al problema después de conocer bien todos los hechos que lo afectan. Además de las ciencias biológicas, geológicas, químicas y físicas, es necesario estudiar las políticas, sociales, económicas y religiosas.

Modelado de Sistemas y la Hipótesis Gaia

La Hipótesis Gaia propone modelos científicos de la biosfera donde la vida fomenta y mantiene condiciones adecuadas que afectan al entorno. La atmósfera autorregula sus condiciones, como la temperatura, la composición química y la salinidad.

La Tierra como Sistema

Su objetivo es crear vida en la Tierra y mantener el equilibrio natural, ya que la vida depende de él. Los componentes principales son:

• Atmósfera: Contiene gases necesarios para la vida.
• Hidrosfera: Aporta agua y modera la temperatura.
• Litosfera: Aporta sales minerales y el soporte necesario para los seres vivos.

Recursos Naturales

Servicios proporcionados por la naturaleza sin alteraciones.

• Renovables: Se pueden restaurar por procesos naturales a una velocidad superior a la del consumo por los seres humanos.
• No Renovables: Los recursos naturales no pueden ser regenerados a una tasa que sostenga su consumo, ya que este es mucho más rápido que su formación.

Impacto Ambiental

Efecto que produce la actividad humana en el medio ambiente.

Relación entre Humanidad y Naturaleza

• Sociedad Cazadora y Recolectora: No suponen un riesgo significativo para la naturaleza.
• Sociedad Agrícola y Ganadera: Causa deforestación para implantar cultivos, degradación del suelo y contaminación.
• Sociedad Industrial: Genera contaminación del aire y del agua, cambios en el relieve, desertización, deforestación y pérdida de suelo.

Conciencia Ambiental y su Evolución

La conciencia ambiental busca proteger los espacios naturales, que son un valor fundamental para la vida. El ser humano debe protegerlos, ya que es el causante de los daños en los ecosistemas.

Ecología y Ecologismo

• Ecología: Relación entre las plantas y los animales con su ambiente físico y biológico.
• Ecologismo: Busca un modelo donde las personas puedan vivir en comunicación con la naturaleza y los demás seres humanos.

Tecnologías en la Investigación del Medio Ambiente

La tecnología, si bien históricamente ha provocado un aumento de la explotación de recursos naturales y la aparición de impactos ambientales, ahora puede ser de gran ayuda para detectarlos y valorarlos, así como para diseñar medidas de mitigación.

2. La Atmósfera

La atmósfera está compuesta por una mezcla de gases que forman el 99% (nitrógeno y oxígeno) y se encuentran principalmente en la troposfera y la estratosfera.

Estructura de la Atmósfera

• Troposfera: De 0 a 12 km (contiene nubes, lluvia, etc.).
• Estratosfera: Hasta 50 km de altitud.
• Mesosfera: Hasta 80 km de altitud.
• Ionosfera: Hasta 500 km de altitud.
• Exosfera: Hasta 800 km aproximadamente.

Funciones de la Atmósfera

• Retiene y absorbe las radiaciones solares peligrosas para la salud.
• Contiene oxígeno, gas imprescindible para la respiración de los seres vivos, y CO2 para la fotosíntesis de las plantas.
• Mantiene condiciones climatológicas que permiten la vida.
• Permite la creación de fenómenos meteorológicos (precipitaciones, viento, etc.).
• Protege la superficie terrestre contra la caída y el impacto de cuerpos sólidos (meteoritos).

Radiación Solar

Conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el sol.

Tipos de Radiación Solar

• Radiación Directa: Llega directamente del sol sin ningún cambio en su dirección.
• Radiación Difusa: Se dispersa en todas direcciones como consecuencia de reflexiones y absorciones.
• Radiación Reflejada: Se refleja en la superficie terrestre.