Interacciones Humanidad-Medio Ambiente: Un Enfoque Sistémico

Historia de las Relaciones Humanidad-Medio Ambiente

1ª Etapa: Sociedades Recolectores-Cazadoras

Las sociedades recolectoras-cazadoras tenían un consumo endosomático (para el mantenimiento de la vida), salvo en lo referente al vestido con pieles y la utilización de madera para construir poblados (consumo exosomático: no necesarios para vivir). Los impactos causados en el medio fueron muy leves.

2ª Etapa: Hombre Agricultor-Ganadero

Características:

• Excedentes alimenticios que hacen que la población aumente.
• Intercambio de mercancías con dinero origina el incremento del consumo exosomático.
• Más población con mayor consumo exosomático originaron mayores impactos en el medio natural.
• Deforestación y erosión del suelo.

3ª Etapa: Hombre Industrial

Características:

• Aparición del capitalismo y de la revolución industrial.
• Gran incremento del consumo exosomático.
• Se agregan grandes impactos ambientales de los que destacan: la contaminación (de cualquier tipo), la sobreexplotación de recursos y la deforestación y erosión (etapa anterior).

4ª Etapa: Hombre Tecnológico

Características:

El intercambio de personas y bienes en el mundo hace que todo se globalice, por tanto, los impactos ambientales llevan asociados los cambios climáticos.

Teoría de Sistemas

Medio Ambiente: Definición y Alcance

El 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.

Trata de un conjunto de componentes físico-químicos (atmósfera, hidrosfera y geosfera), biológicos (biosfera) y sociales (humanidad o antroposfera) no estudiados de una manera aislada, sino que interactúan causando efectos directos o indirectos sobre los seres vivos y sobre las actividades humanas. Cualquier intervención en el medio natural, arrastra una serie de repercusiones en cadena sobre todos los componentes del medio ambiente, efecto dominó.

Los problemas que presentan son que no se pueden contemplar aislando el problema de estudio. No se puede estudiar cada una de las variables implicadas en un problema ambiental sin tener en cuenta las interrelaciones entre ellas y sus repercusiones en cadena. El estudio del medio ambiente es interdisciplinar ya que abarca temas que deben ser observados desde diferentes puntos de vista en diferentes disciplinas. Para ello se necesita una visión holística (de conjunto o global).

El Método Científico

Observar lo que queremos estudiar, lanzar una hipótesis y contrarrestarla, si te sale a favor elaborar una teoría (sino se anula) y comunicar las conclusiones a la ciencia.

Enfoque Reduccionista y Enfoque Holístico

El enfoque reduccionista (método analítico) consiste en dividir nuestro objeto de estudio en sus componentes más simples y observarlos por separado. Este procedimiento fue utilizado hasta que se enfrentó a problemas complejos en los que las partes interactúan. En estos casos el estudio detallado de cada pieza no sirve para comprender un funcionamiento como un todo.

Ejemplo:

Un reloj y sus piezas. Para estudiar sistemas complejos tenemos que recurrir al enfoque holístico (método sintético) que estudia el todo o la globalidad y las relaciones entre sus partes. Con este enfoque aparecen las propiedades emergentes (todo en un mismo sistema), resultantes del comportamiento global y de sus relaciones. Estas relaciones no eran evidentes en el método analítico.

Sistema y Dinámica de Sistemas

Sistema es el conjunto de partes que actúan sobre otras y del que destaca el comportamiento global. El sistema es algo más que la suma de sus partes, ya que las interacciones y el comportamiento global surgen de las propiedades emergentes ausentes en el estudio de las partes por separado.

Modelos de Sistemas de Caja Negra

El sistema caja negra se representa como si fuera una caja dentro de la cual no queremos mirar y sólo nos fijamos en sus entradas y salidas de materia, energía e información, en sus intercambios con el entorno.

Tipos:

• Abiertos: se producen entradas y salidas de materia y energía.
• Cerrados: no hay intercambios de materia pero sí de energía.
• Aislados: no existe intercambio ni de materia ni de energía.

Energía de los Sistemas

Los principios termodinámicos son los que determinan los intercambios de materia y energía.

1ª ley de la termodinámica:

Conservación de energía. “La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma”.

2ª ley de la termodinámica:

La entropía. Se llama entropía a la magnitud termodinámica que mide la parte no utilizable de la energía contenida en un sistema. En cada transferencia, la energía se transforma y pasa de una forma más concentrada y organizada a otra más dispersa y desorganizada.

La entropía aparece también asociada al orden existente. Cuanto mayor orden, más concentrada estará la energía y más baja será la entropía. Por el contrario, si hay mayor desorden, la energía estará más dispersa y la entropía más elevada.

El mantenimiento del orden necesita un aporte de energía.

La tendencia natural del universo es hacia el estado de máxima entropía, al máximo desorden.

Los seres humanos se oponen a esta porque son sistemas ordenados, y es ahí donde reside la clave de la vida: en conseguir mantener una baja entropía interior degradando azúcares en la respiración, a base de expulsar al entorno moléculas (CO₂ y vapor de agua) de elevada entropía y calor. Se trata de un sistema abierto que rebaja su entropía a costa de aumentarla del entorno.

Modelos de Sistema de Caja Blanca

En este tipo de sistemas lo primero que hay que hacer es marcar las variables que lo componen y unirlas con flechas que las relacionen entre sí, representando interacciones mediante un diagrama causal.

Relaciones Causales

Relaciones simples

• Directas o positivas: un aumento de A causa un aumento de B y una disminución de A causa la disminución de B.
• Inversas: el aumento de A causa la disminución de B, o viceversa.
• Encadenadas: formadas por una serie de variables unidas que podemos reducirlas a una sola relación contando el número de relaciones negativas existentes. Si es par, será positiva (incluido el 0), si es impar, será negativa.

Relaciones complejas

Se conocen como bucles de retroalimentación o de realimentación donde se conocen dos tipos: bucles de retroalimentación positiva (aumenta A, aumenta B y viceversa) y bucles de retroalimentación negativa.

Modelos de Regulación del Clima Terrestre

La Tierra como Sistema de Caja Negra

Utiliza un enfoque de caja negra donde podemos considerar a la Tierra un sistema cerrado (entra y sale energía aunque no materia). La energía que entra es radiación electromagnética solar, la que sale es una radiación reflejada y una radiación infrarroja (calor) procedente de la superficie terrestre previamente calentada por el Sol.

Es un sistema en equilibrio dinámico desde el punto de vista térmico, ya que autorregula la temperatura (15º media).

La Tierra como un Sistema de Caja Blanca

Está formado por la interacción de un conjunto de subsistemas terrestres: atmósfera (A), hidrosfera (H), geosfera (G) y biosfera (B)

El Efecto Invernadero y su Incremento

Se origina en los primeros 12 Km de la atmósfera por la presencia de ciertos gases (vapor de agua, dióxido de carbono, metano y NO₂) que son transparentes a la radiación visible al Sol pero no a la infrarroja. Estos gases al impedir la salida de las radiaciones infrarrojas, las devuelven a la Tierra incrementando la temperatura de la atmósfera.

Mantiene la temperatura terrestre a 15ºC lo que permite la existencia de agua líquida.

No debemos confundir este beneficioso efecto con el incremento del efecto invernadero que es el aumento de los gases. Es un problema ambiental que provoca un excesivo calentamiento de la atmósfera.

Efecto Albedo

Es el porcentaje de radiación solar reflejada por la Tierra del total de la que incide procedente del Sol. Varía en función del color de la superficie reflectora que cuanto más clara sea mayor cantidad reflejará (nieve o hielo) por lo que al aumentar la superficie helada la temperatura disminuye.

Es un bucle de retroalimentación positiva que acelera el efecto de una glaciación.

Las Nubes

Sus efectos son difíciles de analizar ya que tiene una doble acción: incrementan el albedo reflejando parte de la radiación solar y devuelven a la superficie terrestre radiación infrarroja incrementando el efecto invernadero.

Este tipo de bucle depende de la altura de la nube, si es baja aumenta el albedo y si es alta, el efecto invernadero.

Existencia de Polvo Atmosférico

Las emisiones de los volcanes, impacto de meteoritos, los incendios, la contaminación del aire o explosiones nucleares, inyectan en la atmósfera enormes cantidades de polvo y partículas donde la luz del Sol no puede atravesar la capa de polvo y la refleja hacia el espacio. Al haber una menor cantidad de radiación solar, se produce un enfriamiento del planeta.

Volcanes

Ejercen dos efectos:

• Descenso de la temperatura: inyectan en la atmósfera una cantidad de polvo (efecto inmediato)
• Aumento de la temperatura: aumenta por el efecto invernadero como consecuencia de las emisiones de CO₂. Se producen oscilaciones en la temperatura donde aumenta el polvo por lo que disminuye la temperatura (erupciones volcánicas)

Variaciones de la radiación solar incidente.

Continuación: Problemática Ambiental

Un Sistema Económico de Crecimiento Continuo. Hipótesis sobre la Causa de la Crisis Ambiental

1. Suma del estilo de vida de cada uno de nosotros (enfoque reduccionista o científico tradicional). No nos sirve porque el medio ambiente es un sistema complejo que no se puede estudiar por el reduccionismo
2. El hombre es malo por naturaleza.
3. Sistema económico de crecimiento continuo, CAPITALISMO. El sistema capitalista es un sistema de crecimiento continuo basado en la filosofía del progreso. Según la filosofía, la humanidad se encamina hacia un bienestar cada vez mayor de forma que el futuro mejora. La emergencia de un sistema capitalista llevó a la organización de un sistema de producción y de una red de consumo de dimensiones mayores que condujo a la Revolución industrial. Esta aseguró un crecimiento continuo que desencadenó un crecimiento demográfico sin precedentes

El Crecimiento Demográfico

El crecimiento de la población a raíz de la Revolución industrial, se debió a una serie de factores que aumentaron la producción agrícola lo que produjo un incremento de la tasa de natalidad y a otros factores que disminuyeron la tasa de mortalidad (avances médicos y sanitarios)

El crecimiento económico y demográfico ha provocado un deterioro medioambiental sin precedentes y a escala global.

Límites al Crecimiento y al Conocimiento >> Problemas Ambientales Globales

Son los hechos indicativos de que el tamaño de nuestro sistema económico está sobrepasando los límites del ecosistema global o biosfera. El crecimiento continuo no puede ser indefinido.

Factores: pérdida de biodiversidad biológica, erosión de los suelos, debilitamiento de la capa de ozono e incremento del efecto invernadero.

Argumentos Teóricos

Los límites al crecimiento continuo derivan de una ley natural, el Segundo principio de la termodinámica.

Las sociedades humanas consumen energía de alta calidad del entorno pero a costa de aumentar la entropía del mismo. Las actividades humanas dependen de un consumo de energía útil que se traduce en el aumento de la entropía, cuyas consecuencias son el agotamiento de las fuentes de energía de alta calidad y la dispersión de los desechos al entorno.