6

.l:"",f

01 ;~.. CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y D

-~ ACTIVIDADES

a) Calcula cuántos ratones ::2.~ :=::=: ~.=-= _

gráficamente su trayectoric..

b) Haz hipótesis sobre el pG":_~ =:=::'~temporales en las tasas y s=;;;~~ - :=

estado estacionario.

Simulemos el crecimiento CE _-~ 0-:':~:-::_­

de una calculadora. Supón q:..c =:"::J '~=~C' egan 30 ratones cuyas tasas cc -=::::::~~:~::son 2 y 0,5 respectivamen,¡:. E- :?..-:-= ¡:"'::

tasas se mantienen cuatro =:::;:~. =_=-== E

sexto año, las tasas son de -:.-' :: - =:-:=='

partir del séptimo, ambas tas~ s:- ::=::=.';

Dibuja los siguientes SiS:E-~ -:::~ '-==.::.":=:

tesis, respiración de ur.c. =~-==: _ ~;c=:animal. ¿Qué moléculas,_ CE ~ =-:::=-::'=3

materia, tienen una ma .'0" =-:.:-:,::~,¿s ,_las inorgánicas?

7> Elagua utilizada por un pueblo s;:::=::-:.=tico, para dar de beber al ganaco-, ;:¿= í'?-::",- .

Esta agua procede de un de=5~:: L,:':-=" ¿,

abastece a partir de un ac:.~~~ ?' "-=.­recarga depende de las lluvias _ ­durante las épocas de sequía.

eo, ~ Energía solar Precipitación Evapotranspiración:%nunmnmn]; nmnmdmUn, U ,

Fig. 1.28. Sistema bosque,

Lixiviado de nutrientes

1> Observa el modelo de la Figura 1.28 y contesta a las 5>==> , .PAU slgUlentes preguntas:

a) Identifica y describe el sistema bosque representadoen la Figura 1.28 como modelo caja negra, seña­lando de qué tipo de modelo se trata y por qué.

b) Indica algunas repercusiones que se pueden produ-cir en un bosque, respecto a sus entradas y salidas de 6>

materia y energía, cuando se produce el impacto deun incendio y cuando se extrae madera.

2> Diseña un diagrama causal con las siguientes variables

y cambia el orden de los datos según tu lógica: llu­via, pastos, contaminación, agua, vacas y alimentaciónhumana. Explica cómo repercute cada una de las varia­bles sobre la alimentación de las personas.

3> Los incendios forestales constituyen un grave problemaambiental en España. Cada verano desaparecen muchashectáreas de bosque y dejan el suelo des protegido y vul­nerable a la erosión. Como consecuencia, se pierde el

agua que el suelo retenía y causa una sequía en la zona,que la hace más susceptible a los incendios. Indicalas seis variables del sistema tal como está explicado,

diseña el diagrama causal correspondiente y explica eltipo de bucle que se forma y sus consecuencias.

4> Cuando se intentan reducir los atascos construyendomás carreteras, el número de personas que decide usarsu vehículo es mayor, lo que causa más atascos.

a) Realiza un modelo caja blanca utilizando la diná­mica de sistemas. ¿Qué has obtenido? ¿Cuáles sonsus consecuencias?

b) Propón otros escenarios que eviten el problema delos atascos y no impliquen la construcción de nue­vas carreteras.

a) Diseña el diagrama causal corr=.:;:;'G,-::::=::­ciado.

b) A partir del diagrama, propón l-.-~ 5.C'2: ::..::;­

garanticen el abastecimiento CE =:;..2.=- _

8> El número de individuos de una :::.=:-c-alcanzar un estado estacionario. S;- :=::-.:=­

miento en torno al límite de carS-i: -: == =-:­

que el número de individuos sufre '--=:se-:=::.;nes o fluctuaciones, lo que se cor:::= =- ::::­equilibrio dinámico. Observa las o..!:::-:::: .:: :::.-::=

ción (Fig. 1.29) Y contesta a las siS'.;,-==~::-:

a) Explica cómo evoluciona la pobta~:- - ­zar su límite de carga. ¿Qué bULE::=::==-.

es el que ha provocado su vems-=-:s: =.::

b) ¿Qué es el límite de carga? ¿Q~§.:--'=en las subidas y en las bajadas a_E ~=::cada fluctuación?

e) ¿Cuándo decimos que una POj.=::-:- ~estado estacionario? ¿Qué se er--'::;--=brio dinámico?

d) Mira la población B y explica 'i"~ - - ­ocurrido en el entorno en el qllE - :=::­crecimiento experimente un sat:: :=::-=::alcanzar un nuevo límite de carS'=:. ¿=-_=

responsable de dicho salto? ¿Por c_=:

CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS 17

Tiempo

Población D

z

(f)O:J

"DS'5eQ)

"D

Tiempo

Población e

ACTIVIDADES

- Se quema un bosque; el resultado es que quedatotalmente arrasado.

- Una especie animal que habita en un lugar en elque el cli ma se suaviza, transformándose en otroun poco más cálido y húmedo .

- Las personas pasan de cultivar con ayuda de ani­males a hacerlo con maqui naria agrícola.

- Una erupción volcánica arrasa una isla.- Una población llega a un terreno virgen y se desa-

rrolla en él.

- Un cultivo que tras un tiempo de crecimiento secomienza a regar y a abonar.

a) Diseña el bucle de realimentación que regulaba elnúmero de cabezas de ganado de los rebaños masaitradicionales.

b) ¿Cómo conseguían tradicionalmente mantener lapoblación humana y la cabaña ganadera sin deterio­rar el entorno?

e) Enumera los problemas ambientales derivados deaplicar medidas similares a las praderas templadasen las sabanas africanas.

d) Diseña un diagrama causal que represente los proble­mas ambientales desencadenados a consecuencia de

la construcción de pozos.e) ¿Cómo afectaría el cambio climático a la situación de

estos pastores?

La población ganadera crece a un ritmo menor que lapoblación humana, lo que conduce al hambre ya un mayorriesgo de epidemias asociados. Respecto a la posible inci­dencia del cambio climático, se prevé una reducción de

las ya escasas precipitaciones, un incremento de la sequíay de episodios de lluvias torrenciales, con una mayor fre­cuencia de las inundaciones y un mayor riesgo de padecerenfermedades humanas y del ganado.»

cantidad de agua disponible y el incremento de la aridez,lo que ha desembocado en una reducción de las tierras depasto y un descenso de la producción lechera de todas lasespecies. Además, al aumentar mucho el número de habi­tantes por asentamiento, se ha elevado la presión sobrelos recursos hídricos y sobre las tierras de pastoreo.

(f)o:J

"DS'5eQ)

"D

Población B

Tiempo

(f)o~ L __(?Lm> ----------'5."'Q)

"D0'

Z

~:::ecarga

e texto y contesta las preguntas:

ómada de Lassabanas herbáceas de África

a adaptado a la variabilidad climática~ - _25 de años. ELpastoreo móvil resulta idóneo_=:0: de vida en estas tierras de escasas precipi­-- :_25 desplazan el ganado según varía la dispo-

-: :'2 agua y pastos.

~ :::2c;ón animal que habita en un lugar en= ~='entinamente el clima se hace más frío.

-----===-2'1te los masai, pastores nómadas de Tanzania<:. ~=can adaptado a este ambiente: pastan en las

-~::..: =_'dnte la estación húmeda y se reúnen en torno-2.-;-:tiales durante la estación seca. Su alimenta-

~ ; :·ase de frutos y hortalizas silvestres durante la...:.~=:z.La proteína animal la obtienen de la leche

.=. ..=..:¿7:gre de sus vacas, que extraen a través de una- :.=~:::..eUo.Al no sacrificar las reses, el rebaño puede

S~-: embargo, si los rebaños se hacen excesiva­= ;-=':1des, son más susceptibles ante las enferme­

h_ :::m lo que muchos de los animales mueren y la_":":::-5- se mantiene.

- :::2ción C y, por comparación con la del;--::?rior, explica qué puede haber ocurrido

_= ,::'"::erimente ese ,descenso. ¿Qué bucle es el-c.:...=Ciedicho salto? ¿Por qué?.=:;:- ) se acaba extinguiendo. Explica a par­

- ~ ;-~;]ca cómo se produce una extinción.__= ;-r¿ficas se corresponderían los siguientes~-=~:~Algunas gráficas pueden representar; _- 5~puesto.)

~-....= laS últimas décadas del siglo xx, se aplica a los-C::~ñ africanos el tratamiento habitual de las regio­

_ :=:-"JLadas: se asignan tierras de pastoreo fijas que se2..-:::=-en mediante la perforación de pozos, se concen­

-==.- ~e:1tamientos humanos y cultivos agrícolas en las-=:=.¿oones de los mismos. Con la reducción de la movi-

--=: :.e los pastores se ha producido el aumento exce-_:2: número de cabezas de ganado, la reducción de la

24 CONCEPTO OE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS

Fig. 1.45.

[ Respiración celular]

reacciones químicas que concluyen al formarse el combustible. COIIIU~-=millones de años, al igual que la biomasa, contribuye a rebajar los liT. =..5 ~=_pero durante mucho más tiempo. Por otro lado, mediante el mecanls-: :.:::¿ -=

1.45), los seres vivos llevan a cabo la reacción inversa a la anterior, =-:.:: =-_=

atmósfera parte del dióxido de carbono sustraído. Sin embargo, la reacc':- :.= =s:.más lenta que la de fotosíntesis y, como resultado de la prolifercé5- :.::: .= ~atmosférico va aumentando.

• Aparición del oxigeno atmosférico. El poder reductor necesa;-;l:=;. '=.!.:;

síntesis se obtiene a partir de la ruptura de la molécula de aguc; '2"C, C=.. =_i:con lo que se libera el oxígeno. En un principio, el oxígeno per;:=~·==. :::2­y reaccionaria con el hierro y el azufre presentes en ella, COfb....;_~·=-::=,­lugar a la formación de grandes depósitos de hierro sedimenta"::. S"- =.=::

Fig. 1.42), al saturarse este mecanismo hace unos 2000 miU0'13 c= =..--­durante la fotosíntesis comenzó a difundirse hacia la atmósfera ~ 5~==2-:mentando progresivamente a través de los tiempos hasta alcanzar =_=:.:.~ ~=.atmosférica actual. La abundancia de oxígeno en la atmósfera ;JOs"::7': __

proliferación de organismos aerobios, que utilizan este gas en e~ :-:_=5:: i=

• Formación de la capa de ozono. La abundancia de oxígeno e;; ¿ ~;-.c.:.-_formación de la capa de ozono (03) protectora de los rayos ultra·.ñC~ >::.=;

600 millones de años); así, al estar protegidos de los rayos le~,Es • ..::s:_.~se expandieron con rapidez sobre los continentes hasta alcanz:a: ¿ ~~-=- =­millones de especies que actualmente pueblan la Tierra.

• Aumento del nitrógeno atmosférico. Debido a las reacciones -,c=~=::>==vivos realizadas a partir de los óxidos nitrogenados presentes er: =~ -=::-=progresivamente la cantidad presente en la atmósfera hasta al",--:=- = ----;

ACTIVIDADES

Más datos

La cantidad de dióxido de carbono

emitida en la respiración de losseres vivos es muy poco represen­tativa para el clima terrestre, yaque el proceso respiratorio es máslento y está limitado por la propiafotosíntesis, pues de ella dependela cantidad de alimentos disponi­bles para dicho proceso.

-~

Volcanes

a) ¿Qué efecto climático seoscurecimiento global?repercute sobre la temperc

b) Elabora alguna hipótesis ex;:j:...c."":.r::J~=­

provocar sequías en alguncs =-= ,;mediante una relación caUS2.~

El oscurecimiento globaL Se J.a;;-¿ ::.s-=reducción gradual de la radiaGó~ SC2~;-­la Tierra. Se cree debido al au:::=:-..:: :.=

por partículas de polvo emitiri::s -==.::: .2causa de actividades humanas. ='==: ===­geográficamente, según la proX:~::2::' =polución y en función del régi:::2-:'= -=cmedio global es de un 4 % de m,..· -r~- -;=..

solar observada a lo largo de ¡y parece haber reducido la eV2;K:~=:- :.Ezonas afectadas y originar la secf=... S=~ ­desde 1990 hasta 2007 la ea .'rico ha descendido.

d) Supón otro escenario en e~ =-.= ::-::~.=­

incidente y haz el mismo razo""=-::,­ría tras el impacto de un m~..eo -_ -

e) Introduce ahora en el modelo ¿s T:: ,.picas que más modifican edeforestación. ¿Cuál de las GaS ::----=. -.= ­

cida a los volcanes? ¿Por c:.§: ¿:'~~__reforzados con la introducció- :.= -=---=::=

¿Qué consecuencias climáccc.s =- --==.:

11>

1+

Hielo ~) TemT"'" '\~,"P"acIÓ" O ~O 1+ O + EfectoAlbedo +¡:---Nubosldad • invernadero

P,J~"Ó";/'+ ea L f' . Vida

• 2 atmos erlco_ (f ..- otoslntesls)

Fig. 1.46. Efecto de las actividades humanas sobre el clima.(Modelo de J. Salvachúa, 1996.)

a) Señala sobre los círculos marcados el tipo de bucleque se establece, enumerando las variables que losconstituyen y su incidencia sobre el clima.

b) Clasifica las variables en función del subsistematerrestre al que pertenecen.

e) Supón un escenario de simulación en el que la radia­ción incidente aumenta. ¿Qué hará el sistema Tierrapara mantener constante su temperatura? ¿Por qué?

Polvo atmosférico ~ Radiación incidente

10> Te proponemos otro modelo caja blanca sobre la regula­ción del clima en la Tierra. En él se recogen las principa­les variables que actúan (Fig. 1.46).

24 CONCEPTO OE MEDIO AMBIENTE Y DINÁMICA DE SISTEMAS

Fig. 1.45.

[ Respiración celular]

reacciones químicas que concluyen al formarse el combustible. COiilUc....::: _

millones de años, al igual que la biomasa, contribuye a rebajar los n¿,'-c25' ~.~pero durante mucho más tiempo. Por otro lado, mediante el mecan1s:-: == ¿ _1.45), los seres vivos llevan a cabo la reacción inversa a la anterior, ::- ~ =--=

atmósfera parte del dióxido de carbono sustraído. Sin embargo, la reacet- :.= =_­más lenta que la de fotosíntesis y, como resultado de la proliferac:S- == -= -,;.atmosférico va aumentando.

• Aparición del oxigeno atmosférico. El poder reductor necesa:-:: =•.. '=l. ;:::=­síntesis se obtiene a partir de la ruptura de la molécula de agua ?c- -= ::: . -:::

con lo que se libera el oxígeno. En un principio, el oxígeno peJT;)=-=::2.~ '=­y reaccionaría con el hierro y el azufre presentes en ella, COfD~ ': =-::' ­lugar a la formación de grandes depósitos de hierro sedimentar'c. S"· ==.:Fig. 1.42), al saturarse este mecanismo hace unos 2000 millor.cs :.= f:-:durante la fotosíntesis comenzó a difundirse hacia la atmósfera.: s_ =- ...=­

mentando progresivamente a través de los tiempos hasta alcanzar =_ :::.:::1= - '"'

atmosférica actual. La abundancia de oxígeno en la atmósfera JCs"~~ __

proliferación de organismos aerobios, que utilizan este gas en el. :-:_~: ==

• Formación de la capa de ozono. La abundancia de oxígeno eí: ~ ~-<:formación de la capa de ozono (03) protectora de los rayos ultravio~ c;=l

600 millones de años); así, al estar protegidos de los rayos let22s. ~~ :~:se expandieron con rapidez sobre los continentes hasta alcanza: -= _-- ::. ::::­

millones de especies que actualmente pueblan la Tierra.

• Aumento del nitrógeno atmosférico. Debido a las reacciones ::-=-=~.=::::::

vivos realizadas a partir de los óxidos nitrogenados presentes e;: =c-=:~:progresivamente la cantidad presente en la atmósfera hasta alcz\'"'-:=-::. -

ACTIVIDADES

Más datos

La cantidad de dióxido de carbono

emitida en la respiración de losseres vivos es muy poco represen­tativa para el clima terrestre, yaque el proceso respiratorio es máslento y está limitado por la propiafotosíntesis, pues de ella dependela cantidad de alimentos disponi­bles para dicho proceso.

-~

Volcanes

a) ¿Qué efecto climático se Vé --.3oscurecimiento global?repercute sobre la tempeT2

b) Elabora aLguna hipótesis exprovocar sequías en alguna =-=- ;mediante una relación ca"~-

d) Supón otro escenario en eL ~= c::.~::.

incidente y haz el mismo razo-.c..;::j~ría tras el impacto de un me:ec-··--

e) Introduce ahora en el modepicas que más modifican edeforestación. ¿Cuál de lascida a los volcanes? ¿Porreforzados con la introduccié;- := ~~-::¿Qué consecuencias climáticc..s ::- -==_

11> Eloscurecimiento globaLSe lla;;-¿ =-f ::.

reducción gradual de la radiació:- s:-=:~-­la Tierra. Se cree debido al aur.;s-::: ,::= .

por partículas de polvo emitidas -:::==2 -=causa de actividades humanas. S::= =.,-==

geográficamente, según la prox:~~: :::polución y en función del régir.:o=:-== -=emedio global es de un 4 % desolar observada a lo largo de :res =~:::.~_.y parece haber reducido Laezonas afectadas y originar la 5eC'.ñ¿ SF_desde 1990 hasta 2007 la cardE: := :::=._

rico ha descendido.

Polvo atmosférico ~ Radiación incidente

1+

Hielo ~]:;~~~:~ 1+ + EfectoAlbedo ~Nubosldad • invernadero

p,eoJ;"óo ;/'+ ea 1- f' . Vida

•. 2 atmoserlco_ (f ..- otoslntesls)

Fig. 1.46. Efecto de las actividades humanas sobre el clima.(Modelo de J. Salvachúa, 1996.)

a) Señala sobre los círculos marcados el tipo de bucleque se establece, enumerando las variables que losconstituyen y su incidencia sobre el clima.

b) Clasifica las variables en función del subsistematerrestre al que pertenecen.

e) Supón un escenario de simulación en el que la radia­ción incidente aumenta. ¿Qué hará el sistema Tierrapara mantener constante su temperatura? ¿Por qué?

10> Te proponemos otro modelo caja blanca sobre la regula­ción del clima en la Tierra. En él se recogen las principa­les variables que actúan (Fig. 1.46).

CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE V DINÁMICA DE SISTEMAS 25

+

Radiación

reflejada

+

Radiaciónincidente

+

fue paralela a las condiciones terrestres, y a su vez lasmodificó. En esto se basa la Hipótesis de Gaia (J. Love­lock), que considera el planeta en su conjunto como unsistema homeostático.

ACTIVIDADES

Mira la Figura 1.42 y contesta las siguientes preguntas:

a) Explica cómo influyen sobre el clima todas las rela­ciones causales cuyo origen sea natural pero que nose deban a la acción de los seres vivos.

b) ¿Cómo actúan los seres vivos sobre el clima terres­tre? ¿Cuál puede ser el motivo?

e) ¿Por qué decimos que el Sistema Climático se auto­rregula? Explícalo con algún ejemplo concreto.

d) Analiza todas las acciones humanas sobre la máquinaclimática. ¿Cuáles provocan un aumento de la tem­peratura media? ¿Por qué? ¿Cuáles provocan un des­censo de las temperaturas? ¿Por qué?

e) ¿Cuál de los efectos anteriores es más pasajero?¿Cuál es más permanente? ¿Por qué?

f) ¿Por qué podemos afirmar que las actividades huma­nas parecen llevar la contraria a la tendencia naturaldel clima planetario?

a) Señala las diferencias entre la composición de laatmósfera inicial y la actual.

b) Describe la evolución de los componentes atmosféri­cos desde que surge la vida. Indica cuáles aumentany cuáles disminuyen. ¿Hay alguno nuevo?

e) Señala el momento exacto en el que se producen loscambios más significativos. Explica sus causas y susefectos.

Fig. 1.48. (Modelo de J. Salvachúa.)

14> En la Figura 1.48 se analiza la influencia de las accio=nes humanas sobre el clima:

- 600 ppm).

-1,9-

•_13-1,4~ fI 0,9.0,6

LLLLU4-

eoEFGH

~:=::?::-:0 afectaría a la temperatura media del

.; =_::'Jmento de cada uno de ellos indicado

.c:. =-::ia, teniendo presente que la temperatura...s== ,-,nos 15°C en la actualidad.

:.:- los gases que aumentan el efecto-="': e incrementan la temperatura del pla-

parámetros

___ =5 diferentes producen las nubes? ¿Cuál:::':0 de la suma de ambos efectos para el=-.s=?

__- - se representan las variaciones de la=:;2 de la atmósfera en función de las

~ :e ciertos gases que han sido estable--= '::.-:modelo climático elaborado por un

- =J.:::s para el GARP (Programa Global deosférica) que trabajan para la WMO

?calOrganization).

- - 0,56 ppm).

_. - 3,2 ppm).

do de A. Henderson Sellers y K. McGuffie.}

?:,. :..USféricos (+0,2%).- .::-3""8. (+0,05%).

-2 =0).

- =-_=2. atmósfera primitiva carecía de oxígeno-:=-~a mucho más C02 que hoy. La aparición

:.:::.::.Jre la Tierra marcó una diferencia funda­

- :::-:2 al resto de los planetas. Su evolución