1

Unitat 1: Una nova ciència

1. La teoria de sistemes i l’estudi del medi

2. El sistema Terra

3. L’ésser humà i el medi a través del temps

4. Relació de l’ésser humà amb el medi

2

1. Concepte de medi ambient

Medi ambient: Conjunt de factors que poden causar efectes sobre els éssers vius i les persones

Factors:1.Físics: fenòmens

atmosfèrics, aigua, temperatura, pressió, relleu.

2.Químics: concentració, pH, salinitat

3.Biològics: paràsits, virus, etc

4.Socials, culturals: formes de vida, utilitats, costums, etc.

Tots els factors estan interrelacionats.

3

1. Concepte de medi ambient. Tipus d’estudi

1. Analític: estudi en profunditat de cadascú dels elements del sistema.

A. Reduccionisme: els fenòmens complexos únicament es poden conèixer o preveure si es coneixen la totalitat dels elements

2. Sintètic: estudi del funcionament en conjunt

B. Holístic: els processos complexes únicament es coneixen si s’observen en la seva globalitat

4

1. Aplicació de la teoria de sistemes a l’estudi del medi

Sistemes oberts i sistemes tancats Sistema: conjunt d’elements relacionats entre sí.En un sistema podem considerar les possibles entrades i sortides d’energia i matèria.La Terra és un sistema format per subsistemes:• Atmosfera• Hidrosfera• Geosfera interna• Geosfera externa (pedosfera)• BiosferaSistema Obert: Entrada i sortida tant

d’energia com de matèria

Sistema tancat: Entrada i sortida d’energia però no de matèria

Sistema aïllat: no hi ha ni entrada ni sortida d’energia

5

1. Aplicació de la teoria de sistemes a l’estudi del medi

P: Quin tipus de sistema és la Terra?

R: Tancat: arriba energia de diferent tipus (radiacions, ultravioleta, visible e infraroig) i surt en forma de calor (infraroig)

6

1. Aplicació de la teoria de sistemes a l’estudi del medi

Característiques d’un sistemaCaracterístiques:

1. Tot element presenta una funció, imprescindible o no.

2. El canvi en un element repercuteix en el funcionament global.

3. Hi ha mecanismes autoreguladors o amortidors (com el magatzem), que, dins d’un límit, tendeixen a l’equilibri del sistema.

4. La propietat emergent és la suma de varies funcions que ens donen una de coordinada i nova.

7

1. Aplicació de la teoria de sistemes a l’estudi del medi

Relacions causalsVariables: són aspectes mesurables en un sistema.

* independent: no depén de cap altre variable, en principi.

* dependent: depén d’una altre variable.

Quines són les variables del dos exemples inferiors?

Exemple 1. estudiem el canvi de pes d’un noi al llarg del temps. Independent: el temps

Dependent: el pes

Exemple 2: Introduim 20 peixos en una peixera i van morint a mesura que el pH de l’aigua va variant en afegir determinades quantitats d’àcid.

Independent: canvi de pH o concentració d’àcid en aiguaDependent: % de mortalitat

8

1. Aplicació de la teoria de sistemes a l’estudi del medi

Relacions causalsRelacions causals: són les relacions causa-efecte entre les variables. Poden ser:

a) Simples: únicament intervenen dues variables* Positives: l’increment d’una variable provoca

l’increment de l’altre (són directament proporcionals)* Negativa: L’increment d’una variable causa la

disminució de l’altre o a la inversa (són inversament proporcionals).

Quin tipus de relació s’estableix entre les següents variables?

a) Augment població i malalties contagioses

b) Concentració d’habitatges i contaminació

c) Glaciació i descomposició bacteriana

d) Construcció carreteres e inundacions

POSITIVA

POSITIVA

NEGATIVA

POSITIVA

9

1. Aplicació de la teoria de sistemes a l’estudi del medi

Relacions causalsRelacions causals:b) Encadenades: quan es relacionen més de dues variables

sense que l’última es relacioni amb la primera.

Exemple 1: aigua en terra mosquits turisme

Exemple 2: habitatges habitants soroll

La relació entre el primer i l’últim és la multiplicació dels signes:

Exemple 3: Què passa si augmenta la temperatura bruscament al hivern respecte al desenvolupament econòmic d’una zona agrícola?

Temperatura Evaporació Núbols Tempesta

Beneficis agrícoles Caiguda de fruita

+ -

+

+ + +

+

+

-

10

1. Aplicació de la teoria de sistemes a l’estudi del medi

Relacions causalsRelacions causals:

c) Compostes: quan dues o més variables es relacionen de manera que l’última es connecta amb la primera.

Quan l’última variable afecta a la primera es diu que es produeix una realimentació formant bucles de realimentació o feed-backs:

* Positiva: generen canvis incontrolats, exponencials, desastres.

* Negativa: són d’autocontrol o homeostàtics, són els més abundants i produeixen equilibris dinàmics

Exemples:

Població Contaminació

Mortalitat

Vegetals Humus

Retenció d’aigua

+

+

+

++-

- +

11

1. Aplicació de la teoria de sistemes a l’estudi del medi

Relacions causals

+

-

+

+

+

+

+

+

+

-

-

-

+

+

+

+ -

+

-+

-

12

2. El sistema Terra

Els processos dinàmics de la Terra es produeixen gràcies a l’energia externa que prové del Sol.

Subsistemes:1.Geosfera2.Edafosfera3.Biosfera4.Atmosfera5.Hidrosfera

13

3. L’ésser humà i el medi a través del temps

A 1988 hi havia 356 ppm de CO2, mentre que a 1958 hi havia 316 ppm.

363 ppm =363/106= 0,0363/102= 0,0363%

1. Edat de pedra: mancança de tecnologia amb impactes nuls o mínims

2. Edat de ferro: època agrícola i ramadera amb petites eines, impactes insignificatius

3. Revolució industrial: aprofitament del carbó amb explotació de recursos i fundació de grans ciutats amb problemes de residus, etc.

És evident que la intervenció de l’home, en augmentar les combustions, és el causant de l’augment del CO2 a l’atmosfera

14

4. Relació de l’ésser humà amb el medi

1. Riscos ambientals

Risc: es produeix per la interacció dels processos amb l’ésser humà o amb els seus béns o recursos.

Tipus:1.Natural: el procés és natural (inundació,

terratrèmol, etc.)2.Antropogènic: activitat humana (central nuclear,

guerra, accident de treball, etc.)3.Induït: l’home altera el medi i trenca l’equilibri

dels processos naturals (inestabilitats gravitatòries per construcció, enfonsament de túnels, etc.

Risc = Perillositat x Exposició x Vulnerabilitat

15

4. Relació de l’ésser humà amb el medi

1. Riscos naturals

Perillositat: probabilitat que es produeixi un fenomen destructiu (lent, ràpid o catastròfic). Inclou el temps de retorn o ciclicitat.

Exposició: inclou éssers humans (social) afectats o béns materials (econòmica)

Vulnerabilitat: resistència de l’exposició a ser afectada o proporció de persones i béns afectats respecte del total exposat

16

4. Relació de l’ésser humà amb el medi

2. Recursos naturals

Recurs: és un bé natural que pot tenir algun interès a l’ésser humà

Classificació:a) Segons la seva utilitat

* Energètic: els que s’aprofita l’energia que contenen* No energètic: s’aprofita una altra propietat

b) Segons la relació entre ús i abús o reserva i explotació* Renovables: quan la demanda és i serà sempre menor a la disponibilitat o que la velocitat de renovació és superior a l’explotació.* No renovables: quan cada vegada queda menys disponible

Extracció de lignit

17

4. Relació de l’ésser humà amb el medi

2. Recursos

ProcésRiscos

Temps

Impacte

Impacte

Recurssostenible

Riscos

18

4. Relació de l’ésser humà amb el medi3. Impactes

Impacte: interacció entre una activitat humana i el medi

Construcció de preses

Destrucció sòl. Eliminació coberta vegetal. Canvis en coberta vegetal. Augment d’espècies invasores nitròfiles Alteració biotops terrestre i aquàtic. Impacte Paisatjístic. Erosió i inestabilitad de vessants. Alteració dinámica fluvial i fluxe aigües

Canteres Destrucció sòl. Sorolls. Alteració fluxe d’agua. Alteració dinàmica del cabal. Eliminació i canvis de la coberta vegetal. Impacte Paisatjístic. Canvis en composició atmosfera, emissió de pols.

Urbanització

Pèrdua de sòl. Pèrdua coberta vegetal. Canvi coberta vegetal Erosió. Alteració fluxe i qualitat de l’aigua. Abocaments no controlats.

Construcció d’estació d’esquí

Destrucció sòl. Alteració de topografia. Eliminació de la coberta vegetal. Eliminació de biotops terrestres. Impacte Paisatjístic. Increment de nivells sonors.

19

4. Relació de l’ésser humà amb el medi3. Impactes

1. Normalment està relacionada amb la utilització de recursos per un creixement i desenvolupament econòmic.

2. Cal tenir en compte la vulnerabilitat o fragilitat del medi afectat per evitar generar riscos induïts.

3. Cal minimitzar-los4. Evitar nivells insostenibles de contaminació

20

4. Relació de l’ésser humà amb el medi

4. Residus

Residu: Tot alló generat per una activitat que està destinat a l’abandonament. La seva concentració genera contaminació.

Els residus són abocats d’una manera o una altra al medi, cal estudiar quina és la millor manera de fer-ho i en quin estat (sòlid, líquid o gas)

Característiques generals dels residus depenen del seu estat material:

* Residus sòlids: visibles, estables, molt immòbils, grans (sòl)* Residus líquids: petits, solubles, inestables, mòbils (aigua)* Residus gasosos: microscòpics, poc alterables, gran mobilitat

(aire)Es poden classificar segons el seu origen o composició:

RSU: tots aquells ques es produeixen en ciutatsRSI: aquells que es produeixen en indústriesRB: aquells d’origen biològicRTP: aquells que són tòxics o perillosos (explosius,

inflamables)RR: residus radioactius

21

4. Relació de l’ésser humà amb el medi4. Residus

Comenta els següents residus

22

5. Gestió ambiental

1. Eliminar, disminuir o generar els menors riscos possiblesA. CanalitzacionsC. Adoquinament evitar regressió sòl

2. Generar el menor impacte negatiu possibleB. Col·locació d’espigons

3. Promoure una utilització racional i sostenible dels recursosD. Renovació de sorra de platja

Gestió: administració adequada del medi ambient mitjançant una sèrie de mesures que condueixen a:

23

Mesures que cal prendre:1. Mesures predictives: mesures que porten a conèixer la perillositat, el temps de retorn, l’exposició, la vulnerabilitat d’un risc

Estació sísmica

5. Gestió ambiental

24

5. Gestió ambiental

Mesures que cal prendre:2. Mesures preventives: encaminades a evitar un dany o conflicte mediambiental

Previsió: anticipa-ser al que pot passar:• Conèixer totes les variables mediambientals• Fer mapes d’exposició, de perillositat i de vulnerabilitat• Utilització de tecnologia i modelsPredicció: quan ja podem dir què, quan, com, etc. d’un fenomen que genera un risc

• Planificació territorial * Incentius econòmics• Legislació ambiental * Educació ambiental

25

5. Gestió ambiental

Mesures que cal prendre:3. Mesures correctores: encaminades restablir l’estat inicial o corregir els efectes d’un dany ocasionat

Escull artificial en zona de drenatge de sorra

• Depuradores• Ancorar talusos• Dics de contenció• Reforestació• Replenar un abocador

26

5. Gestió ambiental

Mesures: 1. Planificació i ordenació territorial2. Incentius econòmics3. Legislació ambiental4. Educació ambiental