Los Sistemas y la Teoría General de Sistemas

Un sistema es un conjunto organizado de componentes que funcionan como un todo y entre los que se producen estrechas relaciones de interacción. La teoría general de los sistemas estudia las propiedades y funciones de los sistemas.

Composición de los Sistemas

En muchas ocasiones, los componentes de los sistemas se estructuran en subsistemas más pequeños que, a su vez, están integrados por otros componentes más sencillos con sus propias relaciones. Por ejemplo, dentro del sistema “ecosistema” encontramos los subsistemas “biocenosis” o “biotopo”.

Dinámica de los Sistemas

Las relaciones e influencias que se establecen entre los componentes de un sistema determinan su funcionamiento y su dinámica.

Relaciones Simples

Son aquellas en las que la influencia de una variable sobre otra es unidireccional. Pueden ser:

• Directas: un aumento o disminución de una variable cambia la otra variable en el mismo sentido.
• Inversas: un aumento o disminución de una variable cambia la otra variable en sentido contrario.
• Encadenadas: tienen lugar entre dos o más variables y pueden ser de tipo directo o inverso entre ellas.

Relaciones Complejas

En ellas, la modificación de una variable produce un cambio en otra, y este cambio modifica a su vez la primera variable, creando una serie de cadenas a las que se les llama bucles de retroalimentación o feedback. Pueden ser:

• Positivas: la alteración de una variable en un sentido ocasiona variación en el mismo sentido sobre otra u otras variables, y estas determinan un cambio semejante en la primera.
• Negativas: la alteración de una variable en un sentido ocasiona variación en sentido contrario sobre otra u otras variables, y estas determinan un cambio contrario en la primera.

Tipos de Sistemas

• Sistemas aislados: son aquellos cuyo límite impide todo tipo de intercambio de materia con el entorno. Al no existir entrada de energía, el desorden aumenta y llega a ser total, por lo que acaba extinguiéndose.
• Sistemas cerrados: en estos sistemas, el límite permite el intercambio de energía con el entorno, pero no de materia. Estos sistemas se degradan y terminan agotándose.
• Sistemas abiertos: son los sistemas cuyo límite permite intercambios de materia y energía con el entorno. Estos intercambios varían en función del tiempo, lo que hace que el sistema se autorregule y evolucione para alcanzar el equilibrio.

Cambios Ambientales en la Historia de la Tierra

Cambios en la Composición de la Atmósfera

La atmósfera primaria estaba formada por gases de la nebulosa solar. Después, por la incesante actividad volcánica, se originó la atmósfera secundaria y, finalmente, a causa de la actividad de las cianobacterias, que al realizar la fotosíntesis consumían dióxido de carbono y emitían oxígeno, se formó la atmósfera actual.

Cambios en la Hidrosfera

La cantidad de agua en los océanos ha experimentado variaciones a lo largo de la historia, con alternancias entre ascensos y descensos del nivel del mar. También ha sufrido cambios en su composición debido a la influencia de diferentes factores, como la influencia de los seres vivos, erupciones volcánicas, etc.

Cambios en la Geosfera

Los primeros continentes aparecieron hace unos 4100 millones de años por enfriamiento de la superficie. Más tarde dieron lugar a supercontinentes que colisionaron en el Paleozoico y originaron Pangea, que inició su fragmentación en el Mesozoico hasta dar lugar a los continentes actuales.

Cambios en el Clima

Se han sucedido glaciaciones que han alternado con etapas cálidas y que mantuvieron el planeta cubierto de hielo.

Uso y Alteración del Medio Ambiente

El ser humano ha encontrado en la naturaleza todos los recursos que precisa para cubrir sus necesidades. Como consecuencia de esto, se producen residuos que modifican el medio en forma de impactos ambientales y se crean situaciones de riesgo.

Recursos

Son una forma de materia o energía necesaria para el funcionamiento de un organismo. Pueden ser:

• Renovables: procesos rápidos y continuos, por lo que se regeneran.
• No renovables: procesos lentos, por lo que no se regeneran y se agotan.

Residuos

Los residuos son productos de desecho generados por la actividad humana.

Pueden ser:

• Primarios: se originan durante los procesos de obtención de alimentos y materias primas.
• Secundarios: se producen en la transformación de las materias primas como consecuencia de la actividad industrial.
• Terciarios: se generan en los núcleos de población, como consecuencia de las actividades del sector servicios.

Impactos Ambientales

Son la alteración o modificación del medio por la acción del ser humano. Pueden ser:

• Locales: área reducida, como el vertido a un río.
• Regionales: una zona más extensa, como la salinización de los acuíferos.
• Globales: como el calentamiento global.

Riesgos

Son situaciones, procesos o sucesos que pueden generar daños económicos y ambientales, individuales o sociales. Pueden ser:

• Antrópicos: los causan los humanos.
• Naturales.
• Inducidos o mixtos: son naturales intensificados por la acción humana.

Fuentes de Información Ambiental

El avance tecnológico experimentado en los últimos años ha proporcionado técnicas adecuadas para el estudio del medio ambiente.

• Teledetección: consiste en captar la radiación electromagnética emitida por objetos o materiales de la superficie terrestre, a través de sensores que se colocan en aviones o satélites artificiales.
• Sistemas de posicionamiento global por satélite: sirven para fijar de forma muy precisa la posición de cualquier punto en el planeta (Sistema GPS, Galileo o GLONASS).
• Sistemas de información geográfica: son un conjunto de programas y aplicaciones informáticas que, mediante datos geográficos del territorio, realizan su presentación gráfica mediante capas superpuestas.
• Programas informáticos de simulación medioambiental: son programas que aprovechan la enorme capacidad de cálculo de los ordenadores para el estudio de los problemas medioambientales, permitiendo hacer simulaciones que no se podrían reproducir en la realidad.
• Programas telemáticos de cooperación internacional: están implicados países de todo el mundo y se basan en el intercambio de información a través de la interconexión de ordenadores.