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
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