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IES Montes de Toledo
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Ciencias de la Tierra
• Ciencia de síntesis, multidisciplinar

                             •   Ecología
            Ciencias de la   •   Biología
             Naturaleza      •   Química
                             •   Geología


                             • Economía
             Ciencias  • Política
            Sociales y • Ética
           Humanidades • Sociología
3




Objetivos
Entender las relaciones entre los
distintos componentes del sistema
Tierra

    Conocer los efectos del medio
    ambiente sobre la vida en la Tierra
    y sobre nosotros mismos

        Proponer y evaluar soluciones para
        los problemas medioambientales
        que nos afectan
4




Medio ambiente
“Conjunto de componentes físicos, químicos,
 biológicos y sociales capaces de causar efectos
 directos o indirectos, en un plazo corto o largo,
 sobre los seres vivientes y las actividades
 humanas”
                             Congreso de Estocolmo, 1972
5
6
7
8




Enfoque científico
Reduccionismo                      Holismo

                                   • Se centra en el conocimiento
• Divide el objeto de estudio en
                                     global, ya que trata de estudiar
  sus componentes más simples
                                     las relaciones entre las partes
  y observa su comportamiento.
                                     en vez de detenerse en los
                                     detalles.

• Método analítico                 • Método sintético
9




Sistema
• Conjunto de elementos en interacción que
  guardan estrechas relaciones entre sí

• Se estructuran en subsistemas, y estos, a su vez,
  en componentes cada vez más pequeños.
10




Tipos de sistemas

               Sistema cerrado                Sistema abierto
     Energía                        Energía                       Materia
  Energía

                                                Intercambia
                Solo intercambia              materia y energía
                 energía con su                con su entorno
                    entorno

                                   Energía
                                                                  Materia
11




Uso de modelos
Un modelo es una representación simplificada de
 la realidad, que se elabora para facilitar su
 comprensión y estudio, que permiten ver de
 forma clara y sencilla las distintas variables y las
 relaciones que se establecen entre ellas.
12




Modelos mentales    Modelos verbales




Modelos numéricos      Modelos
   o formales       computacionales
13




Modelización de sistemas
   Formulación del       • Establecer el OBJETIVO de la investigación
      problema


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      sistema              Selección de componentes y variables


    Estudio de las
 relaciones entre las    • Establecer las relaciones causales
      variables


Validación del modelo • Reproduce la realidad y permite predecir su
                        comportamiento
14



Modelos de caja negra y caja blanca
    Modelo de caja negra              Modelo de caja blanca

• Interesan sólo las entradas y   • Se tienen en cuenta las
  salidas de materia, energía e     entradas y las salidas, así como
  información en el sistema, y      las interacciones, las
  no los elementos e                conexiones interiores y las
  interacciones que suceden en      relaciones entre los posibles
  el interior.                      subsistemas.
15




Relaciones causales entre los elementos de
                un sistema
• Las relaciones simples se refieren a la influencia
  directa de una variable sobre otra. Pueden ser:
  ▫ Directas o positivas (+)
  ▫ Inversas o negativas (-)
  ▫ Encadenadas. Si el nº de relaciones negativas es
    par, la relación resultante es positiva, y si es
    impar, negativa
16




Relación directa entre variables      Relación inversa entre variables




               +
Viento                     Oleaje   Nubosidad                  Radiación




               +
Viento                     Oleaje   Nubosidad                  Radiación
17




Relaciones causales entre los elementos de
                un sistema
• Las    relaciones    complejas    (bucles   de
  retroalimentación) las acciones de un
  elemento sobre otro suponen que, a su vez, éste
  actúe sobre el primero. Pueden ser:
 ▫ Positivas: acción de refuerzo sobre el proceso
   inicial.
 ▫ Negativas:    acción   reguladora    (sistemas
   homeostáticos). Se consigue un equilibrio
   dinámico.
18




Bucles de retroalimentación
                Positivos                                    Negativos




 Espesor de        +        Infiltración   Radiación solar   +    Temperatura   +   Evaporación
 suelo fértil                en el suelo     en el suelo            del suelo       desde el suelo


                   +                                                ▬                +

                 Erosión                                         Nubosidad
19
20




Representaciones de la Tierra
   Modelo caja negra   Modelo caja blanca
21
22
23




Efecto invernadero
Se debe al efecto de una serie de gases
(CO2, metano, N2O, CFCs)
transparentes a la radiación luminosa
pero no a la radiación infrarroja emitida
por la superficie terrestre (calor).
24




Efecto albedo
El albedo es el porcentaje de luz solar
reflejada. Depende del color y de la
textura de la superficie.
25




Nubes
Ejercen una doble acción: incrementan
el albedo e incrementan el efecto
invernadero.
26




Polvo atmosférico
El aumento de la cantidad de polvo
atmosférico provoca una disminución de
la temperatura, ya que la radiaciones
solares no pueden atravesarlo.

Las erupciones volcánicas provocan un
aumento de temperatura a largo plazo
como consecuencia de las emisiones de
CO2.
27




Parámetros orbitales
Cambios en la excentricidad, la
inclinación del eje de rotación y la
posición del perihelio provocan
variaciones en la radiación solar
incidente.
28




Influencia de la biosfera
La fotosíntesis retira CO2 de la
atmósfera, reduciendo el efecto
invernadero.
29




La Tierra Prebiótica
Cambios en la Tierra Biótica
30


La Tierra prebiótica



                                                              Formación
Formación de la                                          de la atmósfera
corteza y de la Luna       Formación                      y la hidrosfera
                           de la magnetosfera




                                                                   Origen de
                                Atenuación del        la corteza continental
       Origen de la vida        bombardeo meteórico
31



     La Tierra biótica I



                                                    Oxidación
Cambios en                                          del hierro
la química oceánica   Almacenamiento
                      del CO2 en la litosfera




    Invernadero                      Primeras             Atmósfera
    del Cámbrico                     glaciaciones          oxidante
32




  La Tierra biótica II



                                                   Atmósfera rica
Nueva                                                 en oxígeno
glaciación         Origen
                   del suelo




Cambio ambiental               Óptimo climático                Efecto
antropogénico                    del Mesozoico    invernadero asesino
33




Sociedad cazadora-recolectora (Paleolítico)
Sociedad agrícola y ganadera (Neolítico)
Sociedad industrial-tecnológica
34




Sociedad cazadora-recolectora
35




Sociedad agrícola y ganadera
36




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01 estudio del medio ambiente

  • 1. 1. Estudio del medio ambiente IES Montes de Toledo
  • 2. 2 Ciencias de la Tierra • Ciencia de síntesis, multidisciplinar • Ecología Ciencias de la • Biología Naturaleza • Química • Geología • Economía Ciencias • Política Sociales y • Ética Humanidades • Sociología
  • 3. 3 Objetivos Entender las relaciones entre los distintos componentes del sistema Tierra Conocer los efectos del medio ambiente sobre la vida en la Tierra y sobre nosotros mismos Proponer y evaluar soluciones para los problemas medioambientales que nos afectan
  • 4. 4 Medio ambiente “Conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivientes y las actividades humanas” Congreso de Estocolmo, 1972
  • 5. 5
  • 6. 6
  • 7. 7
  • 8. 8 Enfoque científico Reduccionismo Holismo • Se centra en el conocimiento • Divide el objeto de estudio en global, ya que trata de estudiar sus componentes más simples las relaciones entre las partes y observa su comportamiento. en vez de detenerse en los detalles. • Método analítico • Método sintético
  • 9. 9 Sistema • Conjunto de elementos en interacción que guardan estrechas relaciones entre sí • Se estructuran en subsistemas, y estos, a su vez, en componentes cada vez más pequeños.
  • 10. 10 Tipos de sistemas Sistema cerrado Sistema abierto Energía Energía Materia Energía Intercambia Solo intercambia materia y energía energía con su con su entorno entorno Energía Materia
  • 11. 11 Uso de modelos Un modelo es una representación simplificada de la realidad, que se elabora para facilitar su comprensión y estudio, que permiten ver de forma clara y sencilla las distintas variables y las relaciones que se establecen entre ellas.
  • 12. 12 Modelos mentales Modelos verbales Modelos numéricos Modelos o formales computacionales
  • 13. 13 Modelización de sistemas Formulación del • Establecer el OBJETIVO de la investigación problema Descripción del • Componentes, subsistemas y sus interacciones. sistema Selección de componentes y variables Estudio de las relaciones entre las • Establecer las relaciones causales variables Validación del modelo • Reproduce la realidad y permite predecir su comportamiento
  • 14. 14 Modelos de caja negra y caja blanca Modelo de caja negra Modelo de caja blanca • Interesan sólo las entradas y • Se tienen en cuenta las salidas de materia, energía e entradas y las salidas, así como información en el sistema, y las interacciones, las no los elementos e conexiones interiores y las interacciones que suceden en relaciones entre los posibles el interior. subsistemas.
  • 15. 15 Relaciones causales entre los elementos de un sistema • Las relaciones simples se refieren a la influencia directa de una variable sobre otra. Pueden ser: ▫ Directas o positivas (+) ▫ Inversas o negativas (-) ▫ Encadenadas. Si el nº de relaciones negativas es par, la relación resultante es positiva, y si es impar, negativa
  • 16. 16 Relación directa entre variables Relación inversa entre variables + Viento Oleaje Nubosidad Radiación + Viento Oleaje Nubosidad Radiación
  • 17. 17 Relaciones causales entre los elementos de un sistema • Las relaciones complejas (bucles de retroalimentación) las acciones de un elemento sobre otro suponen que, a su vez, éste actúe sobre el primero. Pueden ser: ▫ Positivas: acción de refuerzo sobre el proceso inicial. ▫ Negativas: acción reguladora (sistemas homeostáticos). Se consigue un equilibrio dinámico.
  • 18. 18 Bucles de retroalimentación Positivos Negativos Espesor de + Infiltración Radiación solar + Temperatura + Evaporación suelo fértil en el suelo en el suelo del suelo desde el suelo + ▬ + Erosión Nubosidad
  • 19. 19
  • 20. 20 Representaciones de la Tierra Modelo caja negra Modelo caja blanca
  • 21. 21
  • 22. 22
  • 23. 23 Efecto invernadero Se debe al efecto de una serie de gases (CO2, metano, N2O, CFCs) transparentes a la radiación luminosa pero no a la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre (calor).
  • 24. 24 Efecto albedo El albedo es el porcentaje de luz solar reflejada. Depende del color y de la textura de la superficie.
  • 25. 25 Nubes Ejercen una doble acción: incrementan el albedo e incrementan el efecto invernadero.
  • 26. 26 Polvo atmosférico El aumento de la cantidad de polvo atmosférico provoca una disminución de la temperatura, ya que la radiaciones solares no pueden atravesarlo. Las erupciones volcánicas provocan un aumento de temperatura a largo plazo como consecuencia de las emisiones de CO2.
  • 27. 27 Parámetros orbitales Cambios en la excentricidad, la inclinación del eje de rotación y la posición del perihelio provocan variaciones en la radiación solar incidente.
  • 28. 28 Influencia de la biosfera La fotosíntesis retira CO2 de la atmósfera, reduciendo el efecto invernadero.
  • 29. 29 La Tierra Prebiótica Cambios en la Tierra Biótica
  • 30. 30 La Tierra prebiótica Formación Formación de la de la atmósfera corteza y de la Luna Formación y la hidrosfera de la magnetosfera Origen de Atenuación del la corteza continental Origen de la vida bombardeo meteórico
  • 31. 31 La Tierra biótica I Oxidación Cambios en del hierro la química oceánica Almacenamiento del CO2 en la litosfera Invernadero Primeras Atmósfera del Cámbrico glaciaciones oxidante
  • 32. 32 La Tierra biótica II Atmósfera rica Nueva en oxígeno glaciación Origen del suelo Cambio ambiental Óptimo climático Efecto antropogénico del Mesozoico invernadero asesino
  • 33. 33 Sociedad cazadora-recolectora (Paleolítico) Sociedad agrícola y ganadera (Neolítico) Sociedad industrial-tecnológica
  • 37. 37