1. el medio ambiente como sistema

u El medio ambiente y la humanidad

contenidos1. El medio ambiente como

sistema

2. Cambios ambientales en la historia de la Tierra

3. Medio ambiente frente a humanidad

1unidad 1

01 Ciencias de la Tierra 10/1/08 14:59 Página 6

El medio ambiente y la humanidad 7

Y

Biosfera

Sociosfera

Noosfera

Tecnosfera

a Figura 1.1. Sistemas ambientalesinterrelacionados.

Psicológica

Política

Económica

Ética

Histórica

Sanitaria

Urbanística

Geográfica

Ecológica

PROBLEMAAMBIENTAL

Sociológica

Jurídica

Tecnológica

Pedagógica

a Figura 1.2. Modelo interdisciplina-rio para el análisis de problemas am-bientales. Cada problema se puedeenfocar desde diferentes perspectivas.

1. El medio ambiente como sistema

1.1. Las ciencias ambientales

En la actualidad, la humanidad se encuentra en un mundo complejo con mu-chos problemas ambientales que no sabe muy bien cómo resolver. Cuanto másestudiamos el medio ambiente y las relaciones locales, regionales y globalesque se establecen entre el medio y nosotros mismos, más nos damos cuenta dedicha complejidad, ya sea en el uso de los recursos, la contaminación, el cam-bio climático o la protección de espacios naturales.

Se aboga por utilizar un modelo interpretativo, y no meramente descriptivo,para llegar a la raíz de los problemas ambientales y para conocer todos los ti-pos de relaciones (ecológicas, económicas, sociales, etc.) que subyacen en estetipo de problemas.

Por ello, es necesario establecer interpretaciones multicausales, de modo quecualquier conflicto ambiental no puede ser nunca comprendido exclusiva-mente en términos ecológicos, ni tampoco económicos o sociales.

Se ha de considerar el medio ambiente como un sistema con una serie de sub-sistemas interrelacionados, cuyo estudio debe ser afrontado desde diversas dis-ciplinas en interacción continua, de ahí que se hable de interdisciplinariedadcomo característica esencial de dicho estudio.

Se ha realizado una estructuración en diversos sistemas ambientales, que sonabordados desde diversas perspectivas correspondientes a distintas disciplinasde las ciencias naturales y humanas.

Los sistemas fundamentales son:

• La biosfera: es el sistema de la Naturaleza, comprende el espacio en el quese desarrolla la vida.

• La tecnosfera: es un sistema de estructuras creadas por la especie humanay encuadradas en la biosfera (asentamientos humanos, fábricas, vías de co-municación, etc.).

• La sociosfera: conjunto de entidades de creación humana que hemos desa-rrollado para controlar las relaciones internas y sociales respecto de los otrossistemas: instituciones políticas, económicas, culturales, etc.

• La noosfera: cuerpo de conocimientos aplicados a la gestión de las relacio-nes entre los seres humanos y la biosfera. Cada día se incrementa más el va-lor de la información como un «activo intangible» a añadir a productos yservicios.

La metodología interdisciplinar pretende superar la separación entre las dis-ciplinas que, sin duda, ha cumplido y cumple su papel en la necesaria divisióndel trabajo intelectual, pero que llevada al análisis de problemas complejos,como son los ambientales, impide la imprescindible comunicación de saberes.Un modelo interdisciplinario para el análisis de los problemas ambientales sepresenta en la figura 1.2, considerando que dentro de la perspectiva ecológicase integran todas las disciplinas científicas que estudian la Naturaleza, es de-cir, las ciencias físicas, químicas, biológicas y geológicas.


8 Unidad 1 Y

1.2. Concepto de medio ambienteEl medio ambiente ha sido y es objeto de polémicas semánticas respecto de laidoneidad de los términos usados, incluso existe quien piensa que es una re-dundancia usar los dos vocablos: «medio» y «ambiente».

Una de las primeras definiciones se acuñó en 1972, en el marco de la Confe-rencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente Humano, celebrada enEstocolmo (Suecia) y promovida por la UNESCO; es la siguiente:

Sin embargo, debido a su complejidad y subjetividad, se admiten diferentesacepciones, como las definiciones amplias o las sistémicas.

Un ejemplo de definición amplia propuesta por biólogos es la siguiente:

Las definiciones sistémicas se apoyan en la teoría de sistemas, que utiliza la palabraambiente como concepto fundamental. Así, un grupo de expertos del MAB (Manand Biosphere, programa de la UNESCO) daba la siguiente definición en plural:

«Los medio ambientes son sistemas multidimensionales de interrelacionescomplejas en continuo estado de cambio».

«El conjunto de todas las condiciones externas que actúan sobre un organis-mo, una población o una comunidad. Clásicamente podemos distinguir den-tro del medio ambiente elementos climáticos y elementos de naturaleza quí-mica, pero también podemos diferenciar elementos de tipo biótico. Loselementos físico-químicos constituyen los determinantes primarios para elcomportamiento y desempeño de los seres vivos en condiciones naturales».

«El medio ambiente es el conjunto de componentes físicos, químicos,biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, enun plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas».

b Figura 1.3. Medio ambiente na-tural, caracterizado por un nulo omuy escaso grado de humanización.



Y

Al observar la diversidad de la Naturaleza, el hombre ha intentado clasifi-carla con diferentes criterios y para distintos fines. Con respecto al medioambiente, se han distinguido de forma simple y siguiendo un criterio demenor a mayor humanización: el medio natural, el medio rural y el me-dio urbano.

1.3. El sistema como modelo de estudio. Tipos de sistemas

El estudio del medio ambiente, o de los diferentes medio ambientes, se ha derealizar en el marco que ha configurado la cibernética*, y en concreto, la teo-ría de sistemas. Dentro de esta teoría, se define el concepto de sistema.

Los sistemas presentan una serie de rasgos que los definen:

• Carácter multivariable: el número de variables (o elementos) de un siste-ma es normalmente elevado y aumenta con el nivel de integración.

• Carácter global: un sistema no es solo la suma de sus elementos, sino tam-bién la de sus interrelaciones.

• Estructuración por niveles: el sistema se estructura por niveles de organi-zación, los cuales conducen a subsistemas de orden diferentes, apareciendola jerarquización con el grado de complejidad de sus elementos.

Suele ocurrir que los componentes de un sistema están formados, a su vez,por otros más elementales con sus propias relaciones (por ejemplo, un eco-sistema tiene dos componentes: biotopo y biocenosis, pero a su vez el bio-topo está constituido por otros elementos, como suelo, agua, temperatura,pluviosidad, etc.; y la biocenosis se subdivide en organismos productores,consumidores, descomponedores). Es decir, un sistema puede dividirse ensubsistemas entre los que se producen interacciones. Como resultado detales interacciones, los estados futuros del sistema quedan limitados o res-tringidos dentro de un número de posibilidades que, a priori, se podría ima-ginar mayor.

Los organismos y los ecosistemas comparten las regularidades de todos los sis-temas físicos. En ellos, los cambios energéticos nunca son totalmente rever-sibles y dejan huella en forma de organización, complejidad o información,que sigue acumulándose inevitablemente a las condiciones bajo las cualesexiste la vida. Esto ha hecho que la biosfera, como sistema, haya adquiridocomplejidad a lo largo de la historia evolutiva, y que su interacción con laparte no viva del planeta (litosfera, hidrosfera y atmósfera) haya conducidoa mecanismos de regulación a escala planetaria, como veremos más adelanteal tratar la hipótesis Gaia.

Sistema es un conjunto de elementos o componentes y las relaciones entreellos; generalmente, la relación entre los componentes de un sistema con-siste en un trasvase o intercambio de información, de materia o de energía.Así, un sistema tiene composición (elementos constitutivos), estructura(relaciones de influencia) y entorno o límites del sistema (elementos ajenosa él, como materia, energía e información).

AA

Cibernética: es conocida como laciencia del control o el arte de gober-nar, puesto que ciber significa controlo gobierno.


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Interacciones o relaciones causales

En los sistemas causales, como se tiende a denominarlos actualmente, se esta-blecen una serie de interacciones o relaciones causales, que pueden ser de di-ferente tipología y se suelen representar con diagramas de flechas para esta-blecer la relación causa-efecto entre diferentes variables.

Como tipos de relaciones se distinguen:• Relaciones simples, que pueden ser directas, inversas y encadenadas (fig. 1.5).• Relaciones complejas, que se producen por retroalimentación positiva o

negativa.

Las relaciones simples consisten en una influencia unilateral de una variable delsistema sobre otra. Se llaman directas si una desviación (aumento o disminución)en un sentido de una variable produce una desviación en el mismo sentido en otravariable y se representa con el signo (+). Son inversas si una desviación en unsentido implica otra desviación en sentido contrario (un aumento produce unadisminución, y viceversa) y se representa con un signo (–). Las relaciones enca-denadas se producen entre más de dos variables, aunque el resultado global seráde tipo directo o inverso.

Las relaciones complejas se producen cuando una variable influye sobre otrau otras y esta/s determinan una variación de la primera; por tanto, se forma unacadena de relaciones causales en círculo, por lo que al conjunto de relacionesde este tipo se le denomina bucle de retroalimentación o de realimentación.

La retroalimentación o feedback puede ser positiva o negativa; la primera apare-ce cuando la desviación (incremento o disminución) en el sentido de una varia-ble produce una desviación en el mismo sentido en otra variable y esta, a su vez,provoca el mismo tipo de desviación en la primera variable. La negativa tiende acontrolar los bucles de retroalimentación positiva, puesto que estos no podríanmantenerse por mucho tiempo. En ella, la desviación en el sentido de una varia-ble provoca la modificación en ese mismo sentido de otra/s variable/s, pero estaalteración causa una desviación en sentido contrario sobre la primera variable.

CO2O2

Calor

Salidamateria

Energía

materia

CO2O2

Relaciones causalesAquellas relaciones en las que puedeestablecerse la causa de un fenómenoy el efecto que produce sobre dichofenómeno la variación de la causa,cuando el fenómeno es el resultado dela interacción entre variables.

Por ejemplo, el fenómeno de la sen-sación térmica en una zona del pla-neta está relacionado con la tempe-ratura del aire en esa zona y estavariable depende (entre otras varia-bles) de la insolación (energía térmi-ca solar recibida). La relación entreestas variables puede expresarsemediante el siguiente diagrama:

Insolación → Tª aire

De modo que una de las causas de latemperatura del aire es la insolaciónque recibe esa zona.

En este caso, una mayor insolación (↑)producirá o será la causa de un aumen-to de la temperatura del aire (↑).

Cuando la desviación de una variableen un sentido produce la desviación deotra variable en el mismo sentido, sehabla de una relación directa y se repre-senta con el signo (+). En caso contra-rio, si un aumento produce una dismi-nución o viceversa, se llama relacióninversa y se representa con un signo (–).

�

Carnívoros

Subsistema D

SISTEMA LAGO

Descompone-dores

Subsistema E

Herbívoros

Subsistema C

Plantas, Algas

Subsistema B

Biotopo

Subsistema A

a Figura 1.4. Sistema biológico (ecosistema) correspondiente a un lago y los subsistemas implicados.



Y

a Figura 1.5. Representaciones de variables sometidas a distintas relaciones.

Tipos de sistemas

Los sistemas pueden clasificarse según diferentes criterios. Desde un pun-to de vista termodinámico, se diferencian los sistemas aislados, los sistemascerrados y los sistemas abiertos.

Los sistemas aislados o adiabáticos no intercambian materia ni energíacon el entorno; no son reales, solo existen en condiciones artificiales de la-boratorio.

Los sistemas cerrados son aquellos que no pueden intercambiar materiacon su entorno, pero sí energía. En estos se cumple la ley de conservaciónde la energía y en ellos existe la posibilidad de transformación de materia,dentro del sistema, por reacción química. Estos sistemas terminan por en-vejecer y agotarse.

Los sistemas abiertos se caracterizan porque pueden intercambiar materiay energía con su entorno; ningún aspecto de su comportamiento está de-terminado estrictamente desde dentro del sistema. A los sistemas abiertospertenecen los seres vivos, los ecosistemas, el planeta Tierra, etc.

Características de los sistemas abiertos

Los sistemas abiertos, como los ecosistemas o la propia biosfera, presentanunas características típicas:

• Importación, transformación y exportación de energía. En los siste-mas abiertos se dan estos tres procesos. Esto se pone de manifiesto encualquier ecosistema.

• Entropía* negativa. Los sistemas abiertos importan más energía que laque exportan, y almacenan la diferencia. Ocurre siempre en los seres vi-vos cuando crean estructuras corporales, es decir, cuando forman bio-masa en los procesos de desarrollo y crecimiento. Los seres vivos estánmuy organizados y dicho orden aumenta con el tiempo a expensas de au-mentar el grado de desorden del entorno (disipación de calor).

(+) (–)

(–)

Producción CO2

Nivel del mar

Temperatura media

Hielos polares

[CO2] atmosférica Biomasa vegetal

BiodiversidadTemperatura

Presas

Bosques

Depredadores

Erosión edáfica

RELACIONES ENCADENADAS

RELACIONES DIRECTAS

RELACIONES INVERSAS

(+)

(+)

(–)

(–)

Mecanismos de retroalimentación(feedback)

El feedback positivo conduce a unreforzamiento del proceso inicial, detal forma que poco a poco se aleja desu estado primitivo. Se llama también«de refuerzo».

El feedback negativo reduce losefectos del proceso inicial, de tal for-ma que conduce a la estabilidad delsistema. Aparece en los mecanismoshomeostáticos o de regulación.

�

Est

ado

Tiempo

Variable sometida a feedback positivo.

Est

ado

Tiempo

Equilibrio

Variable sometida a feedback negativo.

AA

Entropía: magnitud del estado de unsistema termodinámico, cuyo cambioen cualquier proceso reversible dife-rencial es igual al calor absorbido porel entorno, dividido por la tempera-tura absoluta del sistema. En lastransformaciones reales (procesosirreversibles), la entropía aumentaconstantemente. Expresa la medidadel desorden de un sistema y es unaconsecuencia del segundo principiode la termodinámica, conocido comoprincipio de la degradación de laenergía.


12 Unidad 1 Y

a Figura 1.6. Los seres vivos disminuyen la entropía cuando forman biomasa organizada enel proceso de crecimiento.

• Información feedback negativo o retroalimentación negativa. Los siste-mas abiertos no solo importan energía, sino también información. Uno delos tipos más sencillos de información es el llamado feedback negativo, quepermite corregir las desviaciones. Un ejemplo cotidiano es el sistema de re-gulación de la temperatura de un calefactor o de un frigorífico (fig. 1.8).

• Estabilidad y homeóstasis dinámica. Los sistemas abiertos que sobrevivense caracterizan por su estabilidad. Existe una continua importación deenergía, pero las relaciones entre las partes no cambian, y se mantiene unequilibrio dinámico, dentro de ciertos límites, que en los sistemas abier-tos se denomina equilibrio de flujos. Por ello, se representan mediantediagramas de flujos.

En los sistemas biológicos, los sistemas de integración de la información y decontrol se caracterizan por actuar a través de circuitos de retroalimentación.

X

FE

FS

FSFE

a Figura 1.8. El equilibrio estacionario en un sistema abierto. Elequilibrio de los flujos se alcanza cuando, por ejemplo, en un re-cipiente abierto, el flujo de entrada FE corresponde al flujo de sa-lida FS (no se tienen en cuenta las modificaciones que puedenafectar al sistema, por motivos de simplificación).

Retroalimentación

T

T T T

Receptor EfectorAparatode control

MensajeEstímulo Mensaje Respuesta

a Figura 1.7. Esquema simplificado de retroalimentación negativa.Temperatura (T) en un frigorífico.



Y

a Figura 1.9. El principio de degradación de la energía aplicada a los sistemas vivos.

1.4. El sistema Tierra y la hipótesis Gaia

El sistema Tierra

Para entender el funcionamiento del sistema Tierra y prever su estado futuro, esnecesario avanzar en la observación del mismo y hacer modelos de los procesos,los cuales nos ayudarán a comprender el clima y los sistemas biogeoquímicos, esdecir, los sistemas que incluyen las interacciones biológicas, físicas y químicas.La NASA está elaborando un modelo del sistema Tierra (fig. 1.10) que tieneen cuenta los fluidos (hidrosfera y atmósfera) y los organismos conectados a laactividad humana, con dos componentes principales: el sistema climático físi-co y los ciclos biogeoquímicos. Además, tiene en cuenta tres variables externas:el Sol (fuente de energía principal), las erupciones volcánicas esporádicas (im-piden la llegada de la energía solar) y las actividades humanas actuales (añadena la atmósfera polvo y gases, y acentúan la ocupación del suelo).

a Figura 1.10. Modelo global del sistema Tierra (diagrama de Bretherton).

agen

tes

exte

rnos

física y química de la atmósfera cambios climáticos

quím

ica

y di

nám

ica

de la

est

rato

sfer

a

ocup

ació

nde

los

suel

os

activ

idad

eshu

man

as

dinámica de los océanos

ciclo del agua suelo

contaminantes

evaporación

biogeoquímicadel agua

ecosistemasterrestres

CO2

CO2química de la troposfera

Sol

volcanes

Energíaquímica

(fotosíntesis)

Energíaquímica

(alimentos)

Energíamecánica, etc.

(moverse,pensar, vivir)

Energíasolar

Calordisipado

Calordisipado

Calordisipado

Calordisipado


14 Unidad 1 Y

Hipótesis Gaia

Hay autores como J. E. Lovelock y L. Margulis, entre otros, que sostienen quelos seres vivos (o en su conjunto, la biosfera) adquirieron la capacidad de con-trolar el medio ambiente global para cubrir sus necesidades. De modo que labiosfera es algo más que un catálogo de especies: es una entidad con propie-dades mayores que la suma de sus partes. Esta enorme criatura hipotética, conla poderosa capacidad de renovar el aire del planeta entero, y, por tanto, concapacidad homeostática para regular los procesos relacionados con la vida, hasido denominada Gaia, y es la personificación griega de la Madre Tierra.

Esta hipótesis se apoya en algunos argumentos interesantes, entre los que destacan:

• La biosfera regula la concentración de oxígeno atmosférico. Una concentracióndel 21% es ideal para la existencia de los árboles y de otras muchas criaturas.

• La composición química de la atmósfera terrestre (79% de N2) es anómalarespecto de Venus (1,7% de N2) y Marte (2,7% de N2). Cabría esperar queel nitrógeno formara un compuesto más estable; no el N2, sino el ion nitra-to (NO3

– ). La conversión del ion nitrato en nitrógeno gaseoso es un proce-so «cuesta arriba» (se necesita gasto de energía), lo cual requiere la presen-cia de vida.

• La temperatura media de la Tierra se ha mantenido constante a través deltiempo. El Sol, como otras estrellas similares, ha ido aumentando en lumi-nosidad desde su origen. Se cree que hace 4.000 millones de años era un30% menos luminoso que en la actualidad. De este modo se presenta unaparadoja: la energía liberada por el Sol era más débil en el pasado, mientrasque la temperatura media de la Tierra parece haber permanecido dentro deciertos límites. Esto solamente se puede explicar haciendo intervenir un sis-tema controlador como la biosfera.

• Los gases de la atmósfera tienen un origen principalmente biótico, y la cons-tancia de sus concentraciones se ha mantenido por mecanismos sensores y decontrol dentro de la biosfera.

Gaia: entidad compleja que implica a la biosfera, la atmósfera, los océanos yla tierra, formando un sistema cibernético con tendencias homeostáticas ca-paz de regular los procesos relacionados con la vida.

a Figura 1.11. El planeta Tierra pre-senta unas características especialesque hacen pensar en mecanismos ho-meostáticos que no existen en otrosplanetas.

a Figura 1.12. James Lovelock.

http://es.wikipedia.org/wiki/Hip%c3% b3tesis_Gaia

Página web en la que se expone eldocumento El mundo de las margari-tas que Lovelock utilizó para ilustrarla hipótesis Gaia.

�

«En este planeta fiable y previsible de los geó-logos, a la biosfera se la consideraba comoespectadora, y no se le permitía entrar en jue-go»... «Creemos que las condiciones en laTierra son las apropiadas para la vida porquenosotros y toda vida, por medio de nuestrosesfuerzos, hemos hecho que sea así y siga así.

Esto no es nada nuevo, la idea de que la vidapueda tener capacidad de moldear las condi-ciones de la Tierra y perfeccionarlas lo máxi-mo posible para la situación de la biosfera con-

temporánea, ya se ha insinuado en el pasado(Redfield, Hutchinson y L.G. Sillen); en sustiempos se consideraba un pensamiento tanradical que iba más allá de la discusión cientí-fica. La referencia más antigua que he encon-trado a la idea de que la vida podría habermoldeado la Tierra para ajustarla a sus propiasnecesidades, es el ejemplar de junio de 1875de Scientific American».

LOVELOCK, J ET. AL.: Gaia. Implicaciones de lanueva biología. Ed. Kairós. Barcelona. 1989

� LOVELOCK Y GAIA



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El conocimiento de las interacciones existentes entre los diferentes subsistemas per-mitirá conocer el sistema Tierra y su evolución futura. Las principales interaccionesse reflejan en la figura 1.13.

1. ¿Cuáles son los rasgos que definen a los sistemas comomodelos de estudio?

2. Define el medio ambiente desde la óptica de la teoría desistemas.

3. Intenta diseñar un bucle de retroalimentación negativa (–)sobre algún aspecto relacionado con el medio ambiente,según el modelo ejemplificado que se muestra.

a Figura 1.14. Base de retroalimentación.

4. ¿Qué tipo de relación se establece entre producción industrialy recursos? ¿Y entre producción industrial y contaminación?Observa la figura.

a Figura 1.15. Posible escenario medioambiental.

ESTADO DEL MUNDO

1900 2000

Contaminación

Alimentos

Recursos

2100

Producción industrial

Población

Cazadores

(–)

–

(+)

Presas de caza

A C T I V I D A D E SPROPUESTAS

a Figura 1.13. Principales interacciones entre los subsistemas terrestres.

Procesos climáticos

Gases que provocanpérdidas de ozono

Transpiración Consumo de combustiblesfósiles Actividad

industrial

Metalestóxicos

Bacterias fijadoras

del nitrógeno

Nitratos,sulfatos,fosfatos

Nitrato, materia orgánica muertay descomponedores

Urea

Sedimentos oceánicos

Reciclado de nutrientes

Fito-plancton

ATMÓSFERA

BIOSFERA

GEOSFERA

Zoo-plancton

Escorrentía

Fosfatos

Actividad agrícola

Carbono,nitrógeno,

azufre, fósforo de plantas y animales

Respiracióndescomposición

O3

H2O

H2O

N2

SO2 , NOx

CO2 , CH4 , N2O

HIDROSFERA


16 Unidad 1 Y

2. Cambios ambientales en la historia de la Tierra

2.1. Tipos de perturbaciones o cambiosDurante los 4.600 millones de años de existencia del planeta Tierra han ocu-rrido muchos acontecimientos que han dejado testimonios de muy diversotipo. Estos indicios o pruebas nos hablan de cataclismos geológicos, cambiosquímicos atmosféricos y cambios climatológicos globales y locales, así comode la aparición de los seres vivos y de la sustitución de unos grupos por otros.Los cambios biológicos pueden diferenciarse en lentos, como la evolución,y bruscos; estos últimos pueden ser locales, como alteraciones de las pobla-ciones, o globales, como extinciones y sustituciones (crisis bióticas).

Las causas de los cambios de la biosfera en la historia de la Tierra pueden cla-sificarse en dos grupos, que se muestran en la siguiente tabla:

Todos estos cambios ambientales deben servirnos para entender la dinámicaplanetaria, y así, a partir de su historia, prever el futuro del planeta y la in-fluencia del hombre (como especie modificadora) en la dinámica global.

PERTURBACIONES QUE HAN OCASIONADO CAMBIOS EN LA BIOSFERA

Perturbaciones bióticas Perturbaciones abióticas

• Origen de la vida

• Origen de la fotosíntesis anoxigénica

• Origen de la fotosíntesis oxigénica

• Origen de la respiración aeróbica

• Origen de otros metabolismos biogeoquímicos importantes

• Origen de los organismos eucarióticos

• Origen de esqueletos que contienen calcio

• Origen de organismos bioturbadores

• Colonización de los suelos por plantas y animales

• Evolución de las angiospermas

• Evolución de los humanos

• Perturbaciones extraterrestres:

– Cambios en la luminosidad solar

– Impacto sobre la Tierra de meteoritos

• Cambios en la corteza:

– Aparición de grandes continentes (transición Arcaico-Proterozoica)

– Variación del vulcanismo en el tiempo

– Cambios en la distribución de masas continentales y oceánicas

• Cambios climáticos (principalmente glaciaciones)

• Cambios en el nivel del mar

• Cambios de polaridad magnética del planeta

a Tabla 1.1. Perturbaciones en labiosfera a lo largo de la historia dela Tierra.

d Figura 1.16. El vulcanismo ha pro-vocado numerosos cambios ambien-tales a lo largo de la historia de laTierra, al hacer crecer los continentesy crear islas.



Y

2.2. Evolución en el CriptozoicoEl periodo de tiempo geológico llamado eón Criptozoico abarca los 4.000 pri-meros millones de años (Ma) de la historia terrestre. Antiguamente, a este pe-riodo se le denominaba de forma genérica Precámbrico (anterior al Cámbri-co, periodo más antiguo del que se conocían fósiles).

En la actualidad, el eón Criptozoico* se ha sustituido por tres eones:• Hadeano* o Hádico: desde los 4.600 Ma hasta los 4.000 Ma.• Arcaico o Arqueense: desde los 4.000 Ma hasta los 2.500 Ma.• Proterozoico: desde los 2.500 Ma hasta los 542 Ma.

Los límites se establecen por grandes acontecimientos. Así, el Arcaico co-mienza con la edad de la roca más antigua encontrada, y el Proterozoico, conla oxidación de la atmósfera y el enfriamiento de la misma, lo que provocó lasprimeras glaciaciones.

Los acontecimientos más relevantes que ocurren son:

• La Tierra se forma por acreción homogénea (hipótesis más aceptada).

• Se forma la litosfera actual, de unos 100 km de espesor. Formación de Pan-gea I, hace unos 650 Ma.

• Se origina un protoocéano por condensación del vapor de agua atmosféri-co, que terminó por precipitar. Era cálido y corrosivo (más de 80 °C y ele-vada acidez debido a la presencia de CO2 disuelto).

• Se forma la atmósfera reductora o protoatmósfera, con gases como H2, CH4,N2, NH3, CO, H2S. Su composición varía hacia los 2.500 Ma, y se hace oxi-dante por el aporte de oxígeno de los seres vivos primitivos (cianobacteriascon fotosíntesis oxigénica). La atmósfera no llega a tener el porcentaje deoxígeno actual hasta los 1.800 Ma.

a Figura 1.17. Principales modificaciones químicas de la atmósfera terrestre.

Indicadorespaleonto-lógicos

Primerosprocariotasanaerobios

Aparición de losprocariotas

fotosintéticos

Aparición de lafotosíntesisoxigénica

Aparición de los

eucariotas

Aparición de los

invertebrados

Atmósfera oxidanteAtmósfera reductora

Composición de la atmósfera Nitrógeno

Hidrógeno

Oxígeno

100%

80%

60%

40%

20%Dióxido decarbono

4.500 Ma 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0

AA

Criptozoico: proviene del griego crip-to (oculto) y zoo (animal). Alude alhecho de que es una época en la queno se conocen fósiles animales.

Fanerozoico: deriva del griego fane-ro (visible) y zoo (animal). Indica queen esta época aparecen los fósiles ani-males.

Hadeano: del dios griego de los infier-nos, Hades, equivalente a Plutón.

a Figura 1.18. Formación de estro-matolitos.


18 Unidad 1 Y

• Aparecen las primeras formas vivas (estromatolitos e improntas que re-cuerdan hileras de células; se atribuyen a cianobacterias, también llamadasalgas verde-azuladas) en torno a los 3.500 Ma, aunque los fósiles más anti-guos con clara estructura celular datan de unos 3.200 Ma como máximo.

Hacia los 1.400 Ma se originan las primeras células eucariotas, y hacia los800 Ma se formarían los primeros eucariotas heterótrofos y pluricelulares,produciéndose la primera explosión de formas biológicas (fauna de Ediáca-ra) en torno a los 670 Ma.

• Acontecen las primeras glaciaciones confirmadas, una al principio del Pro-terozoico (la glaciación de Gowganda en Canadá) y otras hacia el final delmismo periodo, de las que la más reciente, la Eocámbrica, dio lugar a la pri-mera extinción masiva de seres vivos.

2.3. Evolución en el FanerozoicoEl eón Fanerozoico es mucho mejor conocido por ser más reciente y haberdejado mayor número de testimonios de lo acontecido. La presencia de ani-males con esqueleto externo que fosiliza fácilmente es el hecho que marcael límite entre los eones.

Este eón se ha dividido en tres eras o periodos de tiempo más cortos, definidospor acontecimientos relevantes de tipo geológico o biológico.

Paleozoico o era Primaria

Los principales sucesos pueden resumirse en los siguientes:

• Hace unos 542 millones de años se produce una diversificación de la bios-fera que ha sido llamada la explosión cámbrica. Aparecen la mayor partede los phylla o grupos de seres vivos con un modelo común de organizaciónbiológica, con diferentes soluciones al problema del esqueleto externo pro-tector: de naturaleza calcárea en los moluscos, fosfatídico en los braquiópo-dos y quitinoso en los artrópodos trilobites.

• El supercontinente Pangea I (Rodinia o Paleopangea) se disgrega y vuel-ve a formarse otro llamado Pangea II o Neopangea (el hipotetizado porWegener en su teoría de la deriva continental), hace aproximadamente300 Ma.

• Hace unos 500 Ma surgen los primeros animales con esqueleto interno,son los primeros vertebrados. Posteriormente, hacia los 400 Ma, apare-cen las primeras plantas terrestres y los primeros insectos. Asimismo,tiene su origen el huevo amniota, que determina el desarrollo de los pri-meros reptiles.

Esta enorme variedad de especies queda reducida por una extinción en elDevónico, atribuida a un enfriamiento global de la Tierra, y por la mayor ex-tinción biológica conocida, la extinción pérmica, en torno a los 260 Ma, lacual se explica por los cambios climáticos, pues se piensa que el Pérmico fueel periodo de mayores contrastes climáticos.

• Los cambios climáticos están representados por las glaciaciones de principiosde la era (durante el Cámbrico), y de finales (en el Pérmico). Entre ambos pe-riodos, en el Ordovícico, hubo otra de menor importancia, aunque afectó aextensas regiones de lo que es hoy el desierto del Sáhara.

DIVISIONES CRONOLÓGICAS

Cen

ozoi

coM

esoz

oico

Era

Cuaternario

Terciario

Cretácico

Jurásico

Triásico

Periodo

1,8

65,5

145

200

251

Pale

ozoi

co

Pérmico

Carbonífero

Devónico

Silúrico

Ordovícico

Cámbrico

299

359

416

444

488

542

Edad de labase (Ma)

a Tabla 1.2. Divisiones cronológicassegún I.S.C (2004).

¿ ?

Flujo del hielo

a Figura 1.19. Extensión del casque-te polar del final del Ordovícico, en elSáhara. El punto con las interrogacio-nes representa el hipotético centro delcasquete glaciar. Los asteriscos corres-ponden a otros testimonios glaciares.



Y

En el Pérmico, el clima se va calentando y volviéndose árido (durante esteperiodo se forman los mayores depósitos de sales conocidos), tal vez por laformación de Pangea II.

• Se producen tres orogenias: hurónica, caledónica y hercínica, que formaronlas montañas más antiguas de la Tierra.

Mesozoico (Secundaria) y Cenozoico (Terciario y Cuaternario)

Durante el Mesozoico y el Cenozoico tienen lugar los siguientes aconteci-mientos principales:• Comienza la rotura y dispersión de Pangea II, aparece el océano Atlántico

y se origina la actual distribución de continentes y océanos. Inicialmente seforman dos grandes continentes llamados Laurasia (al norte) y Gondwana(al sur); entre ellos se sitúa el mar de Tetys (cuyo resto es el mar Mediterrá-neo). Posteriormente, Laurasia se partió originando Norteamérica y Eurasia,mientras que Gondwana se fragmentó en cinco partes: África, Sudamérica,Australia, India y la Antártida.Es el periodo de la más reciente orogenia, la alpina, que nos han dejado lasgrandes cordilleras como el Himalaya, los Andes o los Alpes.

• Aparecen los primeros mamíferos (210 Ma) y las primeras aves (150 Ma).Igualmente, se desarrollan los grandes reptiles o dinosaurios, que terminanpor extinguirse, junto con otros grupos como los moluscos Ammonites, al fi-nal del Cretácico (65 Ma).

a Figura 1.20. Ammonites, (moluscos) braquiópodos y trilobites resolvieron de diferente forma el problema de la proteccción corporal.

Braquiópodo Ammonites Trilobites

a Figura 1.21. Reconstrucción de la distribución de continentes en el Triásico (Secundaria) yen el Eoceno (Terciario).

Triásico 220 Ma Eoceno 50 Maa b

La extinción de los dinosauriosLa extinción de finales del Cretácico,que acabó con los dinosaurios, secree que fue debida a la caída de unasteroide, ya que se ha encontrado enel límite K/T (Cretácico/Terciario) unestrato con alta concentración en iri-dio, un elemento en el que son ricosalgunos asteroides. Dicho asteroidetendría unos 10 km de diámetro yhabría caído en la península del Yuca-tán (México). Otra teoría postula queen esa época hubo grandes erupcio-nes volcánicas, como las registradasen la India, que produjeron enormesmasas de gases. Estas nubes gaseo-sas impidieron la llegada de la luz a lasuperficie y provocaron la muerte detodo tipo de organismos, desdeplancton marino hasta dinosaurios.

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20 Unidad 1 Y

• A nivel climático, durante el Mesozoico se presenta un clima tropical en la-titudes medias y subtropical a templado en las altas latitudes, sin glaciaresde casquete y con mares de templados a cálidos (en el Jurásico los mares es-taban 15 °C más calientes que en la actualidad).

En el Cenozoico ocurren diversas glaciaciones (el enfriamiento comienzahace 40 Ma). Concretamente, en el último millón de años, se producen lascuatro glaciaciones cuaternarias registradas en el hemisferio Norte (Gunz,Mindel, Riss y Würm).

• Aparición de los primeros homínidos (hace 4 Ma) y del género Homo enÁfrica (hace unos 2 Ma), que se extiende por el resto de los continentes.En Europa aparece Homo antecessor, hace unos 800.000 años (Atapuerca,Burgos).

a Figura 1.23. Anomalías del iridio registradas en la Tierra en el límite K/T.

Norteamérica

Sudamérica

ÁfricaArabia

EuropaAsia

India

Australia

Antártida

Marde

Tetys

Atlántico

Nueva Zelanda

Anomalías del iridio Volcanes Lugar del impacto

5. ¿Qué acontecimientos marcan los límites entre los grandesperiodos de la historia de la Tierra o eones?

6. ¿Qué cambios en la química atmosférica se debieron a laaparición de los seres vivos fotosintetizadores?

7. ¿Qué diferencia existe entre las extinciones del Pérmico y lasdel Cretácico?

8. ¿Qué acontecimientos afectaron a la Tierra durante el Paleo-zoico?


a Figura 1.22. La aparición del gene-ro Homo marca el inicio del periodocuaternario.



Y

3. Medio ambiente frente a humanidad

3.1. Influencias históricas de la humanidad en el medio ambiente

La historia de las relaciones entre humanidad y naturaleza se resume en cua-tro etapas con características propias en seis aspectos concretos: vida en so-ciedad, recursos energéticos, tecnología, producción de alimentos y bienes deconsumo, calidad de vida e impacto ambiental*.

El hombre recolector y cazador o época primitiva

De los 40.000 años que lleva existiendo el hombre moderno (Homo sapiens u«hombre de CroMagnon») sobre la Tierra, tres cuartas partes las ha pasado vi-viendo como recolector, cazador y nómada.

Se agrupó en sociedades basadas en la cooperación, en grupos que raramentesobrepasaban las 50 personas. Aprendieron a encontrar agua, y, como fuentesde energía, disponían de la luz del Sol, de su propia fuerza muscular y también,a partir de un cierto momento, del fuego. La capacidad de hacer fuego supusouna revolución en la utilización de un recurso energético como la madera.

Se alimentaban de plantas silvestres que recolectaban y de animales que caza-ban; algunos autores consideran que estas sociedades contribuyeron ya a la ex-tinción de determinadas especies animales. Las herramientas que manejabanse limitaban a utensilios de piedra y madera para diferentes fines, como cazar,recolectar frutos y raíces, etc.

Se ha calculado que podrían tener una esperanza de vida media de unos 30años, lo que impidió que sus poblaciones tuvieran un crecimiento rápido. Eranpersonas que vivían en la naturaleza y cuyo mayor impacto ambiental pro-vendría de los fuegos que ocasionaran.

En la actualidad siguen existiendo tribus que se encuentran en esa etapa de re-lación con la naturaleza.

a Figura 1.24. La humanidad se ha expandido gracias a las innovaciones tecnológicas. Laslíneas verdes representan diferentes escenarios futuros.

(100 años)

Crecimiento continuo

Estabilizaciónde la población

Colapsode la población

¿?

¿?

¿?

Tiempo

Revolución por la invención de herramientas

(1 millón de años)Revolución

agrícola

(10.000 años)

Revolución científico-industrial

Nú

mer

o d

e h

um

ano

s

Sociedad primitiva

En la península Ibérica, la densidad depoblación durante la era de la caza yla recolección probablemente no supe-raba un habitante/km2 en las zonasmás favorables. La agricultura y laganadería multiplicaron por diez esacifra.

�

a Figura 1.25. En la actualidad si-guen existiendo tribus que vivencomo en la época primitiva.

AA

Impacto ambiental: según el diccio-nario de la Real Academia Española,conjunto de posibles efectos negati-vos sobre el medio ambiente de unamodificación del entorno natural,como consecuencia de obras u otrasactividades.


22 Unidad 1 Y

El hombre agrícola y ganadero o época histórica

Hace unos 10.000 años comenzó en diversas partes del planeta (por lo que co-nocemos de los testimonios arqueológicos) una revolución agrícola, a partirde la cual las sociedades humanas se fueron haciendo cada vez más sedenta-rias, cultivando plantas y criando ganado.

Los grupos sociales fueron aumentando para dar origen a las ciudades en laépoca de los grandes imperios. Esto se debió a que los agricultores podían pro-ducir alimento suficiente para sustentar a sus familias, y el excedente que ob-tenían podía ser comercializado, primero mediante el sistema de trueque y des-pués con el uso de monedas.

Además de las fuentes de energía usadas por el hombre recolector-cazador,aprendieron a manejar la fuerza de animales domesticados para tiro y, poste-riormente, a utilizar la fuerza del agua y el viento mediante el uso de molinos.

El descubrimiento de los metales (cobre, estaño y hierro) significó el acceso aunos materiales que proporcionaban unas ventajas enormes. Entre los utensi-lios más revolucionarios habría que incluir el arado de reja de hierro, el hacha,la rueda de llanta (con aro de hierro) y multitud de armas y herramientas decorte. Igualmente, el molino, la noria, el barco a vela y diversas máquinas su-pusieron avances técnicos importantes.

Al descubrir que las semillas podían germinar y originar nuevas plantas, em-pezaron a cultivar diversas especies y a realizar cruces. El método para obtenertierras cultivables era el de quemar una zona y sobre ella cultivar. Posterior-mente, utilizaron el desplazamiento de cultivos, ya que las primitivas tierras noeran productivas, con lo que surgieron las tierras de barbecho. En la ganade-ría ocurrió otro tanto, de modo que poco a poco fue aumentando el númerode animales domesticados. Todo ello dio lugar a un gran impacto ambientalque provocó una importante deforestación; además, se sustituyeron especiessilvestres por domésticas, se construyeron caminos, etc.

La urbanización trajo consigo las ocupaciones especializadas y el comercio alarga distancia; esto proporcionó una mejora de la calidad de vida, pero tam-bién la aparición de conflictos y de guerras por los derechos de propiedad dela tierra y el agua como recursos valiosos.

Las poblaciones en crecimiento necesitaron cada vez más alimentos, materia-les para la construcción y combustible. Esto supuso la tala de grandes exten-siones de bosques y su sustitución por terrenos dedicados al cultivo o pastoreo,lo cual, unido a una deficiente administración, se tradujo en deforestación,erosión del suelo, sobrepastoreo, etc. Por ello, se ha dicho de esta época que elhombre vivía en contra de la naturaleza.

Esta época constituye la de mayores cambios sociales y tecnológicos usandocomo fuentes energéticas básicamente las mismas que en la época anterior,si exceptuamos la fuerza del agua y del viento para propulsar molinos, bar-cos, etc.

La aglomeración de muchas personas en un mismo lugar conformando ciuda-des, planteó muchos retos de suministro de agua, leña, madera, piedra y ali-mentos que se supieron solucionar. El uso de recursos en los alrededores de lasciudades, las guerras entre pueblos, etnias y religiones, y los intereses de reyesy nobles diezmaron los recursos a un ritmo preocupante.

a Figura 1.26. Hombres y mujeresdel Neolítico pastorean un rebaño.Pintura rupestre del Sahara.

kcal/p/día

Sociedad moderna industrial (Estados Unidos)

Industriamoderna (otras naciones desarrolladas)

Kilocaloríaspor persona y día

Agrícola avanzada

Agrícola incipiente

Industrial incipiente

Cazadores-recolectortes

Primitiva

230.

000

125.

000

60.0

0020

.000

12.0

005.

000

2.00

00

50.0

00

100.

000

150.

000

200.

000

250.

000

a Figura 1.27. Uso medio de energíapor persona, directo e indirecto, envarias etapas del desarrollo humano.



Y

El hombre industrial o época industrialA mediados del siglo XVIII, en Inglaterra, J. Watt inventa la máquina de vapor;en ese momento se inicia lo que se ha llamado la Revolución Industrial. Estehecho fue consecuencia del agotamiento de los recursos forestales que pade-cía Inglaterra en aquella época y del descubrimiento de un nuevo recurso ener-gético de alto poder calorífico, el carbón.Las ciudades crecieron merced a la instalación de fábricas manufactureras quefuncionaban con máquinas de vapor, acogiendo a gente campesina, al igualque en las cuencas mineras. De esta manera, se inició una emigración del cam-po a la ciudad. La burguesía se estableció como grupo social de poder, repre-sentada por los grandes industriales y comerciantes.Las fuentes energéticas que se utilizaron en esta etapa procedían de los recur-sos fósiles, carbón fundamentalmente. Posteriormente, se inició el empleo depetróleo y gas natural, al tiempo que se empezó a usar la energía eléctrica loque llevó a la construcción de embalses para la obtención de electricidad.El gran invento que marcó la diferencia con la etapa anterior fue la máquina devapor y su aplicación a múltiples fines, desde mover una locomotora de tren oun barco de vapor hasta su utilización en diversas industrias como las hilaturas.La producción agrícola y ganadera se incrementó al mejorar las técnicas agrí-colas y las variedades de plantas y animales domésticos, además se dedicaronmás terrenos a dichos aprovechamientos.La calidad de vida era desigual, en las zonas industriales y mineras tenían unascondiciones de salubridad muy malas, la esperanza de vida media en estas zonasera muy inferior a la de las zonas rurales. No obstante, el tamaño de la poblaciónhumana empezó su pronunciado crecimiento exponencial.El impacto ambiental aumentó en forma de contaminación atmosférica, de-gradación del suelo, deforestación, pérdida de biodiversidad y acumulación deresiduos, sobre todo mineros.

La especialización en las ciudades vino acom-pañada de la interdependencia, y esta pro-dujo una red ecológica de bienes, energía yservicios muy similar a las redes tróficas de un

ecosistema. El sistema opera en la confianzamutua y en el egoísmo civilizado. Todos sebenefician de ello mientras el sistema estéequilibrado.

Importaciones de otras ciudades

Artesanos de la ciudad

Exportaciones

Agricultores

CombustibleMadera

AlimentoPieles

Alimento Minerales

Productos manufacturados

Mineros

LeñadoresCazadores

Productosde desecho

� LAS CIUDADES

a Figura 1.28. El flujo de materias y energía en una ciudad es muy complejo; de forma sim-ple, puede esquematizarse como una red trófica natural.


24 Unidad 1 Y

El hombre tecnológico o época tecnológica

Puede decirse que las sociedades industriales avanzadas o tecnológicas co-mienzan con otra invención: el motor de explosión, y también con el apro-vechamiento de la electricidad a gran escala.

Las urbes se hacen cada vez más grandes y surgen nuevos problemas, comola ingente producción de residuos (algunos de ellos no biodegradables), lanecesidad de transportar grandes masas humanas por diversos medios, lacontaminación urbana y el uso del suelo.

El consumo de energía se ve acrecentado, dependiendo en gran medida delos recursos no renovables: combustibles fósiles y minerales. Comienza eldesarrollo de energías alternativas y renovables (solar, geotérmica, bioma-sa...). Igualmente, el consumo de agua es cada vez mayor, así como el dealimentos.

En el aspecto tecnológico destaca la aparición, ya mencionada, del motorde explosión, los medios de comunicación audiovisuales, el ordenador y lossistemas de comunicación por cable e inalámbricos mediante satélites arti-ficiales. Asimismo, el armamento adquiere altos grados de sofisticación yvariedad.

Se produce un fuerte incremento de la productividad agrícola de promediopor persona, debido a la agricultura industrializada, la revolución verde (usode variedades de plantas altamente productivas), la ganadería estabulada eintensiva y, últimamente, gracias a la biotecnología.

La intensa producción y el enorme consumo de bienes estimulados por lapublicidad crean la llamada sociedad de consumo en los países desarrolla-dos o en vías de desarrollo. Existe igualmente un aumento del bienestar so-cial, y de la esperanza de vida cuya media es de más de 70 años, al mejorarla sanidad, la nutrición y la higiene.

Comienza a hablarse de ecocrisis, proceso de degradación ambiental que afec-ta a todo el planeta, al considerarse impactos ambientales tan graves como elagotamiento a corto plazo de ciertos recursos naturales, la generación de calory la contaminación atmosférica que provocan el incremento del efecto inver-nadero, la lluvia ácida y el agujero de ozono; la enorme cantidad de residuosde todo tipo que se producen; la pérdida de bosque y biodiversidad; el aumen-to de la desertificación y pérdida de suelo, etc.

3.2. Análisis global de las relaciones humanidad-medio ambiente

Las relaciones entre las poblaciones humanas, el uso de los recursos necesariospara su supervivencia y la degradación ambiental que ese aprovechamientosupone son cuestiones complejas de analizar de forma global o planetaria. Perola idea fundamental que debe guiarnos es la de que no hay que despilfarrar niagotar el capital natural de la Tierra.

La Tierra soportará nuestra presencia mientras no sobrecarguemos los proce-sos naturales de degradación y reciclaje; y mientras no usemos los recursos másrápido de lo que son renovados.

Insumos en las grandes urbes

A finales de 1980, una ciudad comoMadrid consumía 17.361 L/s de agua.

Una ciudad de cinco millones de habi-tantes consume unos 400.000 kg/díade carne, otro tanto de pescado y dosmillones de kilogramos a diario, defrutas y hortalizas.

�

Símil naturaleza-economía

En la teoría de sistemas se consideraa la naturaleza como el patrimonio dela humanidad, su capital, mientrasque los recursos representarían la ren-ta de ese patrimonio. Hay que cuidarel patrimonio (capital) para no gastarpor encima de la renta (intereses).

�

a Figura 1.29. El consumo de ener-gía en las ciudades se ha disparadoen la últimas décadas.



Y

La explosión demográfica

La población humana está creciendo en progresión geométrica, o lo que es lomismo, de forma exponencial. Con este tipo de crecimiento, una cantidad au-menta por duplicación: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64… en un intervalo de tiempo dado.Cuanto más alto sea el porcentaje de crecimiento, tanto menor es el tiempo re-querido para que se duplique la cantidad considerada. Este tipo de crecimientoproporciona gráficas en forma de letra «J», (por eso se llaman curvas en J).

Este aumento de la población es un problema medioambiental, sobre todo enlos países subdesarrollados, al repercutir su influencia sobre los recursos. Entrelos países que más influencia tienen sobre el medio ambiente (Estados Unidos,Alemania, Japón, Rusia, China, India, Brasil e Indonesia), solo los cuatro úl-timos representan el 45% de la población mundial.

Toda esta población desea aumentar su desarrollo económico y acceder a unamejor calidad de vida.

Población y desarrollo económico

El desarrollo se puede definir con diversos parámetros. Uno de los que se sue-len usar es el producto nacional bruto (PNB) por persona, es decir, el valorde todo lo producido por un país en un año, dividido por la población existenteen ese momento. Las Naciones Unidas clasifican de forma amplia los paísesdel mundo en desarrollados (PD) y menos desarrollados (PMD), con arre-glo a su grado de crecimiento y desarrollo económico. En el primer grupo es-tán Estados Unidos, Canadá, Japón, Australia, Nueva Zelanda y los países deEuropa Occidental, además de la ex-Unión Soviética. En 1991 comprendíantan solo el 22% del total de la población mundial, pero poseían el 80% de lariqueza y utilizaban el 80% de los recursos energéticos y minerales del plane-ta. Las diferencias entre países ricos y pobres se siguen incrementando desde1960, de modo que existen en el mundo 1.200 millones de personas con unalto grado de pobreza, de las que mueren por desnutrición unos 40 millonescada año.

– 300.000

– 150.000

– 10.000

– 6.000

0

1000

1600

1830

1930

1960

1975

1987

1999

a Tabla 1.3. Aumento progresivo dela población humana.

Años

500.000

1.000.000

5.000.000

86.000.000

170.000.000

265.000.000

500.000.000

1.000.000.000

2.000.000.000

3.000.000.000

4.000.000.000

5.000.000.000

6.000.000.000

PersonasM

iles

de m

illon

es d

e pe

rson

as

6

4

2

1700 1800 1900 2000

a Figura 1.30. Curva en J que representa el crecimiento exponencial de la población hu-mana a nivel mundial.

Año

PNB

Países desarrollados (PD)Países menos desarrollados(PMD)

1.000

5.000

10.000

15.000

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

a Figura 1.31. Diferencia entrepaíses ricos (PD) y países pobres(PMD) según su PNB por persona (dó-lares de EE. UU).


26 Unidad 1 Y

3.3. La ciudad un ecosistema «artificial»La ciudad se puede entender como un ecosistema. Contiene una comunidadde organismos vivos, un medio físico que se va transformando fruto de su ac-tividad interna y un funcionamiento a base de intercambios de materia, ener-gía e información que constituye su metabolismo. Es un sistema esencialmen-te heterotrófico ya que depende de la producción primaria que se produce enotros lugares. La población urbana alcanza ya la mitad de toda la humanidady consume el 20% de la producción primaria del planeta; pero esa poblaciónvive en el 2% del territorio.

La UNESCO, dentro del Programa del Hombre y la Biosfera (MAB), aportauna definición: «como los ecosistemas naturales, los urbanos están compues-tos de elementos físicos y biológicos interdependientes y dependientes a su vezde otros ecosistemas (...). Lo que distingue a los sistemas urbanos de los de-más ecosistemas es la enorme preponderancia de su componente humano, consus características sociales, culturales, económicas y políticas».

El medio urbano supone una profunda alteración de las condiciones físicas yambientales de un territorio. El calor emitido en la quema de combustibles yel uso de la electricidad alcanza en las ciudades un peso importante en rela-ción al emitido por el Sol, sobre todo en el invierno, originando trastornos cli-máticos locales conocidos como «islas térmicas». Desde un punto de vista ter-modinámico, los ecosistemas, como los organismos, son sistemas alejados delequilibrio que se autoorganizan a costa de provocar incrementos de desordeno entropía en el medio que los rodea; bombean continuamente energía de estemedio y la disipan en forma de calor, gases, etc. Sin la entrada continua deenergía no podrían aumentar su orden interno, por eso se consideran estruc-turas disipativas.

a Figura 1.32. Entradas (en rojo) y salidas (en amarillo) principales de materia y energía en unaciudad.

Importaciónde energía

Aguas residualesImportación

de materiales

LluviaOxígeno Radiación solar

Radiacióninfrarrojaemitida

Calor



Y

Características del ecosistema urbano

Existen posturas encontradas en torno a si la ciudad puede ser considerada unauténtico ecosistema. Con arreglo a la definición básica de este concepto, laciudad cumple los requisitos mínimos para ser considerada un ecosistema, aun-que resulte muy peculiar por una serie de atributos: a) bajo nivel de integra-ción de sus elementos; b) autorregulación escasa; c) predominio de los proce-sos físicos frente a los biológicos; d) gran dependencia de los recursosprovenientes de fuera del sistema.

Todos estos rasgos son consecuencia de la especial naturaleza de la ciudad: el eco-sistema urbano es un medio adaptado a las necesidades de la especie humana (esartificial) y, en consecuencia, los restantes componentes de la biocenosis son fru-to de la invasión reciente. La ciudad es un sistema desequilibrado, que requiere lacontinua importación de recursos (alimentos y energía). No existe autorregulaciónporque se trata de un ecosistema consagrado al consumo y, en términos ecológi-cos, escasamente productivo. Este carácter incorpora nuevos elementos de inesta-bilidad bien conocidos en forma de flujo de desechos o residuos que no pueden serreciclados o reabsorbidos por el propio sistema, generando un nuevo factor abió-tico exclusivo de la ciudad moderna: el alto nivel de contaminación ambiental.

Para Doxiadis, en la formación de los establecimientos humanos concurren cincoelementos: la naturaleza (clima, suelo, vegetación, fauna, recursos minerales,agua...) es el continente; el hombre es el contenido, que forma grupos sociales osociedades, con estratificación social, desarrollo económico, salud y bienestar, cul-tura y educación. El grupo social crea, para protegerse, refugios o «cascarones»(casas, almacenes, escuelas, hospitales, industrias...) unidos por redes (distribuciónde agua o de electricidad, sistemas de transporte o de comunicación, alcantarilla-do...). Una combinación bien equilibrada de dichos elementos representa una ins-talación lograda o ciudad sostenible. La ciencia que estudia los fenómenos quecondicionan el establecimiento humano ha sido llamada Equística por Doxiadis.

La novedad más sobresaliente es la organización social altamente desarrollada, tancaracterística de los grandes grupos sociales muy organizados. Desde el punto devista de la sociedad, el ecosistema urbano concentra una alta productividad de in-formación, creatividad, cultura, tecnología e industria, entre otros, que exporta aotros sistemas. La ciudad es un sistema abierto, es decir, no es autosuficiente y ne-cesita materiales y energía del exterior. Esto se puede constatar en el estudio de flu-jos, interacciones e intercambios que configuran el metabolismo de la ciudad.

El metabolismo de la ciudad

La actual población humana no puede abastecerse mediante la energía ra-diante proporcionada por el clima; toma una gran parte de la energía necesa-ria para sus actividades de los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas na-tural), los cuales sirven para fabricar electricidad, para calentar lashabitaciones, para cocinar los alimentos, para accionar los vehículos, etc.

Las necesidades metabólicas de una ciudad son esencialmente de materiales yenergía indispensables para realizar las cuatro funciones cardinales de su po-blación: habitar, trabajar, circular y recrearse.

Numerosos son los flujos y compartimientos, por lo que a menudo hay que sim-plificar estos para su estudio. Importación (entradas) y exportación (salidas) sonaquí procesos mucho más importantes que en los demás tipos de ecosistemas.

a Figura 1.33. El alto nivel de con-taminación es una constante en lasgrandes ciudades.


28 Unidad 1 Y

Crecimiento y desarrollo. Hacia una ciudad sostenible

La ciudad, como los individuos, crece y se desarrolla. Se comprueba que, en ge-neral, las ciudades más pobladas y más industrializadas son justamente las queatraen más población e industria, lo que crea problemas terribles de nuevo es-pacio y de utilización del aún disponible.

La expansión de las ciudades se realiza a expensas de los campos circundantes, ya menudo en detrimento de las tierras fértiles. La extensión del centro tambiénperjudica las estructuras que lo rodean, transformándose barrios residenciales enbarrios comerciales, mientras se instalan industrias en los campos periféricos. Pa-samos así a la metrópolis multinuclear o megalópolis, esto puede apreciarse enlas llamadas áreas metropolitanas como Barcelona, Madrid, o Bilbao.

La circulación en la ciudad plantea un gran número de problemas técnicos, yexige a menudo la modificación de la red urbana. Se ha desarrollado una men-talidad automovilística que hace que las personas se apeguen progresivamen-te a sus coches, como una tortuga a su caparazón. De esta forma, el principalproblema en las ciudades es la circulación: la densidad del tráfico y la dificul-tad para estacionar, hace que volvamos lentamente a pensar en una generali-zación de los transportes comunitarios.

La recuperación ecológica de la ciudad como base de un desarrollo sus-tentable arranca de un contexto que, al menos en el terreno de losprincipios, no puede ser más favorable. La práctica totalidad de losgrandes organismos internacionales como Naciones Unidas, OCDE yla misma Unión Europea consideran el desarrollo sostenible como untema central en la toma de decisiones políticas. En Europa, más de 100ciudades han suscrito la «Carta de Ciudades Europeas Sostenibles».En algunas ciudades o mancomunidades de municipios de España sehan redactado sus correspondientes Agendas 21 locales para llevarlas ala práctica. En una Agenda 21 se analiza la situación de un municipioo mancomunidad y se identifican los principales problemas ambienta-les, estableciendo prioridades y plazos para su resolución.

d Figura 1.34. Problemáticas ambien-tales del ecosistema urbano, tanto enel interior de la ciudad como en losentornos periféricos (Parés et al.,1985).

Frecuentación y degradación del litoral

Contaminantes gaseosos y líquidos

Frecuentación y degradaciónde los bosques (riesgos de

incendio, basuras)

Residencias secundarias

Vertidos de basuras

Encarecimientode los servicios

Aglomeración, transportes, ruidos Estrés urbano

Marginación, delincuencia

Envejecimiento del centro

Falta de espacios verdesy de zonasdeportivas

Problemas lingüísticos y de integración social

Desplazamientos de industrias

Inmigración aúnno integrada

Especulación delsuelo y degradaciónurbanística, pérdidade los mejores suelos de cultivo

Problemas de transporteAlimento, agua, energía(cada vez más lejos)

Degradación ambiental e

n la perife

ria

Agenda 21

Programa para desarrollar la sosteni-bilidad a nivel planetario fue aproba-do por 173 gobiernos en la Confe-rencia de las Naciones Unidas sobreMedio Ambiente y Desarrollo cele-brada en Río de Janeiro en 1992. Enel documento final de la conferencia,se dedicaba un capítulo –el 28– alpapel de las ciudades en este ambi-cioso deseo de cambio. Se reconocíatanto la responsabilidad de las ciuda-des como su capacidad de transfor-mación.

�



Y

3.4. Recursos naturales

El uso de los recursos naturales

Si lo aplicamos a la especie humana, son recursos naturales las fuentes de ma-terias primas geológicas (como rocas y minerales), las fuentes de energía (comoaire, agua, madera, combustibles fósiles y nucleares), las fuentes de agua, lasfuentes de alimentos y medicinas, etc.

Una parte de los recursos naturales lo constituyen las reservas.

La reserva* puede constituir solamente una pequeña parte del recurso. Los tér-minos recurso y reserva no son fijos, pueden transformarse uno en otro segúnlas condiciones económicas, sociales o políticas del momento.

La problemática medioambiental, que surge como resultado del uso que hacemoslos humanos de los recursos naturales, se expone de forma resumida mediante dosgráficas (figuras 1.36 y 1.37), que reflejan algunos de los principales problemas.

RECURSOS

RESERVAS

Identificados

Ren

tabl

eN

o re

ntab

le

Hipotéticos

No identificados

Seguridad de su existencia

Ren

tabi

lidad

eco

nóm

ica

Especulativos

–+

+

–

Los recursos naturales* son, desde un punto de vista biológico, cualquiermateria o forma de energía necesaria para mantener la actividad vital deun ser vivo o de una población.

1.200

Latinoaméricay el Caribe

Millones de hectáreas

África Asia y Pacífico

1.000

800

600

400

200

0

1990 Extensión1981-90 Deforestación

a Figura 1.37. La superficie forestal del planeta sigue disminuyendo.En la década 1980-1990, 154 millones de hectáreas de bosque tropi-cal han desaparecido, ¡tres veces la superficie de España!

1970Índice general, 1970 = 100

África

80

90

100

110

120

130

140

1975 1980 1985 1990

AsiaOceanía URSS (antigua)Sudamérica

a Figura 1.36. La producción de alimentos per cápita dismi-nuye en algunas regiones del planeta, aumentando la ham-bruna en dichas zonas, mientras que en otras se dispara.

AA

Recurso natural: desde un punto devista socioeconómico, un recursonatural es cualquier factor o sustanciade la naturaleza sobre la que existeuna demanda, ya que contribuye albienestar de la sociedad y puede seraprovechada para la obtención de bie-nes y servicios.

AA

Reserva: aquella parte del recursorealmente aprovechable, ya que sulocalización y cantidad son bien cono-cidos, su aprovechamiento es técni-camente viable contando con la tec-nología actual y es económicamenterentable.

c Figura 1.35. Relación entre recur-sos y reservas.


30 Unidad 1 Y

Ante estos problemas, y otros muchos no expuestos, la humanidad debe ana-lizar su relación actual con la naturaleza.

Mediante un modelo sencillo se puede analizar la relación entre la poblaciónde un área determinada, el uso que hace de los recursos disponibles y el im-pacto ambiental que supone.

Dicho modelo refleja la existencia de tres factores fundamentales:

• El número de personas.

• El número promedio de unidades de los recursos que cada persona usa.

• El grado de deterioro y contaminación ambiental generados cuando se pro-duce y se usa cada unidad de recursos.

Por el estudio de otras especies animales, sabemos que cuando una poblaciónrebasa la capacidad de carga de su ambiente, sufre una mortandad que la re-duce a un tamaño sostenible. La pregunta crucial es: ¿cuánto tiempo podremoscontinuar con nuestro crecimiento exponencial de la población y con el usoque hacemos de los recursos?

Se pueden diferenciar dos tipos de superpoblación: la de individuos y la deconsumo.

La superpoblación* de individuos es la que existe en los países donde hay máspersonas que abastos disponibles de alimentos, agua y otros recursos importan-tes. En este tipo de superpoblación, el tamaño de la población y la degradaciónresultante de los recursos renovables (suelo, pastizales, bosques y vida silvestre),tienden a ser factores claves que determinan el impacto ambiental. En los paísesmenos desarrollados (PMD), esta superpoblación provoca pobreza absoluta ymuertes por hambruna.

Los países desarrollados (PD) tienen la superpoblación de consumo. Esta seproduce cuando existe un pequeño número de personas que utilizan los recur-sos a tal ritmo, que el agotamiento de los mismos, la degradación ambiental yla contaminación se hacen muy significativos. Así pues, se alcanza una altatasa de uso de recursos por persona.

El sobreconsumo ocurre cuando algunas personas consumen mucho más de loque necesitan, a expensas de las que no pueden satisfacer sus necesidades básicasy a costa de los sistemas sustentadores de la vida presente y futura. Así, los PD dis-frutan de un nivel medio de vida por lo menos 18 veces mayor que los PMD.

El modelo expuesto es sencillo y fácil de entender, pero la realidad es muchomás compleja, pues existen muchos factores que interactúan entre sí de formascomplejas y desconocidas; por eso, cualquier análisis de la realidad se ha de ba-sar en modelos multifactoriales, debido precisamente al carácter multivariabledel sistema Tierra.

Los dos modelos presentados son los extremos de uno continuo en el que po-dríamos ubicar a los diferentes países de la Tierra. En el extremo los países ricos(superpoblación de consumo) que emplean excesivos recursos y producen enor-mes cantidades de residuos con grandes consumos energéticos e impactos am-bientales (en su propio país o fuera de él) habría que situar a los Estados Unidosde América; en el extremo opuesto, de paises pobres con superpoblación de in-dividuos habría que ubicar a varios países africanos (Etiopía, Djibuti...) y asiáti-cos (Bangladesh...), así como a alguno centroamericano (Haiti).

Superpoblación: cuando el númerode personas que puede obtener sus-tento en un área dada excede lacapacidad de sostén de dicha área.

AA

a Figura 1.38. Superpoblación deindividuos y de consumo.



Y

Clases de recursos naturales

Los recursos utilizados por el hombre se clasifican en dos grandes categorías:

Son recursos renovables los productos forestales, la energía solar, los alimen-tos, el agua en zonas húmedas, etc. Estos productos pueden ser explotados in-definidamente siempre y cuando la tasa de extracción no sobrepase la capaci-dad de la naturaleza para regenerarlos.

Son recursos no renovables los combustibles los fósiles, minerales, etc.

a Tabla 1.4. Tipos de recursos naturales.

3.4. Impactos ambientalesEl empleo de los recursos naturales conlleva la producción de impactos am-bientales de diversos tipos.

Impacto ambiental es cualquier alteración del medio ambiente ocasionadapor la acción humana.

No renovables. Son aquellos recursos no regenerables, y, por tanto, limita-dos; su origen es geológico, lo cual significa que el proceso de formación esmuy lento, ya que requiere millones de años; se trata, pues, de recursos li-mitados que se van agotando conforme se van utilizando.

Renovables. Son aquellos recursos que, una vez extraídos y utilizados, sepueden regenerar ya que forman parte de un ciclo natural continuo queorigina una fuente de abastecimiento inagotable.

TIPOS DE RECURSOS NATURALES

HÍDRICOS Agua continental • Superficial

• Subterránea

ENERGÉTICOS Renovables

No renovables

MINERALES Metálicos

No metálicos

BIOLÓGICOS Agropecuarios • Agrícolas

• Ganaderos

Marinos • Pesca

• Agricultura

Forestales • Bosques

OTROS Paisajísticos • Estéticos, recreativos, medioambientales

Socioculturales • Parques

Científicos • Reservas naturales

• Recursos energéticos

Introducción de especies

39%

Destrucción del hábitat

36%

Otras 2%

Caza23%

a Figura 1.39. En cada década, parael periodo 1975-2015, entre el 1 y el11% de las especies mundiales estánabocadas a la extinción. Las principa-les causas son la destrucción de hábi-tats, la introducción de especies forá-neas y la caza.


32 Unidad 1 Y

La caracterización de los impactos depende de una serie de parámetros, entrelos que destacan:

• La magnitud. Se refiere a la amplitud o extensión a la que afecta el im-pacto. Normalmente se asocia con superficie o cantidad de especiesafectadas.

• El significado o importancia. Indica el daño producido; por ejemplo, de-pendiendo de la toxicidad de un contaminante, de las especies que son afec-tadas, etc.

• La reversibilidad. Se refiere a la posibilidad de recuperar un territorio des-pués de cesar las causas que originaron su degradación; se diferencian im-pactos reversibles e irreversibles.

• La duración. Es el tiempo durante el que se producen efectos en el medio;se diferencian impactos temporales y permanentes.

• La sinergia. Es el aumento de los efectos negativos de un impacto cuandose combinan dos o más causas productoras, y cuyo resultado es mayor que lasuma de ambos.

Clasificación de los impactos ambientales

Dependiendo del parámetro que se considere, se pueden realizar diversas cla-sificaciones de los impactos.

• Por la forma en que se origina el impacto, puede ser:

– Impacto de ocupación. Cuando supone instalaciones más o menos per-manentes en el territorio (por ejemplo, una presa). Suele ser irreversible.

– Impacto de difusión. Cuando los efectos se derivan del desarrollo de laactividad antrópica. Es el caso de la degradación de ecosistemas y paisa-jes a lo largo de una autopista.

– Impacto de emisión. Cuando se liberan al medio sustancias contami-nantes, como vertidos industriales, humos, etc.

– Impacto de extracción. Cuando se explotan los recursos naturales lle-gando a su agotamiento.

• Por la gravedad del efecto originado; pueden existir:

– Impacto leve. Con poca magnitud y significado, reversible de forma na-tural al cesar las causas que lo provocan. Por ejemplo, la contaminaciónpuntual por materia orgánica en un río.

– Impacto moderado. Su magnitud es pequeña, pero su significado es im-portante. Puede ser reversible a largo plazo. Son de este tipo los impactosprovocados por los vertidos industriales contaminantes en un lago.

– Impacto severo. Tanto su magnitud como su significado son grandes ysolo son reversibles cuando se aplican actuaciones correctoras. El efectoinvernadero, las mareas negras, etc., provocan impactos severos.

– Impacto crítico. Son irreversibles y suponen la destrucción del área afec-tada. Derivados, por ejemplo, de la construcción de una presa, la instala-ción de un cementerio nuclear, etc.

a Figura 1.40. Construcción de unpuente, ejemplo de impacto de difu-sión.



Y

3.5. Concepto de riesgo y clasificaciónEl término riesgo proviene del latín resecare, que indica la contingencia –po-sibilidad de que algo ocurra o no ocurra– o proximidad de un daño.

En términos coloquiales nos referimos a los riesgos como todas aquellas posi-bles fuentes o circunstacias de peligro o dificultades.

En sentido ecológico, se define riesgo natural como la posibilidad de que unadeterminada zona pueda sufrir modificaciones perjudiciales como resultado delfuncionamiento de un proceso natural, y a consecuencia de las mismas que-den afectadas de manera importante las actividades antrópicas o existan pér-didas humanas.

Los riesgos pueden tipificarse en tres grandes grupos.

• Riesgos naturales: posibilidad de alteración profunda del medio ambientedebido al funcionamiento de los procesos naturales. Dependiendo de la cau-sa que origine tal alteración, pueden distinguirse riesgos de naturaleza abió-tica (generalmente debidos a procesos geológicos) o biótica (originados pororganismos).

• Riesgos naturales inducidos: riesgos naturales que se potencian, y en oca-siones son directamente promovidos, como consecuencia de la actividadantrópica; por ejemplo, la desertificación a resultas de la deforestación. Aveces reciben el nombre de riesgos mixtos.

• Riesgos culturales o tecnológicos: los originados como resultado de acti-vidades humanas productivas (contaminación industrial), de accidentes oerrores de manipulación (fuga radiactiva, accidentes petroleros, etc.) o desu actividad socio-política (guerras, deportes peligrosos, etc.).

América15%

África3%

Europa2%

Asia80%

Oceanía0,1%

Terremotos InundacionesCorrimientosde tierra

Huracanesy tifones

Accidentes detransporte porel mal tiempo

Las olas defrío y calor

Accidentesmineros a cau-sa del terreno Volcanes

35% 30% 11% 10%

4%8% 1% 1% c Figura 1.41. Principales desastresnaturales y repartición geográfica.Porcentaje de víctimas por desastresnaturales.

Véase unidad 4 Recursos y riesgosgeológicos: factores de riesgo y pla-nificación de riesgos.

�


34 Unidad 1 Y

9. Elabora un cuadro comparativo y sintético en el que recojas los cambios históricos en las diferentes épocas (indicando cuándocomienza aproximadamente cada época) con respecto a seis características: sociedad, recursos energéticos, tecnología, alimen-tos, calidad de vida e impactos ambientales originados.

10. Haz una lista de los recursos que necesitas realmente. Después,elabora otra lista con los recursos que usas cada día porque losdeseas utilizar por diversas razones. En tercer lugar, construyeotra lista en la que anotes los recursos que deseas y esperasutilizar en un futuro. Compáralas y saca conclusiones.

11. ¿Cuáles son los principales problemas medioambientales yde recursos?: a) la población en la que vives; b) la provin-cia en la que está tu población y c) en la comunidad en laque se incluye tu provincia (en el caso de que no seauniprovincial).


Características Época primitiva Época histórica Época industrial Época tecnológica

Riesgos

a Tabla 1.5. Clasificación de riesgos según el agente causante.

Riesgos naturales

Abióticos

Bióticos

Riesgostecnológicos

Geológicointerno

Geológicoexterno

Cósmico

Organismos

Antrópico

Origen

• Volcánico• Sísmico• Diapiros

• Climáticos:– Temperaturas– Viento– Precipitaciones e

inundaciones• Erosivos:

– Gravitacionales– Costeros y dunas– Desertificación– Otros

• Meteoritos, actividad solar

• Plagas• Epidemias• Otros

• Incendios• Agresiones industriales• Transporte y comunicación• Otros

Tipo de riesgo

–Sí–

Sí

Sí

–

Sí

¿Riesgo inducido?

a Figura 1.42. Los incendios fores-tales tienen un origen antrópico enun porcentaje muy alto.

Tiempo (→ año)



AMPLÍA CON…

EN RESUMEN

Recursos

MEDIO AMBIENTE

está conformado por funciona como un

suministran

Riesgos

provocan

entre ellos se producen

como la

son

producen

Regulación

presenta

afecta a los

EnergíaMateria Información

admite

intercambian

• ANGUITA, F.: Biografía de la Tierra. Santillana/Aguilar. 2002.

• BERTALANFY, L. von.: Teoría general de sistemas. Fondo deCultura Económica. 1976.

• RASOOL, I.: El sistema Tierra. Debate/Dominós. 1994.

• REGUANTS, S.: Historia de la Tierra y de la Vida. Ariel. 2005.

• SAN MIGUEL DE PABLOS, J.L.: Complejidad y dualidad en elsistema Tierra. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,12.3: 243-247. 2004.

• El planeta milagroso. Tras la huella de los dinosaurios. Co-lección Conocer la Ciencia nº 4. RBA. Editores. 1994. Ana-liza las posibles causas de extinción de los dinosaurios.

• La vida: pasado y presente. Colección Omni Science nº 5.Altaya. 1998. Hace un repaso a la vida en el pasado(Paleontología).

• http://www.geocities.com/geocienciasmx. Pagina websobre el sistema Tierra para estudiantes de habla his-pana.

• http://www.librys.com/riesgosnaturales/. Pagina web muycompleta sobre riesgos naturales con enlaces a recursose imágenes.

• http://barrapunto.com/article.pl?sid=05/07/10/205624.Pagina web que presenta, con imágenes impactactes, lapublicación Un planeta, mucha gente.

Y

OrganismosMedio físico-químico Sistema

Especiehumana

Modificacionesambientales

puedenprovocar

Interacciones

tienen

Soluciones posibles

Subsistemas

Impactosambientales


36 Unidad 1 Y

El Atlas de la devastación de la Tierra

La tierra se está desangrando, y el Homosapiens no puede seguir permitiéndose ellujo de continuar devastando los ecosis-temas de los que depende su futura su-pervivencia. Este es el mensaje contun-dente que acaba de lanzar el Programade la ONU para el Medio Ambiente (PNU-MA), en conmemoración del Día Mundialdel Medio Ambiente (5 de junio).

Para hacer más comprensible el mensa-je, el PNUMA publicó un nuevo Atlasmundial sobre el cambio ambiental pro-ducido en las últimas décadas. Se tratade imágenes captadas desde el espacioen las que se puede observar las enor-mes transformaciones provocadas por

el hombre en las tres últimas décadas.

La deforestación, la transformación enlos usos del suelo, la desaparición deciertos ecosistemas, los cultivos o el cre-cimiento de las ciudades dejan muy pa-tente esa realidad que se resume en elemblema elegido: Un planeta, muchagente, título también del Atlas.

Según Klaus Topfer, director del PNU-MA, el Atlas muestra que la batalla porun mundo estable desde el punto devista ambiental será ganada o perdidaen las ciudades. De ahí que la ONU sefije en las grandes urbes porque son lasgrandes consumidoras de energía, gi-gantes generadoras de residuos y con-

taminación. «Las ciudades se llevangran cantidad de recursos, incluidos ali-mentos, agua, madera, metales o per-sonas. Exportan grandes cantidades deresiduos, tanto industriales como do-mésticos, contaminan el agua y el aire,incluidos los gases de efecto invernade-ro que provocan el calentamiento glo-bal», afirmó ayer Topfer.

Entre otros muchos ejemplos de lo queestá ocurriendo, el Atlas destaca el cre-cimiento enorme de los invernaderosde Almería (ver imágenes adjuntas).

Con motivo de la celebración del DíaMundial del Medio Ambiente, el secreta-

ACTUALIDAD MEDIOAMBIENTAL

a Figura 1.43. Un mar de plástico. Treinta años separan ambas imágenes. En junio de 1974, entre El Ejido y Almería se exten-día una planicie salpicada de pequeños cultivos rurales. En julio de 2004, más de 20.000 ha se encuentran bajo los plásticos delos invernaderos, donde se cultivan de forma intensiva todo tipo de hortalizas.



rio general de la ONU, Kofi Annan, destacóque en 2030 más del 60% de la poblaciónmundial vivirá en zonas urbanas. Además,dijo, el planeta no alcanzará los objetivos deDesarrollo del Milenio a menos que las ciu-dades incorporen una planificación medio-ambiental en todos los aspectos de la ges-tión urbana.

Entre los objetivos de Desarrollo del Mile-nio que la ONU se fijó hace unos años, fi-gura reducir a la mitad el porcentaje depersonas que carecen de acceso al aguapotable y el de personas que viven conmenos de un dólar al día, antes de 2015.

Annan afirmó que la creciente urbanizaciónpresenta desafíos enormes que incluyen lapobreza, el desempleo, el crimen y la dro-gadicción. El Atlas detiene su atención en

ciudades como Las Vegas, con un creci-miento exponencial urbanístico y de consu-mo de electricidad y en Miami que se ex-tiende hacia el oeste amenazando a una delas zonas pantanosas más extensas delmundo y que están protegidas.

«La ciudad extiende sus tentáculos hacia to-dos los lados, provocando la deforestacióno la invasión de ecosistemas hasta entoncesviables», afirma el Atlas del PNUMA.

Otro de los casos que se cita es el de San-tiago de Chile, que en los últimos 30 añosha duplicado su población hasta los cincomillones de habitantes, haciendo de laciudad una urbe irrespirable.

Texto de Gustavo Catalán, adaptado.(El Mundo, 6 de junio de 2005)

A C T I V I D A D E S

Lee el siguiente artículo periodístico ydebate con tus compañeros sobre lainformación que se vierte en el mismo;para ello, parte de tus concepcionessobre los problemas ambientales y tenen cuenta la información del texto.

Para facilitar el debate tratar de respondera las siguientes cuestiones:

1. ¿Por qué la gente prefiere vivir en lasciudades?

2. ¿Cómo puede invertirse el fenómeno dela emigración hacia las ciudades?

3. ¿Se usan de forma más eficiente losrecursos en las ciudades o en el mediorural?

4. Almería era la provincia más pobre deAndalucía hace 30 años; hoy es laprovincia que contribuye con mayorriqueza al PIB (producto interior bruto)de Andalucía. ¿Puede hacerse compati-ble el desarrollo económico con laconservación de la naturaleza?

Y

a Figura 1.44. Entre 1979 y el año 2000 el delta del río amarillo (Huang He) se ha ampliada dramáticamente. Varios cientos dekilómetros cuadrados de tierra han sido agregados a la costa China durante este periodo.


38 Unidad 1 Y

OBJETIVO

Se pretende estudiar la ciudad, desde el punto de vista ecológico, debe integrar no sólo la historia y la estructura de la propia ciudad;sino también, y sobre todo, analizar el funcionamiento (metabolismo) y la producción de información, riqueza y cultura.

DESCRIPCIÓN HISTÓRICA

Debe recoger la historia del desarrollo urbano, mostrando la perturbación del ecosistema natural con el tiempo por la intervención hu-mana. El estudio histórico se puede realizar consultando bibliografía y fuentes de información local.

Para tener una visión de la historia de la ciudad a golpe de vista sería muy interesante contar con mapas de de diferentes épocas.

ESTRUCTURA DE LA CIUDAD

Para saber cómo es la estructura de una ciudad debes contar con:

• Plano de la ciudad para ubicar, vías de comunicación, espacios verdes, edificios, industrias, administración, etc. Puede ser interesante con-sultar el SIG (Sistema de Información Geográfica).

• Fuentes, conductos y estaciones de distribución de energía y agua.

• Un mapa temático ecológico que refleje las principales comunidades de la biocenosis urbana. Se puede empezar por señalar las co-munidades vegetales: parques, jardines, arbolado urbano, etc. Más complicado es indicar las poblaciones animales, pero se puedeintentar realizar una aproximación a poblaciones de vertebrados domesticados y de algunas silvestres si se encuentra información per-tinente. La población humana se puede reflejar por barrios, edades, etc. si se dispone de datos censales.

• Características del medio físico: suelo, clima y meteoros principales (precipitaciones, temperaturas, vientos y días de sol).

TÉCNICAS TRABAJO

Estudio de la ciudad como ecosistema

a Figura 1.45. Mapa de Sevilla, siglo XV. a Figura 1.46. Mapa de Sevilla actual.



Y

FLUJOS DE MATERIA Y ENERGÍA

Es lo más complicado. Hay que acudir a publicaciones locales o regionales, a estudios de otras ciudades y realizar extrapolaciones, defuncionarios, etc. Se tratará de conseguir el máximo de información para ello se pedirá ayuda al profesor.

• Energía y materia endosomática (utilizada por los seres vivos para mantenerse vivos: fotosíntesis, nutrición, respiración, consumo…):– El gasto en alimentos per cápita suele ser similar en diferentes ciudades españolas, ya que las necesidades calóricas para diferen-

tes seres humanos son muy similares.– Gastos de alimentos para animales dependientes del hombre: animales domesticados y mascotas.– Gastos de mantenimiento de la vegetación no natural: abonos, pesticidas…– Agua potable: su calidad y consumo. Agua utilizada en el mantenimiento de jardines, parques y agricultura periférica.– Gastos de oxígeno para respiración humana, y otros seres vivos (buscar gastos en bibliografía). Producción de oxígeno por parte

de los espacios verdes que han quedado y los artificiales creados por el hombre. Producción de dióxido de carbono por los seresvivos en la respiración y retirada del mismo por las plantas.

• Energía y materia extrasomatica:

Energía extrasomática:– Consumo de electricidad en: ilumina-

ción pública, hogares, industrial, etc.– Combustibles fósiles: carbón, gas,

gasoil, etc.– Leñas y biomasa procedente de re-

siduos (briquetas, pellets, etc.)– Energía radiante del Sol.– Salida de energía: calentamiento de

la zona urbana respecto al entornonatural, pérdidas de radiaciones.

Materia extrasomática:– Materiales que ingresan en la ciu-

dad: automóviles, máquinas, mate-riales informáticos, ropas y calza-dos, electrodomésticos, materialesde construcción, muebles y made-ras, papel y libros, envases, produc-tos manufacturados de otro tipo...

– Agua para esparcimiento, indus-trias, doméstico no bebible.

– Salida de residuos sólidos, líquidos ygaseosos: papeles, vidrios, plásticos,metales, sustancias orgánicas, otrosresiduos, aguas residuales, gases .

ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS

Se trata de averiguar cuál es la producción de una ciudad en términos económicos, científicos, culturales, sociales, etc.; así como la estructurasocial de la metrópoli. Para obtener este tipo de información hay que acudir a instituciones administrativas, educativas, económicas, etc.

• Estructura social de la población: profesiones, edades, estudiantes, migración, nacimientos, fallecimientos, etc.

• Presupuesto municipal, aportes económicos de otras instituciones, ahorro de la población, producto interior bruto de la ciudad, etc.

• Producción cultural e intelectual: publicaciones realizadas (diarios, revistas, artículos científicos, etc.), actos culturales, etc.

Alimentos

Aguas residuales

Gasescontaminantes

Productosmanufacturados

Energía

Habitantesdel medio

rural

Agua potable

Ocupaciónde la periferia

Residuosurbanos

Industrias contaminantes

a Figura 1.47. Entradas y salidas más relevantes en el estudio ecológico de una ciudad.


40 Unidad 1 Y

1. Contesta las siguientes cuestiones:

a) ¿Cuál es la definición de medio ambiente que promueve la UNESCO?

b) ¿Qué diferencia básica existe entre las relaciones causales simples y las complejas?

c) ¿Qué características definen a un sistema abierto según la teoría general de sistemas?

d) ¿Cómo se podría enunciar la hipótesis Gaia? ¿En qué hechos se apoya?

e) ¿Cuál es la diferencia entre sistema, ecosistema y biosfera?

f) ¿Los ecosistemas son sistemas abiertos o cerrados? Razona la respuesta.

g) Define los siguientes conceptos: recurso natural, reserva, impacto ambiental y riesgo natural.

2. Elabora un cuadro en el que recojas los hechos más importantes que han ocurrido, en el pasado, de tipo geológico, cli-mático y biológico. Para ayudarte tienes el siguiente cuadro vacío para que lo rellenes.

3. Debate las siguientes propuestas de actuación:

a) ¿Estarías de acuerdo con un aumento drástico de los impuestos locales o estatales si tuvieras la seguridad de que eldinero recaudado sería utilizado para ayudar a mejorar la calidad ambiental?

b) ¿Apoyarías la creación de un parque nacional para proteger un área silvestre si esas tierras contuvieran minerales va-liosos o petróleo?

ACTIVIDADES FINALES

CriptozoicoFanerozoico Fanerozoico(Paleozoico) (Mesozoico+Cenozoico)

Cambios geológicos

Cambiosclimáticos

Cambios biológicos



Z

4. Interpreta las gráficas de las actividades que se muestran a continuación:

5. ¿Cuál crees, de los cuatro modelos presentados, que se acerca más a lo que sucederá en el futuro en las relacionespoblación-recursos?

a) Interpreta la siguiente gráfica en la que se represen-tan los cambios en el número de especies del planc-ton en los últimos 1.500 millones de años (Ma).

b) ¿Cuál es el futuro de los bosques tropicales? Paracontestar a esta cuestión, interpreta la siguientegráfica en la que se muestran tres escenarios po-sibles.

c) Sitúa sobre la flecha del tiempo que se ofrece en lafigura adjunta los principales acontecimientos geoló-gicos, climáticos y biológicos que han ocurrido en elplaneta Tierra. Para ello, ten en cuenta la informa-ción que se suministra en el apartado 2.

d) Interpreta la siguiente gráfica teniendo en cuentaque en el eje de ordenadas se representa el númerode familias de animales marinos a través del Fanero-zoico según el registro fósil. En el eje de abscisas serepresenta el tiempo geológico; las letras son las ini-ciales de los periodos de las tres eras del Fanerozoico.

C600

600

300

600

Nú

mer

o d

e fa

mili

as

Edad geológica (Ma)

900

400 200 0O S D C P TB J K T

245 Ma

570 Ma

4.600 Ma

0 Ma

245 Ma

570 Ma

800 Tasa de crecimiento exponencial

Área forestal remanente (millones de hectáreas)

600

400

200

1990 2010 2030 2050 2070 2090

Tasa linealTasa de declinación exponencial

40

30

20

10

1.400

Fauna de Ediácara

GlaciaciónEocámbrica

Tiempo (Ma)

Nú

mer

o d

e es

pec

ies

de

pla

nct

on

1.200 1.000 800 600

Crecimientocontinuo

Aproximación sigmoideaal equilibrio

Capacidad de sustentación

Sobrepasamientoy oscilación

Sobrepasamientoy colapso

Estable Inestable

tiempo tiempo tiempo tiempo

Población y economía física


1. el medio ambiente como sistema

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