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Módulo I
Construcción y Medio Ambiente
GABRIEL ENRIQUE LEALARQUITECTO
Ecosistema urbano
“Comunidad Biológica donde los humanos representan la especie dominante o clave y donde el medioambiente edificado constituye el elemento que controla la estructura física del ecosistema1”.
Las urbes son el hábitat del hombre, los paisajes urbanos aquello que lo rodea en tanto organismo vivo y la naturaleza el medio que rodea a las ciudades.
La urbanización es la suma de un orden ecológico y otro social que constituyen una unidad sistémica que involucra el hábitat humano.
Los sistemas urbano-regionales conforman estructuras complejas que cumplen determinadas funciones y fomentan procesos de conformación territorial y regional ecosistémicos, que establecen el modelo de apropiación del medio por parte de una sociedad en un momento determinado.
1. PNUD, PNUMA, Banco Mundial y World Resources Institue. Recursos Mundiales 2000-2001 (abril de 2000). Capítulo 2, pg. 145
CICLOS NATURALES Y DE EQUILIBRIO AMBIENTAL DE DIVERSOS COMPUESTOSCICLOS NATURALES Y DE EQUILIBRIO AMBIENTAL DE DIVERSOS COMPUESTOS
CICLO DEL CARBONOCiclo Gaseoso
CO2
ATMOSFÉRICO
HIDROSFERA
ROCASCARBONATADAS
ARRECIFESCORALINOS
PRODUCTORES CONSUMIDORES
DESCOMPONEDORES
MINERALIZACIÓNACCIÓN BACTERIANA
FORMACIÓN DE CARBÓN, GAS Y
PETRÓLEO
COMBUSTIÓN
VOLCANISMO
REDES TRÓFICAS
Ciclo Gaseoso
CICLO DEL CARBONO
Ciclo Gaseoso
CICLO DEL NITRÓGENO
Ciclo Gaseoso
ATMÓSFERA
NOx
PRODUCTORES CONSUMIDORES
NO3 NO2 NH3
CICLO DEL NITRÓGENO
NITRIFICACIÓN
NN22
COMBUSTIÓN VEHÍCULOS
LLUVIA ÁCIDA
NITRITONITRATO AMONIACO
NITRATACIÓN
FIJACIÓN DE N:Rhizobium, Azotobacter,Beijerinckia, Hongos,Cianobacterias,Nostoc,Anabaena
NITRATACIÓN: NitrobacterNITROSACIÓN: NitrosomasAUONIFICACIÓN: Clostridium.
AcetobacterDESNITRIFICACIÓN: Bacillus
Pseudomonas
ABSORCIÓ
N
FIJACIÓN INDUSTRIAL(AMONIACO, ABONOS)
EXCRECIÓN Y RESTOS
NITROSACIÓN
FIJACIÓN POR BACTERIAS, HONGOS, CIANO BACTERIAS
DE
SN
ITR
IFIC
AC
IÓN
Ciclo Sedimentario
ROCAS FOSFATADAS
PO4 EN EL SUELO PLANTAS ANIMALESABONO
RESTOS Y DEYECCIONES
GUANO
AVES MARINAS AGUAS
CONTINENTALES
DISOLUCIÓN
REDES TRÓFICASMARINAS
FITOPLANCTON
ZOOPLANCTON
PECES RESTOS SEDIMENTOS
FOSILIZACIÓN
ROCAS FOSFATADAS
CICLO DEL FÓSFORO
Ciclo Sedimentario
SO2 ATMÓSFERA
ANIMALES
PLANTAS MICROORGANISMOS
SO4
SULFUROSMETÁLICOSCARBONES
MAGMAS
DEPÓSITOS SEDIMENTARIOS
EVAPORITAS
H2SCOMBUSTIÓNMINERÍAMETEORIZACIÓNVOLCANISMOINDUSTRIAEROSIÓN
S
DMS
Azufre orgánico reducido
UtilizaciónDescomposición
Desulfovibrio
Oxidación
Quim
io/FotoO
xida
ción
Sulfo
bact
eria
s
CICLO DEL AZUFRE
Los procesos de evaporación, condensación y precipitación del agua determinan sus valores de concentración atmosférica, de sus relaciones tierra-mar-aire y de sus tres estados físicos: gaseoso-líquido-sólido.
Resumen de los ciclos naturales. Especificar fuentes y sumideros urbanos que servirán de modelo para establecer los ciclos ecológicos urbanos, extrapolar los ciclos naturales sobre la ciudad y su entorno circundante.
FUENTE: IDEAM 2005. www.ideam.gov.co
CICLO HIDROLÓGICO
COMPUESTO FUENTE SUMIDERO RIESGO
02
Oxígeno
Fotosíntesis. Respiración, oxidación y combustión. Alta estabilidad.Bajo riesgo.
CO2
Dióxido de carbono
Respiración, masa oceánica y acción del hombre.
Fotosíntesis y la masa oceánica por su alta disolubilidad.
Concentraciones muy variables.Muy alto riesgo.
NNitrógeno
Corteza terrestre, fijación a través de plantas leguminosas y bacterias. Acción del hombre.
Compuestos orgánicos facilitados por microorganismos.
Alta estabilidad. Riesgo moderado ante la acción humana.
ArArgón
Desintegración radioactiva del potasio. Irrelevantes. Alta estabilidad y concentración.Sin riesgo.
N2O
Dióxido nitrógeno
Reducción a nitratos por medio de las bacterias y descargas atmosféricas.
Biológico y descomposición fotoquímica en la estratosfera.
Estabilidad alta.Riesgo moderado ante los abonos
nitrogenados.
NH3
Amoníaco
Descomposición biológica de la materia orgánica.
Caída libre, barrido.Por la lluvia, diluido, disuelto o lavado.
Estable.Riesgo moderado.
COMonóxido carbono
Microorganismos de los océanos, y combustión incompleta. Acción humana.
Consunción bacterial del suelo y fotosíntesis. Variabilidad en la ciudad y el campo. Alto riesgo, efecto
invernadero.
CH4
Metano
Degradación de la materia orgánica en tierras pantanosas. Acción humana por el
crecimiento demográfico y del ganado vacuno.
Oxidación y procesos biológicos. Variable.Alto riesgo, efecto invernadero.
H2S
Sulfuro hidrógeno
Emanaciones de tierras pantanosas por descomposición bacterial materia orgánica.
Caída libre, barrido.Por la lluvia, diluido, disuelto o lavado.
Riego moderado.
SO2
Dióxido azufre
Combustión. Por actividades industriales al quemar combustibles con azufre.
Caída libre, barrido.Por la lluvia, diluido, disuelto o lavado.
Aumento de su concentración.Alto riesgo.
O3
Ozono
Colisiones entre átomos y moléculas de oxígeno.
Acción de la radiación solar o colisiones con oxígeno monoatómico. Compuestos de fluor. Industria.
Concentraciones muy variables y en alarmante descenso. Alto
riesgo.
H2O
Ciclo hidrológico
Evaporación y condensación. Precipitación. Ciclo estable.Sin riesgos.
Ciclo urbano Síntomas de la patología urbana
AtmosféricoO2, CO2, CO, SO2,O3
Aumento de la contaminación ambiental, polución.Aumento del CO2 y CO.Recalentamiento de la atmósfera urbana.Efecto de isla térmica urbana.Menor renovación del aire con respecto al entorno.
HidrológicoO2, H2O
Desequilibrio ambiental.Disminución humedad relativa áreas densificadas.Alteración acuíferos naturales.Aumento de las escorrentías superficiales.Salinización de suelos por regadíos intensivos.Contaminación aguas superficiales y subterráneas.Alteración del clima urbano (precipitación y temperatura).
Materia orgánica y residuosN, Ar, N2O, NH3, CH4
Aumento de los residuos sólidos urbanos de materia orgánica, con excedente de nutrientes.Alteración de la composición del suelo.Contaminación de las aguas subterráneas por infiltraciones.Salinización de las tierras, pérdida de fertilidad.
Energético Agotamiento de las energías no renovables.Coste energético y contaminación.
Fuente: Ester Higueras
Proyectar con la Naturaleza. Ken Yean
MOVILIZACIÓN DE MATERIALES Y CAPACIDAD DE ACARREO
ELEMENTO ÍNDICE GEOLÓGICO
(Flujo Fluvial)
ÍNDICE HUMANO
(Minería y Consumo)
Hierro 25.000 319.000
Nitrógeno 3.500 30.000
Cobre 375 4.460
Cinc 370 3.930
Níquel 300 358
Plomo 180 2.330
Fósforo 180 6.500
Mercurio 3 7
Estaño 1.5 166
AREA DE INFLUENCIA
Espacio físico, biótico y socio económico susceptible de sufrir alteraciones como consecuencia de la implantación de las políticas, planes, programas, estratégias y proyectos propuestos por el Plan. Puede ser directa o indirecta según el tipo de los impactos y el área de cubrimiento que los posibles efectos lleguen a producir sobre los recursos naturales renovables y sobre la población humana.
Si los efectos se producen como consecuencia de una o más de las actividades tecnológicas del mismo, se considera que allí donde se produzcan, hace parte del área de influencia directa.
Allí donde los efectos son de tipo inducido por la presencia del proyecto, pero no como consecuencia de una o más actividades específicas del mismo, se considera como área de influencia indirecta.
• DIAGNOSTICO EVALUATIVO DE LA CONFORMACION REGIONAL• TENDENCIA PREVIA DE DESARROLLO• MATRÍZ SISTÉMICA• APROXIMACIÓN SISTÉMICA• MATRIZ DE INTERESES• MODELO CAUSAL• FORMULACION DE ALTERNATIVAS• INVERSIONES• SEGUIMIENTO
OPCIONES PREVIAS
OPCION TEORICA DE DESARROLLO– Que entiende el Planificador por desarrollo; imprime la dirección del proceso posterior
• OPCION TEORICA DE POBLACION– grupos sociales predominantes: la población objetivo y la población de referencia
• OPCION OPERATIVA– Nivel jurisdiccional y referente territorial concreto donde se actúa, reconoce la
articulación de la región con otros niveles jurisdiccionales
• Evolución Histórica de la Región– Explica el por qué del desarrollo particular en el momento actual
– Definir un sistema de interpretación del proceso de conformación de la región y develar la estructura explicativa de los problemas contemporáneos del desarrollo y su tendencia en el tiempo
– Incidencia de la dinámica histórica nacional en la tendencia de desarrollo de la región, aunque esta posee características propias que también explican su configuración
SISTEMASURBANOS
NATURAL SOCIAL ECONÓMICO TRANSPORTE URBANO ADMINISTRATIVO
NATURAL
SOCIAL
ECONÓMICO
TRANSPORTE
URBANO
ADMINISTRATIVO
FACTORES DETERMINANTES
• GEOMORFOLOGIA• CLIMATOLOGIA
FACTORES CONDICIONANTES
• SUELOS• GEOBIOLOGÍA• HIDROGRAFIA• COBERTURA VEGETAL• FAUNA ACUATICA Y TERRESTRE
Factores determinantes de la actividad biológica que se encuentran en el biotopo o medio natural y en el medio construido, entendiendo que éste se encuentra habitado por una biocenosis o comunidad y determinan diversos aspectos de la dinámica, la estructura y el funcionamiento urbano.
Comprende aspectos de las poblaciones biológicas necesarios para su reproducción, su distribución en el espacio y sus grados de interacción con otras poblaciones, no necesariamente humanas*.
Analiza campos de la demografía como el número de habitantes, de la sociología al contemplar las diversas ocupaciones y comportamientos dentro de la sociedad así como de la sanidad al acercarse a temas como el parasitismo y la epidemiología.
Con esta información se establecen parámetros ecológicos como la dinámica de poblaciones, en especial el potencial biótico y la capacidad de carga, que van a ser utilizados para valorar el efecto de la población sobre el medio o sobre los recursos al multiplicar el número de individuos por el consumo exosomático individual, su resultado será el aumento de presión sobre los recursos y en consecuencia la extensión real del territorio de influencia del asentamiento urbano.
* Según la comisión Bruntland, el mínimo necesario para asegurar la conservación de otras especies (aproximadamente 14 millones) o la biodiversidad corresponde a un 12% del territorio.
SITUACION DE SALUD DE LA POBLACION • TASAS DE NATALIDAD Y MORTALIDAD• CAUSAS DE MORBILIDAD Y MORTALIDAD• FACTORES DE RIESGO CONDICIONES AMBIENTALES FACTORES SOCIO - ECONOMICOS FACTORES CULTURALES
DOTACION DE RECURSOS Y COBERTURA DEL SERVICIO EFICIENCIA Y CUBRIMIENTO CALIDAD EN LA PRESTACION
ESTRUCTURA DEMOGRAFICA DE LA POBLACION• EDAD Y SEXO
SITUACION DE EDUCACION
CARACTERISTICAS PREDOMINANTES• MODALIDADES• NIVELES• POBLACION BENEFICIADA
COBERTURA DEL SERVICIO• INFRAESTRUCTURA FISICA DISPONIBLE• RECURSO DOCENTE EXISTENTE• DISTRIBUCION EN EL TERRITORIO
CALIDAD DEL SERVICIO• PROGRAMAS EDUCATIVOS
SITUACION DE LA VIVIENDA • TIPO DE MATERIALES• CALIDAD DE LA CONSTRUCCION• DOTACION DE SERVICIOS• CONDICIONES DE TENENCIA Y OCUPACION• RITMO DE CRECIMIENTO DE LA POBLACION Y DE LA CONSTRUCCION• RITMO DE CRECIMIENTO DE LA CONSTRUCCION Y DE LOS SERVICIOS• CARACTERISITICAS DE LOS PROGRAMAS DE VIVIENDA SOCIAL VIGENTES
SERVICIOS PUBLICOS COBERTURA ACTUAL Y CALIDAD DE LOS SERVICIOS EN EL TERRITORIO• ACUEDUCTO• ALCANTARILLADO• ENERGIA ELECTRICA• COMUNICACIONES• ENTIDADES PRESTATARIAS• NECESIDADES DE AMPLIACION
POBLACIONES NO HUMANAS• Especie• Número de individuos• Características relevantes• Tipo de relación
La explotación del medio significa un gasto energético y la entrada y salida de materiales.
La energía entrante proviene del sol o es importada en forma de petróleo, gas, electricidad, carbón o leña entre otras.
El flujo de materiales está determinado por el agua, sea esta lluvia o conducida por canales; por gases atmosféricos conducidos por el viento, además de alimentos (que luego se transforman en energía), materiales para la construcción, minerales o productos manufacturados*.
Los flujos de salida están representados por la energía que se disipa en forma de calor, por gases contaminados provenientes de la actividad industrial y del parque automotor, residuos sólidos urbanos (residenciales o industriales, peligrosos y no), manufacturas y productos transformados, entre otros.
Los sistemas urbanos son heterotróficos, el metabolismo endo y exosomático, determina los procesos de uso y transformación de materiales y energía así como su eficiencia. El resultado esperado es el conocimiento del metabolismo material y energético urbano, que permite determinar el nivel de sostenibilidad o no del ecosistema urbano.
* TERRADAS, Jaume. Ecología Urbana. Primera Edición, noviembre de 2001. Rubes Editorial, S.L. Barcelona. p.44.
ESQUEMA SECTORIAL• AGROPECUARIO• PESQUERO • FORESTAL • MINERO • INDUSTRIAL - ARTESANAL• COMERCIAL• COMERCIAL Y TURISTICO• MATERIAL• ENERGÉTICO
Combustibles fósilesLeñaGas Natural – GLPElectricidadFuentes alternas
VARIABLES E INDICADORES• MAGNITUDES DE PRODUCCION
(valor bruto y/o volumen de producción)
• POBLACION ECONOMICAMENTE ACTIVA (PEA)
• POBLACION EN EDAD DE TRABAJAR (PET)OCUPADA: POR SECTORES
POR SEXO DESEMPLEADA
• USO ACTUAL Y POTENCIAL DEL SUELOTENENCIA DE LA TIERRA (escrituración)
Todas las especies explotan el ecosistema mediante el intercambio de flujos con otros ecosistemas de manera vertical, excepto la especie humana que es la única que también lo hace de manera horizontal, permitiéndole explotar ecosistemas lejanos y exportar sus productos, como los residuos por ejemplo, hacia sistemas distantes y diferentes.
Los ecosistemas naturales tienen una estructura espacial y temporal. El ecosistema urbano condiciona su forma y la estructura del ecosistema en el espacio y la de los asentamientos a través de las vías de comunicación terrestre en virtud de su capacidad de interconexión con otros sistemas, construidos o naturales. Las calles y avenidas se constituyen en ejes estructurantes de la morfología urbana, toda vez que el crecimiento de la ciudad está ligado al invento del automóvil, adecuado para cubrir grandes distancias en menor tiempo.
Fuente Amplificador Productor
Descomponedor
Consumidor
La evolución de un ecosistema se puede estudiar en diferentes escalas de espacio y tiempo. En los ecosistemas urbanos desde la historia hasta el futuro, desde la escala familiar hasta la barrial, pasando por la aglomeración urbana y llegando hasta los sistemas regionales.
Las telecomunicaciones permiten transportar gran cantidad de información desde un ecosistema a otro de manera inmediata, facilitando su explotación desde lugares distantes y permitiendo la comunicación y transmisión de conocimientos entre culturas.
La distribución de la estructura de transporte y de comunicaciones sobre el territorio es determinante de la densidad poblacional, condiciona los desplazamientos y las actividades humanas. Así mismo, prioriza los flujos de materia, energía e información del conjunto del sistema y sus efectos sobre el territorio.
La ecología considera una perturbación cualquier modificación sobre la estructura.En ecología urbana se considera como condicionante y conductora de procesos ecológicos.
Transporte• Aéreo• Terrestre• Fluvial• Marítimo Telecomunicaciones
• Telefonía fija• Número ciudades• Internet• Satelital• Banda ancha• Radio• Televisión• Correo Distritos de riego
• JERARQUIZACION DE LUGARES CENTRALES • MORFOLOGIA DEL SISTEMA • FUNCION DE LAS CIUDADES
La ecología estudia fenómenos y procesos en escalas de aproximación sucesivas. Procesos de niveles superiores como el paisaje, se pueden explicar a partir de interacciones dinámicas y cambios ocurridos en los inferiores. El sistema urbano funcional equivalente también presenta una jerarquización de escalas, que va desde algo tan efímero como la vida de una persona hasta algo que sobrepasa el tiempo de muchas vidas como un núcleo urbano. Los modelos que ofrecen mayor precisión son aquellos que parten desde la base, en una dinámica de interacción, mientras que aquellos que se hacen a la inversa, desde arriba hacia abajo son menos precisos y constriñen a los inferiores, no obstante, el estudio de cada nivel es válido en la medida que se definan variables adecuadas a cada caso y el modelo sea replicable en ambas direcciones. En la escala inferior, conformación y funcionamiento histórico y proyectado del asentamiento se estudia el comportamiento de los siguientes elementos[1]: [1] A partir de las declaraciones de Curitiva, Aalborg y Hannover.
JERARQUIZACION DE LUGARES CENTRALES • Especialización (número de actividades especializadas por cada conglomerado)• Cubrimiento (superficie y población del área de influencia)• Alcance (distancia máxima del cubrimiento del servicio)• Umbral (población mínima para justificar, en términos económicos el servicio)• Equilibrio (relación entre el alcance y el umbral para justificar la ubicación del servicio)
MORFOLOGIA DEL SISTEMA• Distribución de los sistemas urbanos en el territorio.• Relación entre el número de sistemas urbanos.• Superficie.• Distancias entre éstos para determinar su razón de ser.• Concentración o dispersión.
FUNCION DE LOS SISTEMAS URBANOS• Etapas históricas de poblamiento.• Tipos de desarrollo.• Tamaño poblacional y cubrimiento territorial.• Ejes de comunicación, volumen, sentido, frecuencias, etc.• Prestación de servicios según tipo, entidad, nivel.• Clasificación vial según jurisdicción.
Este punto constituye la administración y la institucionalidad de cualquier asentamiento. La estructura de los sistemas está determinada por procesos históricos, que engloban aspectos físicos, sociales y políticos que le confieren una determinada forma. Los mecanismos de regulación son tan importantes como el resultado de las determinaciones sobre los flujos de energía y materia. Son parte de cualquier modelo ecosistémico, toda vez que la circulación de flujos depende de acciones puntuales y en el ecosistema urbano depende de decisiones técnicas, fiscales, financieras o políticas.
También se dan procesos de intercambio de información, de gran importancia y complejidad, desde las ciencias sociales. Estos flujos y sus mecanismos de regulación son parte integral del comportamiento de los ecosistemas urbanos; su comprensión y conocimiento permiten predecir algunas consecuencias y sugerir algunas correcciones.
A pesar de que la sostenibilidad es una decisión política, en general muchas decisiones que tienen efectos importantes son tomadas por individuos u organizaciones, que satisfacen intereses particulares en muchos casos, sin que responden a una política clara y coherente con decisiones tomadas en conjunto.
La ecología urbana debe integrar estas decisiones teniendo en cuenta aspectos culturales y relaciones económicas, en concordancia con constricciones físicas, interacciones biológicas y procesos ecológicos.
• PLANEACION• PRESUPUESTO• ADMINISTRACION TRIBUTARIA Y FINANCIERA• ADMINISTRACION DE PERSONAL• GESTION DE OBRAS PUBLICAS• PRESTACION DE OBRAS PUBLICAS• GESTION AGROPECUARIA• PARTICIPACION COMUNITARIA• SALUD (LEY 715/01)• EDUCACION (LEY 715/01)• ESTRUCTURA FINANCIERA• CAPACIDAD DE ENDEUDAMIENTO• INSTRUMENTOS FINANCIEROS
– Valorización– Bonos de incentivo forestal
– Cupos CO2
• FACTORES ADMINISTRATIVOS, INSTITUCIONALES, ECONOMICOS, POLITICOS• HACIENDA PUBLICA
Pretende develar la estructura de intereses y expectativas sociales involucrados en el sistema explicativo de los problemas estructurales del desarrollo, identificados en la aproximación sistémica.
Su objetivo general es confrontar las relaciones de alianza, conflicto o indiferencia que se establecen entre los distintos grupos sociales protagónicos del sistema regional. Estas relaciones se determinan por la manera como estos últimos intervienen en los problemas integrales de desarrollo, sea como afectados, causantes o beneficiarios.
GRUPOS SOCIALES GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3 GRUPO 4
GRUPO 1
GRUPO 2
GRUPO 3
GRUPO 4
ALIANZA: A CONFLICTO: CINDIFERENCIA: I
ORDENAMIENTOAMBIENTAL
OFERTA DEMANDA CONFLICTOS INDICADOR
Aptitud Ambiental
Significación Ambiental
Indicador
Alta Fragilidad
Zona Degradada* Uso Agrario* Uso Industrial* Asentamientos Humanos
* Usos Suelo* Usos Agua* Densidad Poblacional
Aptitud Desarrollo
Restricciones Mayores
Restricciones Menores
GRACIAS
GABRIEL ENRIQUE LEALARQUITECTO
Móvil: 311 813 00 64Bogotá D.C.