TEMA 1. MEDIO AMBIENTE: CONCEPTOS GENERALES MEDIO AMBIENTE El medio ambiente es el marco o entorno en el que se produce la vida y se puede definir como el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo largo o corto, sobre los seres vivos y las actividades humanas (Conferencia de Estocolmo de 1972). En los años 60 aparece lo que se denominó conciencia ecológica o ambiental. Por primera vez el hombre se preocupó sobre los efectos que las actuaciones humanas podían producir sobre el entorno que le rodeaba. No bastaba con las ideas conservacionistas clásicas sino que eran necesarios cambios más profundos que implicaban la puesta en duda y la legitimidad de la concepción antropomórfica de la vida, en la que el hombre era lo más importante del mundo. RECURSOS Un recurso es todo factor (servicio, información, etc.), sustancia o energía que tiene utilidad para el hombre y por lo tanto tiene un valor económico. Los recursos se pueden dividir en: - Naturales, aquellos que se obtienen directamente de la naturaleza. Por Ej. los minerales, la madera, etc. - Culturales o humanos, que son los que generan nuestra actividad social, la tecnología, el conocimiento o la cultura. Por Ej. las máquinas, nuevos materiales, jardines, etc. Las sociedades más desarrolladas además de utilizar gran cantidad de recursos naturales, necesitan los recursos culturales que se basan sobre todo en la tecnología, la ciencia y la cultura. Las sociedades primitivas se basan en los recursos naturales poco elaborados, no existe tecnología y los trabajos son poco especializados. Casi siempre no se puede aprovechar todo el recurso natural; la parte del recurso que realmente se puede aprovechar porque esté localizado, sea técnicamente posible de aprovechar y sea rentable económicamente se llama reserva. Por Ej. se habla de las reservas de petróleo o las reservas de estaño, etc. Los recursos naturales potencialmente renovables.

se

pueden

clasificar

en

renovables,

no

renovables

y

-

Los renovables son aquellos que son inagotables ya que forman parte de un ciclo natural continuo, que los genera constantemente. Son la energía del Sol, el viento, la fuerza de las mareas, etc.

-

Los potencialmente renovables son los que pueden ser renovables dependiendo de su velocidad de explotación y regeneración. Si se explotan por encima de su capacidad de regeneración se agotan. Son el agua, el suelo y los biológicos como la pesca, la ganadería y la agricultura. La gestión de estos recursos adaptada a la tasa de renovación del sistema marca el desarrollo sostenible que permite un desarrollo de la sociedad que se puede mantener indefinidamente sin agotar sus propias fuentes de recursos.

- No renovables. Son recursos no regenerables, ya que son de origen geológico y su proceso de formación requiere millones de años. Son pues recursos limitados que se van agotando conforme se van utilizando. Por Ej. carbón, petróleo, algunos minerales, etc. También se pueden clasificar en: hídricos, energéticos, minerales, biológicos, paisajísticos, culturales, etc. 1

Como consecuencia de la explotación de los recursos naturales pueden aparecer efectos negativos en el medio ambiente, son los riesgos y los impactos. RIESGOS Un riesgo (peligro) es la condición, proceso o suceso que puede ocasionar un daño a la salud, la seguridad o las propiedades de las personas, o sea la posibilidad de que se produzcan pérdidas económicas o incluso de vidas. Se pueden clasificar en tres grandes grupos: -

Naturales. Son los generados por la naturaleza sin intervención humana. Por Ej. terremotos, huracanes, etc.

-

Inducidos o mixtos. Son riesgos naturales que se potencian (magnifican) o son provocados directamente por la actividad humana. Por Ej. la desertización es una consecuencia de la deforestación, la construcción de carreteras o canteras puede promover corrimientos de tierras, los incendios forestales se origina de forma natural, a veces, pero en la mayoría de los casos son debidos a la acción humana, etc.

-

Tecnológicos o sociales o culturales. Son los que están producidos por actividades exclusivamente humanas; por fallos (Aznalcollar, Chernobyl), modos de vida (comida basura) o conductas inadecuadas (vertidos de contaminantes).

Los factores que se pueden estudiar en los riesgos son: -

El Daño. Es la cantidad o valoración de las pérdidas sufridas o que se puedan sufrir.

-

La peligrosidad. Es la capacidad de producir daños. Por Ej. tiene más peligrosidad un huracán que un tornado, y este más que un torbellino.

-

La vulnerabilidad. Es la capacidad de ser transformado o dañado. Por Ej. son mucho más vulnerables a los terremotos las chabolas que las casas bien construidas o un scalextric que una carretera al nivel del suelo.

-

La interferencia o exposición al riesgo. Es el grado de relación que hay entre el proceso que causa el daño y la humanidad. Por Ej. El riesgo a un desprendimiento del terreno aumento con la proximidad de las casas al borde de un acantilado o el riesgo de inundación aumenta mucho en las viviendas que ocupan antiguos cauces fluviales.

La prevención de los riesgos se basa en: -

Su predicción o capacidad de anticiparse al riesgo. Por Ej. los riesgos climáticos tales como sequías, tormentas, etc.

-

Medidas correctoras. Son las que se toman para evitar o disminuir los riesgos. Pueden ser: - Activas. Son las que actúan directamente sobre el riesgo para anularlo o disminuir su peligrosidad. Por Ej. se construyen muros de hormigón para evitar los desprendimientos en las laderas o encauzar los ríos (el Pudio) o se quitan las ramas secas y la hojarasca de los bosques para evitar los incendios. - Pasivas. Son las que se toman sobre la población para evitar o disminuir la interferencia con el riesgo. Por Ej. se impide el tránsito por una carretera cuando puede haber desprendimientos o se prohíbe construir en zonas inundables. 2

IMPACTOS Los impactos son los efectos positivos o negativos que produce la actividad humana sobre el medio ambiente. La caracterización de los impactos depende de una serie de parámetros como: • La magnitud. Se refiere a su amplitud o extensión. Por Ej. hectáreas de bosques quemados o km2 contaminados o millones de personas afectadas, etc. . • El significado o importancia. Indica grado de daño producido. Por Ej. personas fallecidas por ingestión de mercurio o millones de pérdidas tras un incendio, etc. • La reversibilidad. Se refiere a la posibilidad de recuperar un territorio después de cesar las causas del impacto. Se diferencian impactos reversibles (por Ej. la limpieza de un río tras una contaminación) e irreversibles (por Ej. la extinción de una especie). • 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 cuando se combinan dos o más causas productoras, y cuyo resultado es mayor que la suma de ambos. Por Ej. la acidificación de un suelo favorece la solubilidad del aluminio que puede llegar a ser tóxico. Tipos de impactos ambientales Dependiendo del parámetro que se considere, se pueden realizar diversas clasificaciones de los impactos. • Por la forma en que se origina el impacto, puede ser: - Impacto de ocupación. Por instalaciones más o menos permanentes en el territorio (por Ej. una presa, urbanizaciones, etc.). Suele ser irreversible. - Impacto de difusión. Por los efectos que se derivan del desarrollo de la actividad antrópica. Es el caso de la degradación de ecosistemas y paisajes a lo largo de una autopista. - Impacto de emisión. Por liberación al medio sustancias contaminantes, como vertidos industriales, humos, etc. - Impacto de extracción. Por la de explotan los recursos naturales llegando a su agotamiento. • Por la gravedad del efecto originado; pueden existir: - Impacto leve. Con poca magnitud y significado, reversible de forma natural al cesar las causas que lo provocan. Por Ej., la contaminación puntual por materia orgánica en un río. - Impacto moderado. Su magnitud es pequeña, pero su significado es importante. Puede ser reversible a largo plazo. Son de este tipo los impactos provocados por los vertidos industriales contaminantes en un lago. - Impacto severo. Tanto su magnitud como su significado son grandes y solo son reversibles cuando se aplican actuaciones correctoras. El efecto invernadero, las mareas negras, etc., provocan impactos severos. - Impacto crítico. Son irreversibles y suponen la destrucción del área afectada. Derivados, por ejemplo, de la construcción de una presa, la instalación de un cementerio nuclear, etc. 3

EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL (E.I.A) Según el Real Decreto Ley 1/2008 (que recoge normativas anteriores tanto españolas como de la unión europea) cualquier actividad humana que modifique gravemente el Medio Ambiente, antes de ser aprobada tiene que hacer una E.I.A. La E.I.A. es el proceso jurídico-administrativo que se hace para aprobar, modificar o rechazar una actividad que tiene una repercusión importante sobre el Medio Ambiente. Entre estas actividades están: refinerías de petróleo; centrales térmicas y nucleares; instalaciones químicas integradas; instalaciones de almacenamiento de residuos peligrosos; construcción de obras como puertos, aeropuertos, vías de ferrocarril, autovías, autopistas (por Ej. autovía Jerez- Algeciras) grandes presas (por Ej. pantano de Melonares) etc.; extracción a cielo abierto de rocas y minerales (por Ej. Minas Las Cruces en Gillena), etc. El objetivo último del EIA es evitar que una actividad deteriore el Medio Ambiente, estimando sus efectos sobre la población (su salud, las relaciones sociales, su economía, etc.), otros seres vivos, el agua, el aire, el clima, el paisaje, los ecosistemas, etc. El EIA empieza con la elaboración por parte del promotor del proyecto, privado u público, de un Estudio de Impacto Ambiental (Es.I.A.) que es un documento técnico (se suelen encargar a gabinetes o consultorías de Medio Ambiente). Este debe cubrir los objetivos concretos del EIA que son: -

Identificar los componentes del medio y las acciones que puedan afectarle mediante: La descripción de proyecto y sus posibles alternativas. Realización de un inventario ambiental y ecológico de la zona (ecosistemas, especies protegidas, paisajes, situación socioeconómica, etc.). Este inventario se hace mediante unos componentes del medio llamados indicadores de impacto (pág. 463 del libro).

-

Predecir los efectos que la ejecución del proyecto tendrá sobre el Medio Ambiente mediante la caracterización medioambiental de la zona donde se va a actuar y la identificación y valoración de los impactos. La zona se caracteriza medioambientalmente por tres factores principales: - Su calidad ambiental que son el conjunto de elementos y propiedades de la zona que sería necesario de preservar. Se evalúa el mayor o menor mérito de la zona para ser conservada. - Su fragilidad ambiental que es la mayor o menor capacidad de la zona para no alterarse mucho por impactos ambientales. - Su capacidad de acogida que es la resistencia de la zona al impacto de una actividad concreta. Para la identificación y valoración de los impactos se suele emplear una matriz causa-efecto de doble entrada; en las columnas se ponen las acciones contempladas en el proyecto (talas, excavaciones, movimientos de tierras, pavimentaciones, vertidos etc.) y en las filas, los elementos del medio que pueden ser alterados (suelo, agua, población, ecosistemas, etc.). La más conocida es la matriz de Leopold (pág 464) que recoge 100 acciones y 88 factores ambientales. En cada casilla se valora el impacto de cada acción sobre cada factor mediante la fórmula M/I, siendo M la magnitud del impacto (área afectada, especies,...) e I la importancia del impacto (intensidad de la transformación). Ambos aspectos se 4

valoran del 1 al 10, positivo o negativo, según el impacto sea beneficioso o perjudicial. La suma de las cifras representadas en cada fila nos indica la fragilidad del factor ambiental ante las distintas acciones programadas y la de las columnas, la agresividad de la acción (efectos de la acción sobre cada uno de los distintos elementos del territorio). Sumando filas y columnas de la matriz se deduce la actividad más agresiva y la parte del medio más afectada. -

Prevenir los impactos negativos estableciendo las medidas preventivas oportunas que los eviten en la medida de lo posible.

-

Corregir los impactos negativos contemplando las acciones correctoras que restauren al máximo el Medio Ambiente una vez terminada la actividad.

-

Vigilar que se cumplan las medidas preventivas y correctoras mediante el establecimiento de un programa de vigilancia ambiental.

El EsIA se entrega al órgano de la administración competente: Consejería industria o de agricultura o de transporte o obras públicas, etc. Este órgano hace sus observaciones y lo entrega a un órgano ambiental de la administración competente, que en el caso de Andalucía es la Consejería de Medio Ambiente, que lo hace público para posibles alegaciones (afectados, grupos ecologistas, etc.). Finalmente este órgano hace una Declaración de Impacto Ambiental (D. I. A.) que es la resolución o dictamen final, donde se desautoriza o se autoriza la actividad, diciendo, en su caso, las condiciones en que se puede hacer (por Ej. la presa de Melonares sólo se pudo hacer cuando se compraron las hectáreas para la caza de una pareja de águilas imperiales suficientes para compensar las que se perdían por inundación; o una gravera cerca del pueblo de Niebla sólo se autorizó cuando la empresa en las medidas correctoras contempló la transformación de las zonas afectadas en lagunas para las aves y la regeneración de las orillas del río)

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TEMA 2. INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS La Tierra como un gran sistema. El planeta Tierra se considera como un gran sistema formado por cuatro capas que interaccionan entre sí, atmósfera o capa gaseosa, hidrosfera, geosfera y biosfera. Un sistema se define como el conjunto de elementos o componentes y las relaciones existentes entre ellos, de forma que cualquier alteración o cambio en alguno de ellos afecta al conjunto, que actúa como un todo. Componentes. Límite o Frontera. Es la línea o zona real o imaginaria que separa al sistema de su entorno. Ejemplos: membrana celular, piel, lindero de un bosque, etc. Elementos. Son las partes que lo forman. Pueden ser objetos o procesos. Ejemplos: en la atmósfera, los gases, aerosoles, partículas en suspensión, variaciones de presión, calentamiento, evaporación, condensación, etc. Flujos. Son la circulación de materia, energía o información en el sistema. Ejemplo. Las relaciones tróficas en un ecosistema es un flujo de materia y energía entre seres vivos. Válvulas. Son los elementos que regulan los flujos que pasan por ellos. Ejemplo. Las válvulas que tenemos en el cuerpo como las cardíacas o los esfínteres o un sistema montañoso respecto al viento. Estructura. Son las relaciones más o menos estables que existen entre sus componentes en un momento dado. Por ejemplo las relaciones intra e interespecíficas en un ecosistema forman parte de su estructura. Complejidad. Se refiere a la cantidad de elementos que lo forman, complejidad cuantitativa, a la cantidad de relaciones establecidas o posibles entre ellos, conectividad, y al número de posibles estados o cambios de los elementos y las relaciones. Por ejemplo la complejidad de un bosque es muy superior a la de un prado, o la de un ser vivo a la de un coche. Tipos. Según la naturaleza de elementos pueden ser: - Abstractos o ideales. Sus elementos son conceptos, ideas, planes, etc. Ejemplo: el software, una campaña de publicidad, un plan de investigación, etc. - Concretos, físicos o reales. Sus elementos son objetos independientes del creador del sistema. Estos pueden ser: Naturales. No intervienen las personas. Artificiales. Son creados por las personas o están influidos por ellas. Ejemplo: máquinas, ciudades, etc. Según su relación termodinámica con el medio ambiente pueden ser: - Abiertos, cuando intercambian con el exterior materia y energía, como un lago, un bosque, los seres vivos, etc. En estos, al menos temporalmente la entropía o cantidad de desorden puede reducirse o invertirse. 6

- Cerrados, cuando sólo intercambian energía. El planeta Tierra puede ser considerado un sistema cerrado; también un ecosistema. En estos, la entropía siempre aumenta puesto que la energía siempre se transforma a formas más inútiles. - Aislados, no intercambian ni materia, ni energía. No existen. Los sistema están formados a su vez por agrupaciones de otros componentes más elementales formando subsistemas. Así, las cuatro capas de la Tierra se pueden considerar grandes subsistemas y dentro de cada una se pueden establecer otros subsistemas inferiores. P. e. Dentro de la biosfera los seres vivos se clasifican en productores, consumidores y descomponedores y entre ellos existe una relación de intercambio de materia y energía. Dinámica de los sistemas. Son los cambios que experimentan a lo largo del tiempo como consecuencia de las relaciones que mantienen sus componentes. Las relaciones que se establecen entre los componentes del sistema suelen consistir en un intercambio de materia y/o energía (en menor grado, de información). Por ejemplo, la atmósfera influye sobre la hidrosfera ya que los vientos forman el oleaje del mar o de un lago, existiendo un trasvase de energía entre ambos componentes. La evaporación del agua del mar, al condensarse en la atmósfera forma las nubes. Los componentes de la biosfera necesitan de la materia y energía de la atmósfera, hidrosfera y geosfera era para poder vivir. En los sistemas existen relaciones causales o interacciones que pueden ser: 1. Simples consisten en una influencia unilateral de una variable sobre otra que pueden ser: Directas, cuando una desviación (aumento o disminución) de una variable produce una desviación en el mismo sentido de otra variable. Por ejemplo, un aumento en el concentración de CO2 atmosférico produce un aumento de la biomasa y una disminución de la temperatura de la atmósfera produce una disminución de la biomasa. Inversa cuando una desviación en un sentido de una variable produce una desviación en sentido contrario de otra variable. Por ejemplo, una disminución en el número de depredadores de una zona provoca un aumento de las presas de esos depredadores. Un aumento de los consumidores herbívoros de una zona provoca la disminución de los productores de los que éstos se alimentan. 2. Encadenadas se producen entre más de dos variables y el resultado final puede ser inverso o directo. Por ej. un aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera provoca un incremento de la temperatura media atmosférica, lo que podría ocasionar el aumento de la fusión de los hielos polares y por tanto, un aumento del nivel de las aguas del mar; o un aumento de los CFC provoca una disminución de la capa de ozono, por lo que aumenta la llegada de radiación ultravioleta a la Tierra que produce un aumento en la mutaciones y por lo tanto de cáncer de piel. 3. Complejas se producen cuando unas variables influyen sobre otras y estas al final influyen sobre la primeras, por eso se llaman relaciones de retroalimentación o feedback, que pueden ser positivas o negativas. La positivas se denominan también de refuerzo, ya que aumentan y refuerzan el proceso inicial. Por ej. a más temperatura del planeta más deshielo y por lo tanto menos albedo y más temperatura global. Las negativas reducen los efectos del proceso inicial y conducen a la homeostasis del sistema (sistemas homeostáticos). En la homeostasis el sistema está estable mediante un equilibrio dinámico de sus componentes. Por ej. un aumento de los depredadores provoca 7

una disminución de las presas que con el tiempo va a influir en la población de depredadores disminuyendo su número; o un aumento de glucosa en sangre provoca la secreción de insulina que hace que disminuya la cantidad de glucosa en sangre, lo que provoca a su vez que se detenga la secreción de la insulina pancreática. Representación gráfica de las relaciones entre los componentes de los sistemas más simples y utilizados son los diagramas causales. - Las flechas representan las relaciones que hay entre los elementos. - Las relaciones simples directas o positivas tienen un signo +. - Las relaciones simples inversas o negativas tienen un signo -. Ejemplos Polvo atmosférico↑ →

Albedo↑ →

Temperatura global ↓

Polvo atmosférico → Albedo → Temperatura global + − Temperatura global↑ → Superficie de hielo↓

→ Albedo↓

− − Temperatura global → Superficie de hielo → Albedo +

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TEMA 3. LA TIERRA COMO SISTEMA La Tierra es un sistema abierto porque intercambia materia y energía con el espacio, aunque como el intercambio actual de materia es prácticamente insignificante en relación a su masa total, se puede considerar como un sistema cerrado en equilibrio con el espacio, pues la cantidad de energía que entra es igual a la que sale. Actualmente se identifican los siguientes subsistemas: la geosfera, la atmósfera, la hidrosfera, la biosfera, la sociosfera y la tecnosfera. Los cuatro primeros forman un conjunto llamado ecosfera, que es la parte natural de la Tierra donde se desenvuelve la vida. Los dos últimos se deben a la humanidad. La sociosfera es el conjunto de relaciones que mantenemos entre nosotros y con el resto de los subsistemas y la tecnosfera es el conjunto de las estructuras artificiales creadas por las personas tales como ciudades, carreteras, explotaciones agropecuarias, minas, etc. Origen de los subsistemas terrestres y principales cambios que se han producido en ellos a lo largo de su historia geológica. La geosfera se formó hace unos 4600 m.a. por acreción de planetesimales. Los impactos liberaban mucha energía en forma de calor, por lo que la Tierra era una masa incandescente cuyos materiales se iban disponiendo en capas concéntricas según su densidad. El impacto meteorítico cesó hace unos 3950 m.a., lo que permitió la aparición de la primera corteza estable formada por los elementos más ligeros. La corteza primitiva estaba constituida por múltiples placas (de menor tamaño que las placas tectónicas actuales) que tenían unos 100150 km de espesor y chocaban entre sí originando la denominada tectónica de microplacas. La atmósfera primitiva o protoatmósfera se formó por la desgasificación de los materiales fundidos de la geosfera. Era muy distinta a la actual. Carecía de oxígeno y, en cambio, contenía gases como hidrógeno (H2), dióxido y monóxido de carbono (CO2 y CO), amoniaco (NH3), metano (CH4), nitrógeno (N2), sulfuro de hidrógeno (SH2) y vapor de agua (H2O); era, pues, una atmósfera reductora. El hidrógeno por ser muy ligero, no pudo ser retenido por la graveada y se perdió rápidamente. La hidrosfera se formó al enfriarse la atmósfera, entonces el vapor de agua que contenía, se condensó y precipitó en forma de lluvia. Al caer sobre una corteza muy caliente, se evaporaba inmediatamente. La repetición del ciclo lluvia-evaporación aceleró el enfriamiento del planeta, hasta que su superficie alcanzó una temperatura que permitía la existencia de agua líquida. El protoocéano era cálido (más de 80ºC) y corrosivo debido a su elevada acidez como consecuencia de la presencia de CO2 disuelto en forma de ácido carbónico. La biosfera surge hace entre 3700 y 3500 m.a.. Las primeras células son procariotas y entre ellas aparecen los primeros organismos fotosintetizadores oxigénicos, las cianobacterias. Este fue un acontecimiento crucial para la historia del planeta, especialmente para la primitiva atmósfera, pues los seres vivos modificaron drásticamente su composicón. El oxígeno liberado por los s.s.v.v. se acumuló en los océanos y, cuando estos se saturaron, hace entre 2000 y 1800 m.a., pasó a la atmósfera. Hasta hace unos 500 m.a. la cantidad de oxígeno atmosférico no alcanzó su nivel actual. Por otro lado la presencia de estos organismos que utilizaban el CO2 como fuente de carbono contribuyó a disminuir su presencia en la atmósfera y como el sol iba ganando en intensidad la temperatura del planeta se mantuvo en valores aceptables para la vida. Las primeras células eucariotas surgen hace unos 1400 m.a. Sobre los 1000 m.a., los continentes se reunieron en una sola masa continental, Rodinia o 9

Pangea I, que altera el reparto de calor a nivel planetario y provoca, hace unos 700 m.a. la gran glaciación eocámbrica, a la que se asocia la primera gran extinción biológica. Hacia los 700 m.a. se formarían los primeros organismos heterótrofos y pluricelulares (Fauna Ediacara) como consecuencia del aumento del nivel de oxígeno en la atmósfera y de un clima más favorable por el inicio de la fragmentación de Rodinia. Este movimiento de separación generó multitud de nichos ecológicos nuevos y de cambios climáticos y como consecuencia aumentó mucho la biodiversidad animal. Este hecho recibe el nombre de explosión cámbrica y tuvo lugar hace unos 570 m.a. En ella aparecieron casi todos los planes organización corporal que hoy día constituyen los distintos filos del reino animal. Las placas se volvieron a juntar hace de nuevo unos 255 m.a., formando la Pangea o Pangea II responsable de la glaciación pérmica. Hace unos 250 m.a., esta Pangea comenzó a fracturarse provocando una intensa actividad volcánica en las dorsales en todo planeta y que liberó mucho CO2. Cuando el agua de mar se saturó, el CO2 pasó a la atmósfera incrementando el efecto invernadero y haciendo que el clima de la era mesozoica (250-65 m.a.) fuera muy cálido (los polos no tenían hielo). Este cambio climático (glaciación-cálido) fue responsable de la mayor extinción de s.s.v.v. y que se conoce como extinción pérmica. La conquista de tierra firme por los animales y las plantas se produce entre los 500 y 420 m.a. cuando la cantidad de ozono atmosférico era ya suficiente para proteger la vida de los rayos U.V. del sol. (Ver gráfica de la figura 1.17; pág. 17 del libro) Desde este momento hasta el presente, los hechos más destacables son la extinción de finales del Cretácico (hace 65 m.a.) como consecuencia, muy probablemente, del choque de un asteroide; la presencia de glaciaciones intermitentes y la aparición del género Homo (hace unos 2 m.a.) en cuyo seno surgiría nuestra especie, Homo sapiens (hace unos 130 000 años). Principales interacciones entre los subsistemas terrestres. Los subsistemas son sistemas abiertos entre ellos, por lo tanto intercambian materia y energía. La materia pasa de uno a otro determinando los ciclo bio-geoquímicos que se estudiarán en la Biosfera (ciclo del agua, del C, N, O, S, P, etc.). (Ver figura 1.13; pág. 15 del libro) La energía pasa entre ellos de muy diversas formas: como luz visible, radiaciones u.v., energía calorífica, química, potencial, cinética y nuclear. Por ejemplo la energía radioactiva de la geosfera se transforma en calor y funde las rocas formando masas magmáticas que al salir por los volcanes calientan la atmósfera y a veces la hidrosfera y la biosfera. En otro ejemplo la energía de la luz que pasa la atmósfera desde el sol, se transforma en energía química en la biosfera mediante la fotosíntesis, que por medio de las fermentaciones y la respiración, se transforma en calor que pasa a los otros subsistemas. Otro caso es el efecto de la energía cinética de la hidrosfera sobre la geosfera y la biosfera o la transferencia de calor que esta produce en los otros subsistemas al evaporarse (enfría por el calor latente de vaporización) y al condensarse (calienta por el calor latente de condensación). La hipótesis de Gaia Todas estas interacciones promueven la homeostasis del sistema Tierra, o sea tienden a mantener al planeta en condiciones estables dentro de márgenes definidos.

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De ahí surge la hipótesis de Gaia, concebida en 1969 por James Lovelock (Reino Unido 1919) que considera a la Tierra como un superorganismo autorregulado (un sistema homeostático) en el que la vida mantiene su propia supervivencia influyendo en los factores fisicoquímicos de los otros subsistemas, de forma que estén en valores adecuados para ella. Entre los argumentos más importantes en que se apoya esta hipótesis figuran: • La atmósfera tiene una composición global muy diferente a la de los planetas similares debido a los seres vivos y se mantiene bastante constante a lo largo del tiempo. • La temperatura se ha mantenido constante a pesar del aumento de la radiación solar recibida. Esto se debe al albedo terrestre y al efecto invenadero causado por algunos gases atmosféricos (CO2, vapor de agua, CH4 y NOx), y cuya concentración está regulada en gran medida por la actividad biológica. • La salinidad de los océanos no aumenta, a pesar del continuo aporte que reciben de la continentes, por la actividad metabólica de los seres vivos que controla estos niveles.

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TEMA 4. LAS FUENTES DE INFORMACIÓN AMBIENTAL Actualmente, en la investigación medioambiental, la gran cantidad de datos que se deben tomar, acumular y analizar y las interrelaciones que se establecen entre ellos hace totalmente necesaria la aplicación de sistemas eficientes en la captación, tratamiento y comunicación de la información. Tipos de información medioambiental Básicamente hay tres categorías: • Objetos medioambientales. Son cualquier tipo de entidad física del planeta (ríos, montañas, bosques, etc.). • Datos de objetos medioambientales. Son las características físicas, químicas y matemáticas que los describen (por ejemplo, un bosque se describiría por su extensión, especies, diversidad, redes tróficas, características climáticas, etc.). • Metadatos ambientales. Es la toda información que tenemos sobre los objetos medioambientales, localizada, organizada y jerarquizada (por ejemplo, toda la información de la que disponemos sobre un bosque: dónde están los datos sobre él, quién los ha realizado, qué datos son, cómo los clasificamos, qué importancia tienen, etc.). Es la información de la información. Sistema de información medioambiental (EIS Environmental Information System) Los grandes problemas de la información medioambiental son: • Su ingente cantidad, que precisa una monitorización y adquisición continua. • Su gran heterogeneidad, ya que incluyen variables de todo tipo, a lo que se suman proyectos, legislaciones, programas, etc. • Su localización dispersa, tanto en el tiempo como en su ubicación. Para resolver estos problemas se ha creado un sistema de información medioambiental, que es un conjunto de mecanismos y procesos mediante los que se recopila y procesa convenientemente la información ambiental; transmitiéndola al usuario para su utilización (interpretación, modelización, aplicaciones, etc.). Hay un Sistema Mundial de Información Ambiental (INFOTERRA) que depende del PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente); una Red Europea de Información y Observación sobre el Medio Ambiente (EIONET) de la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) y un Sistema de Información Global del Medio Ambiente (SIGMA) de España que ahora depende del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente y donde se integran las redes autonómicas. Fuentes de información ambiental Dentro de ellas destacan la teledetección y los Sistemas de Información Geográfica (SIG). La teledetección. Es el conjunto de mecanismos, técnicas y procesos para detectar a distancia objetos y obtener información de ellos mediante el análisis de la radiación electromagnética que emiten o reflejan.

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Un sistema de teledetección se compone, básicamente, de tres elementos • Fuente de emisión radiante. Puede ser una fuente natural externa al sensor de medición (el Sol o cualquier objeto terrestre), o una fuente antrópica interna al sensor (radar, láser, etc.). • Sistema sensor. Es el aparato que se encarga de detectar y recoger la onda electromagnética; la procesa, la codifica y la almacena o la envía a un receptor. Hay sensores para todos los tipos de radiación electromagnética: de rayos gamma, X, U.V., visible, láser, I.R., microondas y radio. La mayoría de los actuales pueden captar varios tipos de radiaciones y se llaman multiespectrales. Si captan la energía de una fuente externa a ellos se dice que son pasivos. Entre ellos están los de luz visible, de microondas, de I.R. U.V., etc. El más conocido y antiguo es la cámara de fotos; otros son cámaras de I.R. de U.V., receptores de radio, etc. (en cierto sentido las antenas de radio y televisión serían sensores similares; pero la fuente de radiación no es natural) Si captan la radiación que ellos emiten y que es reflejada por un objeto, se dice que son activos. Entre ellos los más conocidos son los radares o los de láser. Los sensores pueden estar en tierra como las antenas de radar o de radio o en el aire, en globos, aviones o satélites. Cuando no se encuentran localizados dentro de la zona estudiada se dice que son remotos. Los sensores se caracterizan por su resolución o capacidad del aparato para aportar detalles. La resolución puede ser en el espacio (espacial), en el tiempo o frecuencia de toma de datos (temporal), en el número de tipos de radiaciones (espectral) y en la intensidad de una radiación (radiométrica). • Sistema receptor. Recibe la información codificada del sensor, la descodifica en el formato adecuado (fotografía, vídeo, serie de datos, etc.) y la corrige para que pueda ser analizada por el usuario. Por ejemplo es muy frecuente que las imágenes obtenidas por radiaciones no visibles se pasen a imágenes visibles con falso color según un código ya establecido. Aplicaciones Las más frecuentes son: a) Búsqueda y estudio de recursos naturales: bosques, agua, campos de cultivo, minerales etc. b) Estudio de impactos ambientales: emisiones contaminantes, incendios, impactos sobre el paisaje, etc. c) Cartografía geológica: relieves, accidentes tectónicos, tipos de rocas, etc. d) Ordenación del territorio: redes viarias, ciudades, pantanos, zonas industriales, espacios protegidos, etc. e) Estudio y vigilancia ambiental: estudio de ecosistemas, gestión de los espacios naturales protegidos, fenómenos meteorológicos y desastres y riesgos naturales.

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Sistemas de información geográfica (SIG) Un SIG es un mecanismo informático que gestiona gran cantidad y tipos de datos de una misma zona geográfica y permite su almacenamiento continuado, procesamiento y representaciones gráficas. Componentes a) Capas temáticas. Son los distintos atributos o temas: vegetación, topografía, hidrología, geología, geomorfología, edafología, obras y asentamientos humanos, áreas protegidas, etc., representados por mapas individuales que describen una misma zona geográfica y que se pueden ir superponiendo en la cartografía. b) Datos. Conjunto de variables tomadas con los que se estructura la base de datos del SIG. Los datos pueden ser de tipo geográfico: disposición espacial, forma y tamaño de los elementos o de tipo temático o atributos. c) Sistema informático de gestión de datos, a través de un equipo informático y un programa específico. d) Sistemas de generación de informes alfanuméricos (listados, gráficas, fichas, etc.) y de cartografía (mapificación), o bien, salidas de transferencia a otros sistemas por vía telemática. Funcionamiento • Captura de datos. Consiste en proporcionar la información de datos alfanuméricos (números y texto) y cartográficos (mapas o fotografías). • Organización y gestión de los datos. Se trata de la creación de la base de datos del SIG, para permitir la localización correcta de la información y su interrelación para una zona geográfica. La información se almacena en forma de coordenadas geográficas. Cada capa temática está dividida en celdas determinadas por sus coordenadas geográficas para que el sistema informático se encargue de correlacionarlas. • Generación de documentación gráfica y cartográfica (impresoras y plotters) y su transporte por vía telemática. Usos de los SIG Son los mismos que los de los sistemas de teledetección. La red de información ambiental de Andalucía En Andalucía tenemos la Red de Información Ambiental de Andalucía (REDIAM). Fue creada por la Ley 7/2007 de Gestión Integrada de la Calidad Ambiental (GICA) y regulada por el Decreto 347/2011. El principal canal de información de la REDIAM al usuario es su página web donde podemos encontrar datos, noticias, informes, cartografía, el SIG, leyes ambientales, etc. Andalucía también cuenta con su Sistema de Información Geográfica de Parcelas Agrícolas, SIGPAC, que permite identificar geográficamente las parcelas declaradas por los agricultores y ganaderos y que cuenta con varias capas como tipos de cultivo, contaminación por nitratos, zonas protegidas, etc. Depende de la Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural. Además hay un Sistema de Información Geográfica Corporativo, SIGC, que es un proyecto cuyo objetivo es facilitar los mecanismos de acceso a sistemas, aplicaciones, herramientas, datos y servicios espaciales existentes en la Junta de Andalucía. 14