El documento describe los principales conceptos relacionados con el estudio del medio ambiente desde diferentes perspectivas científicas. Explica que la Tierra puede considerarse como un sistema complejo formado por la interacción de cuatro subsistemas -la atmósfera, la hidrosfera, la geosfera y la biosfera- cuya interacción regula el clima del planeta. También introduce conceptos clave de la termodinámica para el análisis de sistemas como la energía, la entropía y los principios de la conservación de la energía.

1. 1 EL ESTUDIO DEL MEDIO AMBIENTE

2.  1. Las ciencias de la Tierra.
 2. Teoría general de sistemas.
 3. El sistema Tierra.
 4. Evolución de la relaciones entre la humanidad y el medio
ambiente.
 5. Recursos, residuos, impactos y riesgos.
 6. Nuevas tecnologías en la investigación del medio
ambiente.

3.  El planeta Tierra, hasta el momento, es el único donde la vida habita.
 La vida se basa en un complejo intercambio de información, materia y energía
relacionados en unas complejas relaciones de equilibrio.
 J.E. Lovelock y su hipótesis de Gaia: concibe la Tierra como un gigantesco
organismo vivo.
 El medio ambiente se define como el conjunto de componentes físicos,
químicos, biológicos y sociales, capaces de causar efectos directos o indirectos,
en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas.

4.  Sistema (gr. Reunión o conjunto). Aquello que funciona como un todo por la
interacción de las partes organizadas que lo componen. De este modo, las
partes constituyen una unidad.
Ejemplos: la Via Láctea es un sistema formado por estrellas, planetas, cometas,
asteroides, etc.
Un bosque es un sistema formado por árboles, arbustos, herbívoros, carnívoros,
etc.
 La termodinámica se encarga del estudio de los flujos de energía que tienen
lugar en los sistemas a lo largo del tiempo. El estudio de los sistemas se basa
en las leyes de la termodinámica y en los siguientes puntos:
 La masa y la energía estan relacionados por la ecuación: E= m. c
2
 El principio de incertidumbre de Heinserberg sostiene que cualquier técnica de
observación modifica el sistema.
 Los sistemas tienden a la estabilidad, al estado de máximo equilibrio en cada
situación.
 El efecto mariposa: << el aleteo de una mariposa en Brasil puede originar un
tornado en Texas >>.

5.  En termodinámica, un sistema es una parte separada del Universo sobre la que
vamos a realizar diversos procesos.
 El sistema es abierto si puede intercambiar masa y energía; cerrado, si sólo
puede intercambiar energía con el exterior, y aislado, si no puede intercambiar
ninguna de las dos.
 Todo sistema tiene una energía interna que será la suma de todas las energías
posibles (cinética, potencial …) de las moléculas que lo forman, y se representa
por la letra U.

6.  Cualquier sistema tiene que cumplir los principios de la termodinámica.
 Según la 1ª ley o principio de la conservación de la energía: la energía ni
se crea ni se destruye, solo se transforma. En cualquier sistema la energía que
entra será igual a la energía almacenada más la energía que sale.

 La 2º ley dice que cualquier sistema tiende espontáneamente a un estado de
máximo desorden. La entropía es una medida del desorden de un sistema. En
los sistemas vivos, la biosfera o el sistema Tierra que poseen un orden elevado
la entropía es baja y la energía está más concentrada. Por el contrario, en
sistemas desordenados la energía está muy dispersa y la entropía es elevada.
Esta energía se disipa en forma de calor y no puede utilizarse para realizar
trabajo.
 Ej: Los seres vivos mantienen su organización y su elevada complejidad
degradando azúcares en la respiración, con lo que expulsan al entorno
desorden (entropía) y calor (energía). Son sistemas abiertos que rebajan su
entropía y mantienen su organización y complejidad aumentando la del
entorno.


7.  El análisis de un sistema se puede abordar desde dos posibles enfoques:
 Reduccionismo y holismo.
 El reduccionismo es el método científico con el que se intenta conocer y
entender una realidad a partir del estudio de sus componentes más
elementales.
 Los holistas consideran que el análisis de los componentes no puede explicar
toda la realidad. Piensan que el todo es algo más que la suma de las partes.
 El holismo biológico, por ejemplo, considera que los organismos vivos tienen
propiedades que no se pueden predecir en función de sus componentes
químicos.
 El enfoque que tiene mayor aceptación es el holista, ya que la mayoría de
sistemas en el universo se puede explicar estudiando a las partes en función del
todo

8.  Los sistemas suelen representarse mediante modelos.
 Un modelo es una representación simplificada de la realidad, que se elabora
para facilitar su comprensión y estudio, que permiten ver de forma clara y
sencilla las distintas variables y las relaciones que se establecen entre ellas.
 Estas representaciones se hacen mediante dibujos, esquemas o expresiones
matemáticas.
 Para que resulten útiles en investigación, los modelos han de ser menos
complicados y de más fácil manejo que las situaciones reales. Deben
representar la realidad con la mayor fidelidad posible y al mismo tiempo han de
ser manejables. Así un modelo muy simplificado se aleja de la realidad, pero se
acerca a la generalidad y es de fácil manejo; por el contrario, un modelo muy
preciso se encuentra muy próximo a la realidad concreta, pero su utilización
puede resultar compleja. El predominio de una u otra de estas características
dependerá de la utilización que queramos hacer del modelo.


9.  Modelos de caja negra y caja blanca:
 Modelo de caja negra: Si nos fijamos sólo en las entradas y salidas de energía,
materia, e información en el sistema, y no en sus elementos ni en las interacciones
que se establecen entre ellos. Por tanto, no interesan los elementos del sistema ni
sus interacciones.
 Utilizando la tierra como un sistema de caja negra, podemos considerarla como un
sistema en el que entra y sale energía, la energía que entra es radiación
electromagnética (luz, etc.) y la energía que sale es radiación infrarroja (calor)
procedente de la superficie terrestre. La materia que entra procedente de un
meteorito. Se trata de un sistema abierto que autorregula su temperatura,
manteniendo una media de unos 15º C, lo cual permite la existencia de agua líquida
y por tanto de vida.

10.  Modelo de caja blanca o transparente: Si estudiamos no sólo las entrada y las salidas del
sistema, sino también los elementos del sistema y sus interacciones. Lo primero que hay que
hacer es marcar las variables que lo componen y unirlas con flechas que las relacionen entres
sí, al diseñar un modelo debemos tener cuidado de incluir solamente las variaciones que sean
estrictamente necesarias, ya que si aumenta mucho su número, se pierde claridad debido al
complejo de entramado de las flechas que unen variables.
 Si analizamos la Tierra como un sistema de caja blanca, al ser un sistema complejo, cuando
se elabora un modelo lo consideramos formado por la interacción de 4 subsistemas:
 . Atmósfera: capa más externa del planeta en estado gaseoso.
 . Hidrosfera: capa discontinua de agua que envuelve la superficie sólida del planeta.
Comprende fundamentalmente el agua líquida, continental y oceánica, y el hielo glacial,
aunque una pequeña cantidad forma parte de al atmósfera y de los seres vivos.
 . Geosfera: de estructura rocosa. Es el sistema terrestre de mayor volumen, para nosotros
presenta especial interés sólo su parte más externa o litosfera.
 . Biosfera: sistema constituido por todos los seres vivos que habitan la Tierra y que ocupa la
parte inferior de la atmósfera, la parte superior de la litosfera y una parte de la hidrosfera.
 La interacción entre todos estos sistemas terrestres da como resultado la regulación del clima.

11.  CÓMO SE RELACIONAN ENTRE SÍ LOS ELEMENTOS DE UN SISTEMA.
 Los elementos que forman los sistemas están relacionados entre sí y funcionan de forma coordinada. Los
elementos que pueden variar en función de otros se denominan variables.
 Las relaciones entre las variables de un sistema pueden ser de dos tipos:
 Relaciones simples: Son aquellas en que una variable A del sistema, influye sobre otra B, pero no a la
inversa
 . Relaciones directas: Una variación de A (aumento o disminución) origina una variación de B en el mismo
sentido (aumento o disminución respectivamente). Se representa mediante un signo (+) sobre la flecha que
los relaciona. Las dos variables su mueven en el mismo sentido. El aumento de materia orgánica en una
charca hace que aumente el número de microorganismos.
 . Relaciones inversas: Una variación de A (aumento o disminución) origina una variación de B en sentido
apuesto (disminución o aumento respectivamente). Se representa mediante un signo (-) sobre la flecha que
los relaciona. Las dos variables de mueven en sentidos contrarios. Si en una charca aumenta el número de
microorganismos aerobios que consumen oxígeno en la respiración, disminuye la concentración de oxígeno
en la charca.
 . Relaciones encadenadas: Se producen entre más de dos variables, consideradas independientes, y las
relaciones entre cada dos de ellas puede ser directa o inversa, pero habrá un resultado global: si el número
de relaciones inversas es par, la relación global será directa, si el número de relaciones inversas es impar, el
resultado global será inverso. Un ejemplo de relaciones encadenadas es el proceso de Eutrofización de
agua.

12.  Relaciones complejas: Son aquellas en que una variable influye sobre otra u otras que, a su vez, influyen
sobre la primera. El resultado es un conjunto de relaciones encadenadas en círculo, que recibe el nombre
de bucle de retroalimentación, realimentación o feedback. Pueden ser de dos tipos.
 . Retroalimentación positiva: Se produce cuando la variación de una variable en un sentido (aumento o
disminución) produce un cambio de otra u otras variables en el mismo sentido (aumento o disminución
respectivamente) y éstas a su vez influyen de la misma manera sobre la primera. La causa aumenta el
efecto y el efecto aumenta la causa o viceversa (disminución). La retroalimentación (+) desequilibra el
sistema al amplificar sus efectos. Si en una ciudad aumentase el número de parados y para reducir su
número se construyen fábricas, pero el aumento de puestos de trabajo, produce una afluencia masiva de
inmigrantes, con lo que el número de parados aumentaría en vez de disminuir.
 . Retroalimentación negativa: Se produce cuando la variación de una variable en un sentido (aumento o
disminución) produce un cambio de otra u otras variables en el mismo sentido y éstas a su vez, influyen
sobre la primera en sentido opuesto (disminución o aumento respectivamente) o viceversa. Cuando se
incrementa A se produce el incremento de B, pero a su vez este incremento de B hace disminuir A. Al
aumentar la causa, aumenta el efecto, y el aumento del efecto, amortigua la causa o viceversa. Este tipo de
relaciones tienden a estabilizar los sistemas, por lo que reciben el nombre de estabilizadores o sistemas
homeostáticos. Son relaciones reguladoras que mantienen el sistema en equilibrio. El sistema de
calefacción controlado por termostato, si la temperatura baja, se enciende la calefacción y si la temperatura
es alta, se apaga.


13.  La Tierra es un sistema abierto que intercambia materia y energía con el espacio exterior. (El Sistema
Planeta Tierra es considerado como un sistema que recibe continuamente energía procedente del sol,
energía electromagnética (luz, etc.) y que emite al espacio energía en forma de calor (energía infrarroja),
pero apenas intercambia materia con el exterior, si despreciamos la entrada de materiales procedentes
de los meteoritos dada su poca masa relativa. (Si tenemos en cuenta esta masa que nos llega del
espacio será un sistema abierto).
 Utilizando la tierra como un sistema de caja negra, podemos considerarla como un sistema en el que
entra y sale energía, la energía que entra es radiación electromagnética (luz, etc.) y la energía que sale
es radiación infrarroja (calor) procedente de la superficie terrestre. La materia que entra procedente de
un meteorito. Se trata de un sistema abierto que autorregula su temperatura, manteniendo una media de
unos 15º C, lo cual permite la existencia de agua líquida y por tanto de vida.
 Si analizamos la Tierra como un sistema de caja blanca, al ser un sistema complejo, cuando se elabora
un modelo lo consideramos formado por la interacción de 4 subsistemas:
 . Atmósfera: capa más externa del planeta en estado gaseoso.
 . Hidrosfera: capa discontinua de agua que envuelve la superficie sólida del planeta. Comprende
fundamentalmente el agua líquida, continental y oceánica, y el hielo glacial, aunque una pequeña
cantidad forma parte de al atmósfera y de los seres vivos.
 . Geosfera: de estructura rocosa. Es el sistema terrestre de mayor volumen, para nosotros presenta
especial interés sólo su parte más externa o litosfera.
 . Biosfera: sistema constituido por todos los seres vivos que habitan la Tierra y que ocupa la parte
inferior de la atmósfera, la parte superior de la litosfera y una parte de la hidrosfera.
 La interacción entre todos estos sistemas terrestres da como resultado la regulación del clima.


14.  La Tierra es una esfera achatada por los polos, un elipsoide de revolución con un diámetro
ecuatorial de 6 378 km. Como la disminución de su radio desde el ecuador a los polos es irregular,
para definir su forma específica se acuñó el término geoide.
 La temperatura media en la superfície es de 15 grados centígrados.
 La distancia al Sol es de 150 millones de quilómetros.
 La Tierra describe en torno al Sol una órbita ligeramente elíptica (traslación) que, siguiendo períodos
de 100 000 años, llega a ser casi circular.
 El eje de rotación de la Tierra no es perpendicular a la eclíptica (plano de traslación), sino inclinado,
y su inclinación varía en ciclos de 41 000 años. Dicho eje se mueve cada 25 800 años describiendo
un cono con vértice en el centro del planeta (precesión).
 Además, en su rotación, presenta un ligero cabeceo (nutación), semejante al de una peonza, con
una periodicidad de 18,6 años.

15.  El sistema Tierra está formado por 4 susbsistemas
 BIOSFERA. Es la cubierta de vida, es decir, el área ocupada por los
seres vivos
 ATMÓSFERA. Envoltura de gases que rodea la Tierra
 HIDROSFERA. Es la capa de agua que hay en la Tierra, en sus
diferentes formas, subterránea, superficial, dulce, salada, líquida,
sólida
 GEOSFERA .Es la capa sólida de la Tierra, es la más voluminosa y
con los materiales más densos.

16.  Cambios en la atmósfera
 Aunque hasta hace unas décadas los científicos consideraban que la atmósfera primitiva debió ser una atmósfera
reductora que carecía de oxígeno libre y estaba formada fundamentalmente por NH3, CH4 y H2, diversos datos recopilados
en los años setenta han hecho cambiar esta idea. En la actualidad se piensa que la atmósfera primitiva se originó a
partir de los gases expulsados por la incesante actividad volcánica que se produjo durante las primeras etapas de la
formación del planeta y que debió ser una atmósfera sólo ligeramente reductora formada por vapor de agua, N2, H2 y
CO2 fundamentalmente.
Hace entre 3.000 y 2.500 millones de años, apareció oxígeno libre en la atmósfera como consecuencia de la aparición de los
primeros organismos fotosintetizadores (aparecen capas de sedimentos con hematites, la forma más oxidada del hierro,
y se hacen raros los minerales sedimentarios incompatibles con la presencia de una atmósfera oxidante).
Hace unos 600 millones de años había oxígeno suficiente como para que se formara la capa de ozono en la estratosfera. Los
cambios posteriores consisten fundamentalmente en variaciones en la cantidad de CO2 relacionadas con las
glaciaciones y con la actividad humana.

17. Cambios en la hidrosfera
Actualmente se cree que los océanos se formaron por la condensación del vapor de agua de la atmósfera
durante el proceso de diferenciación gravitatoria poco después (10 – 20 millones de años) de la formación de la
Tierra.
La temperatura media del agua debía ser en aquella época de unos 40°C, puesto que existen depósitos de yeso
de entonces y éste no se forma si la temperatura es mayor y, además, se sabe que existieron bacterias fijadoras
del N2 semejantes a las actuales, que suelen vivir a temperaturas de entre 35 y 40°C.
También se han producido cambios en la composición y en el nivel de la hidrosfera. Los primeros debido a la
influencia de los seres vivos, al aporte de sal desde los continentes y las erupciones volcánicas y a las
variaciones de concentración asociadas a los cambios climáticos. Los segundos se conocen como
transgresiones y regresiones y pueden deberse a variaciones en el volumen de la hidrosfera (por ejemplo
durante las glaciaciones; se conocen como movimientos eustáticos) o al ascenso o descenso de los continentes
(movimientos epirogénicos
o isostáticos).

18. Cambios en la geosfera:
Los cambios que afectan a la litosfera son de tres tipos fundamentalmente:
Cambios en la distribución de los continentes.
Cambios en el magnetismo.
Cambios en los relieves y paisajes.
.

19. Cambios en la biosfera
Aunque las investigaciones sobre el origen de la vida en la Tierra tienen que recorrer todavía un largo trayecto,
parece claro que las primeras formas de vida surgieron en el mar hace unos 3.800 millones de años. Mientras
que algunos científicos consideran que la vida pudo tener un origen extraterrestre (hipótesis de la panspermia),
otros consideran que ciertas zonas de los océanos (las chimeneas hidrotermales del fondo de los océanos para
unos, o charcas sometidas a desecación en la zona intermareal para otros) pudieron tener unas condiciones
especiales que favorecieron el origen de la vida.
Sea como fuere, desde la aparición de los primeros organismos la historia de la vida se ha caracterizado por su
persistencia y su habilidad para adaptarse a las diversas condiciones del planeta y por su lenta pero eficaz
capacidad para transformar el medio.

20.  El clima tiene un carácter esencialmente dinámico y manifiesta como ningún otro elemento las interacciones
entre los diferentes subsistemas del planeta. Existen siete factores fundamentales que afectan al clima de la
Tierra:
1. El albedo.
2. El efecto invernadero.
3. La emisión de gases volcánicos.
4. La proporción de los continentes.
5. Las alteraciones orbitales.
6. La composición de la atmósfera.
7. La actividad de los seres vivos.
1. El albedo:
Es el porcentaje de luz solar reflejada. Depende del color y de la textura de la superficie. Cuanto mayor
es el albedo, menor es la radiación absorbida por la Tierra, lo que provoca un enfriamiento.
2. El efecto invernadero:
Se debe a una serie de gases (CO2, CH4, N2O, CFCs), transparentes a la radiación luminosa pero no a
la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre (calor). Mantiene la temperatura terrestre en torno a
los 15ºC (la temperatura media sería de -18ºC sin ellos). El incremento del efecto invernadero como
consecuencia de la actividad humana (deforestación, uso de combustibles fósiles, incendios, …) es un
grave problema ambiental de consecuencias imprevisibles.
3. La emisión de gases volcánicos:
Las erupciones volcánicas, que provocan un descenso de la temperatura a corto plazo como consecuencia
de las cenizas que envían a la atmósfera, provocan un aumento de la temperatura a largo plazo (más
duradero) como consecuencia de las emisiones de CO2).

21. 4. La proporción de los continentes. Distribución de las masas continentales y los océanos:
La distribución actual de las masas continentales y de los océanos no es la misma que en el pasado ni
será igual en el futuro. Actualmente existe acumulación de grandes masas continentales en las zonas
intertropicales y en las proximidades de los polos.
5. Las alteraciones orbitales. Parámetros orbitales:
Otras variaciones en la temperatura son debidas a los cambios de los parámetros orbitales de la Tierra. Su
excentricidad (que varia en períodos de unos 100 000 años desde prácticamente cero, que
corresponde a la de un círculo, hasta un máximo, situación en la que nos encontramos ahora), la
inclinación del eje de rotación (que varía en ciclos de 41 000 años) y la posición del perihelio, que
provoca variaciones en la radiación solar incidente.
6. La composición de la atmósfera:
Las nubes ejercen una doble acción, incrementan el albedo e incrementan el efecto invernadero.
El aumento de la cantidad de polvo atmosférico (por contaminación, impactos de meteoritos, …)
provoca una disminución de la temperatura, ya que las radiaciones solares no pueden atravesarlo.
7. La actividad de los seres vivos. La influencia de la biosfera:
Los seres vivos, especialmente los vegetales mediante la fotosíntesis, han influido en la composición de la
atmósfera y, por tanto, en el clima terrestre. La fotosíntesis retira CO2 de la atmósfera acumulando el
carbono en forma de biomasa ( que a su vez puede quedar atrapada en los combustibles fósiles),
reduciendo el efecto invernadero. La fotosíntesis ha determinado también la acumulación de Oxígeno
en la atmósfera y la abundancia de éste ha permitido la formación de la capa de ozono (O3).
 El conjunto de factores que intervienen en la temperatura terrestre hacen que ésta se encuentre en un
estado de equilibrio dinámico que podría peligrar por un cambio brusco en las condiciones
ambientales.

22.  El sistemaTierra y los subsistemas que alberga, así como los sistemas superiores a los que pertenece, no son eternos. La Luna se irá alejando lentamente, los días y las noches
incrementarán su duración, la Tierra girará más y más despacio, y la temperatura media irá descendiendo de un modo progresivo.
 El destino final de nuestro planeta es acabar “engullido” por el Sol. El incremento de la energía radiante solar conducirá a que, en unos 1000 millones de años, los océanos se
evaporen. Dentro de 2000 millones de años, la Tierra presentará una atmósfera muy densa, treinta veces más espesa que la que actualmente presenta Venus. Y cuando hayan
transcurrido 5000 millones de años, las capas exteriores de un gigantesco Sol rojo llegarán a englobar a los tres planetas interiores, después de emitir un viento solar masivo.Al
final, la Tierra se volverá incandescente yse fundirá. Volverá a ser algo parecido a la bola de magma que comenzó su andadura hace 10 000 millones de años.

23.  LOS IMPACTOS AMBIENTALES SE HAN IDO AGRAVANDO AL IR AUMENTANDO LA CAPACIDAD
DEL HOMBRE PARA MODIFICAR LA NATURALEZA
 - En su historia, el hombre ha aprendido a modificar el entorno en su propio beneficio gracias al
desarrollo de la ciencia y de la técnica.
 - La creciente capacidad del hombre de modificar la naturaleza para explotar sus recursos ha llegado
a provocar graves impactos sobre el medio, a veces irreversibles.
 - En la evolución de las relaciones entre el hombre y la naturaleza se pueden distinguir tres etapas:
 4.1 Fase cazador-recolectora (primeros humanos-10000 a.C.). Sociedad cazadora recolectora
(Paleolítico)
 4.2 Fase agrícola-ganadera (10000 a. C.- mediados del siglo XVIII). Sociedad agrícola y ganadera
(la revolución neolítica)
 4.3 Fase industrial- tecnológica (mediados del siglo XVIII- actualidad). Sociedad industrial-
tecnológica

24.  Los primeros humanos fueron omnívoros nómadas, unos verdaderos oportunistas, y precisamente en su
amplio espectro de alimentación se encuentra una de las claves de su éxito. La otra es, sin duda, el empleo de
materiales naturales para fabricar herramientas, lo cual incremento considerablemente su capacidad de modificar
su entorno, aunque, por el momento, a una escala muy reducida. El hombre buscaba en el entorno alimento y
refugio y no realizaba ninguna transformación significativa en el ambiente. Su impacto en el medio natural era
semejante al de cualquier otra especie. En esta época, la especie humana no es más que otros muchos
depredadores que entra en competencia con otras especies de su biocenosis.
 El comienzo de la utilización del fuego para ahuyentar animales peligrosos, suavizar las temperaturas de sus
moradas y mejorar su alimentación, puede considerarse la primera transformación de su ambiente más cercano.
Se estima que la población humana en las primeras etapas del paleolítico estaba constituida por unos treinta
mil individuos y que estuvo al borde de la extinción. Sin embargo, hace unos 20.000 años, la población humana ya
se había extendido por todo el planeta.
 Omnívoros nómadas.
 Empleo de herramientas simples.
 Poco impacto en el ambiente.
 Utilización del fuego.

25.  Sociedad agrícola y ganadera (la revolución neolítica)
 Comienza en el Neolítico, hace unos 10.000 años. El origen de la agricultura se sitúa en Mesopotamia y
desde allí se extendió hacia el Mediterráneo hace unos 8.000 años.
 El hombre deja de desplazarse en busca de recursos de consumo inmediato y empieza a recoger plantas y
semillas para sembrarlas cerca de su hogar, haciéndose más sedentario. También en esta etapa se produce
la domesticación de animales con el fin de utilizarlos no sólo como alimento, además para reducir el
esfuerzo físico en las tareas agrícolas y en los desplazamientos.
 Asociada a esta revolución neolítica, el hombre aprendió a construir herramientas metálicas y el empleo de
éstas aumentó su capacidad de modificar el entorno.
 En esta fase se produce ya una intervención significativa sobre el medio natural. Se talan o queman
bosques para dedicar los terrenos al cultivo y se construyen asentamientos humanos estables ya que el
nuevo modo de vida no requiere el continuo desplazamiento de la etapa anterior. Al no utilizar abonos, la
agricultura provocaba el empobrecimiento del suelo y se inicia la desertificación de ciertas zonas. En todo
caso, los cambios eran bastante escasos todavía.
 El mayor éxito en la explotación de su entorno hizo que la población humana empezase a crecer
rápidamente. Hace 3.000 años la población mundial habría alcanzado los 100 millones de personas y, a
pesar de las hambrunas, las epidemias (como consecuencia de las deficientes condiciones sanitarias) y las
guerras, en el siglo XVII se habían alcanzado los 800 millones de habitantes.
 Inicio de la agricultura y ganadería.
 Construcción y empleo de herramientas metálicas.
 Intervención sobre el medio natural: tala y quema de bosques para cultivo.
 Aumento considerable de la población mundial.

26.  La revolución industrial se produjo en el siglo XVIII con la invención de la máquina de vapor (la energía
endosomática –interna o metabólica– se hace despreciable respecto a la exosomática –de origen externo–).
Su empleo en las fábricas, en la minería y en las nuevas técnicas agrícolas favoreció el incremento de la
producción, ya que hasta entonces el hombre dependía principalmente de su propio esfuerzo y del
aprovechamiento de las fuentes de energía naturales (el Sol, el viento o las corrientes de agua).
 Como la agricultura mecanizada requiere menos trabajo humano, se produjo un desplazamiento de la
población hacia las grandes ciudades en las que se encontraban las fábricas o a las que surgieron en torno
a las zonas mineras y se incrementó notablemente la natalidad.
 Como fuente de energía para cubrir la creciente demanda empezó utilizándose la madera, que
posteriormente fue sustituida por el carbón y, más tarde, por el petróleo y el gas natural. El creciente
consumo de combustibles fósiles y las nocivas características de los contaminantes que generan es una de
las claves para interpretar la crisis en las relaciones con el medio ambiente que aqueja al mundo a
comienzos del siglo XXI.
 Los principales efectos de la revolución industrial en la naturaleza han sido:
 • Ruptura de los ciclos de la materia (ciclos biogeoquímicos). El hombre produce residuos a un ritmo
mayor del que la naturaleza puede absorber y algunos recursos naturales se consumen a una velocidad
superior que su velocidad natural de regeneración.
 • Modificación del flujo de energía. La civilización actual se caracteriza por un consumo desmesurado de
energía que ha incrementado la capacidad del hombre para transformar el medio. Las consecuencias han
sido la contaminación y el agotamiento de los recursos no renovables de la biosfera.
 • Pérdida de biodiversidad como consecuencia del crecimiento de los espacios urbanos, el predominio del
 monocultivo en grandes superficies y a la consecuente regresión de los bosques y otros ecosistemas
naturales.
 Esta situación se ve agravada por el incesante crecimiento de la población humana. La Tierra tiene ya 6.400
 millones de habitantes y se calcula que alcanzará 8.000 a 10.000 habitantes para el 2050

27. Los sistemas, y por tanto, la Tierra funcionan mediante flujos de materia, energía e información. Se necesitan elementos de partida (recursos) y en elproceso se generan desechos inútiles para elsistema (residuos). En el
momento de generar estas alteraciones yen las repercusiones que tienen sobre elsistema y sus componentes, se perfilan los riesgos. Los flujos de información y los circuitos de control tienen como objetivo la minimización
de los mismos.
RECURSOS
Los recursos son elconjunto de elementos disponibles para satisfacer una necesidad física, fisiológica, socioeconómica, cultural,…o para desarrollar un proyecto.
Por definición, los recursos, deben ser accesibles.
Los recursos naturales son elcapitalde la Tierra y nos proporcionan alimentos, energía ymaterias primas.
Los recursos naturales pueden tener un origen biológico, geológico, energético o, incluso cultural, como elpaisaje.
RESERVAS
Las reservas es la cantidad total disponible de un determinado recurso. Debe ser posible su aprovechamiento y rentabilidad económica en su explotación.
TIPOS DE RECURSOS
Atendiendo a su posibilidad de regeneración, se distingue entre recursos renovables yno renovables:
Recursos renovables: son aquello que se consumen a una velocidad inferior a la de su renovación. Dependen en última instancia del Sol (biomasa, viento, agua y energía solar).
Recursos no renovables: son aquellos que se consumen a una velocidad superior a la de su reposición. Son los recursos minerales, el suelo y los combustibles fósiles.

28. RESIDUOS
Los residuos son la materia y la energía que quedan inservibles después de haber realizado una actividad.
Si son sólidos, les llamamos residuos, si son gases les llamamos emisiones y vertidos si son líquidos.
Clasificación de los residuos según las actividades que los generan:
a) Residuos de origen primario: son los derivados de las tareas agrícolas, ganaderas y actividades forestales o dela minería convencional.
b) Residuos de origen secundario: son los que proceden de actividades industriales de transformación, y entre ellas se encuentran los radiactivos y los químicos.
c) Residuos de origen terciario: proceden de las actividades humanas como las basuras, las aguas residuales, los escombros y los residuos sanitarios.
CONTAMINACIÓN
La contaminación, es la alteración nociva de la naturaleza como consecuencia de la descarga de residuos al medio ambiente.
En principio, el sistemaTierra, debería ser capaz de asimilar los residuos generados por las actividades humanas, sin embargo, la superación de la capacidad de carga conlleva su acumulación, acrecentada por elhecho de que muchos
de los residuos actuales no son biodegradables o tienen una vida media extraordinariamente larga (residuos radiactivos).
LAGENERACIÓN DE RESIDUOS Y SU TRATAMIENTO SON PROBLEMAS DE GRAN IMPORTANCIAAMBIENTAL.
LAREGLADE LAS TRES R: Reducir, Reutilizar y Reciclar.

29. IMPACTOSAMBIENTALES.
Se denomina impacto ambiental a cualquier actividad humana que conlleve una modificación del medio ambiente.
Estas alteraciones pueden ser positivas, como por ejemplo, la restauración de un ecosistema o de un paisaje alterado, o negativas, como la degradación de los suelos o la pérdida de la
biodiversidad.
Atendiendo a su alcance, los impactos pueden ser locales, regionales o globales. Estos últimos afectan al sistemaTierra en su conjunto, por ejemplo, el incremento del efecto invernadero, la
destrucción de la capa de ozono o la disminución generalizada del número de especies vivas (biodiversidad).
RIESGOS.
Se entiende como riesgo la posibilidad de daño de cualquier tipo.
Atendiendo a las causas que los originan, podemos distinguir tres tipos de riesgos:
a) Riesgos naturales: son los debidos a causas naturales.
b) Riesgos antrópicos: son los provocados por las actividades humanas.
c) Riesgos inducidos: son de origen natural, pero están agravados por las actividades humanas.

30. Las nuevas tecnologías resultan de gran ayuda para detectar yvalorar el alcance de los problemas ambientales.
-El estudio del medio ambiente requiere el uso de técnicas que proporcionen una visión global del planeta, una interconexión rápida yel manejo de cantidades ingentes de datos.
-Los satélites artificiales nos envían información de utilidad medioambiental yhan permitido el desarrollo de sistemas de posicionamiento muyprecisos.
-Por otro lado, los sistemas informáticos yde telecomunicación, en especial internet, constituyen herramientas magníficas para realizar análisis complejos, desarrollar modelos predictivos ytomar decisiones.
6.1 Satélites artificiales.
Para el estudio del medio ambiente existen dos tipos de satélites: satélites meteorológicos ysatélites de recursos naturales.
a) Satélites meteorológicos: envían información sobre las condiciones atmosféricas yconstituyen una herramienta imprescindible para la predicción del tiempo.
La mayoría son geoestacionarios, es decir, tiene su órbita situada a gran altitud (36000 km) ysu velocidad orbital está sincronizada con el movimiento de rotación de laTierra, por lo que siempre observamos la
misma zona.
b) Satélites de recursos naturales: se emplean para conocer las características de la superficie de la Tierra.
Suelen tener órbitas polares (perpendiculares al plano del ecuador de laTierra) yson heliosíncronas, es decir, sobrevuelan cada punto de laTierra a la misma hora. Su altitud es menor (800-1500 km) que los
satélites geoestacionarios, por lo que su resolución espacial es mayor. Su resolución temporal es, en cambio, menor, ya que pueden tardar entre varias horas yalgunas semanas en sobrevolar la misma zona.

31. 6.2 Sistema de Posicionamiento Global. GPS
-El sistema GPS está formado por 24 satélites geoestacionarios situados a 20000 km de altitud, provistos de relojes atómicos muy precisos y que envían señales periódicamente proporcionando
una referencia de tiempo para que el receptor (el aparato que conocemos habitualmente como GPS) pueda medir la distancia a al menos 3 satélites para determinar su posición geográfica
precisa.
-Básicamente, el sistema sirve para fijar con exactitud la localización que se tiene en cada momento preciso (coordenadas y altitud).
-Dada la utilidad militar de esta tecnología, el sistema introduce pequeños errores aleatorios en su uso civil (de hasta unos 30 m) para dificultar su empleo con fines no deseados.
-Las aplicaciones medioambientales son numerosas:
Gestión ambiental (cartografía temática, planificación del territorio, …).

32. El sistema Galileo.
-El sistema Galileo es un sistema europeo en desarrollo equivalente al sistema GPS (originado en EE UU) que entrará en funcionamiento en un futuro próximo.
-Consta de 30 satélites (27 operativos ytres de reserva), repartidos en 3 planos orbitales a 23600 km de altura.
-Una diferencia importante del sistema Galileo, con respecto al GPS, es que su uso civil podrá situar un objeto con un error de sólo 4 metros.

33. 6.3 Teledetección
- La teledetección es la técnica que permite la observación a distancia yla obtención de imágenes de la superficie terrestre desde sensores instalados en aviones o en satélites artificiales.
- Se basa en la radiación electromagnética que reflejan o emiten los diferentes objetos yque, tras ser recogida por un sensor, es tratado digitalmente ytransformada en imágenes similares a una fotografía.
- Existen, básicamente, dos tipos de sensores: los sensores pasivos, que utilizan un flujo de energía externo a ellos ( puede proceder del Sol o de los propios elementos situados en la superficie terrestre), ylos
activos, que emiten radiaciones ycaptan el reflejo de las mismas por parte de la superficie terrestre.
El funcionamiento de todos los sistemas de teledetección es básicamente el siguiente:
1. Los objetos de la superficie terrestre emiten radiaciones (ya sean propias o reflejadas) que son capturadas por un sensor situado en un satélite.
2. El sensor transforma la radiación recibida en una señal digital que es transmitida a un centro de recepción situado en laTierra, donde son procesadas.
3. El procesado tiene como finalidad corregir imperfecciones de la información recibida ydestacar aquellos aspectos que se consideran más relevantes para facilitar su interpretación posterior.
4. El usuario realiza después un tratamiento específico e interpreta las imágenes.

34. La radiometría
La radiometría es una técnica similar a la teledetección, pero que utiliza, fundamentalmente, la radiación no visible (infrarroja) que emite el objeto de estudio.
Entre la multitud de aplicaciones para las que se emplea la teledetección podemos destacar:
-Observación del avance y retroceso de los hielos o de los desiertos.
-Estudio del cambio climático.
-Variaciones en el agujero de la capa de ozono.
-Incidencia del fenómeno del niño.
-Valoración de los daños en los cultivos debido a plagas, heladas o granizo.
-Etc.

35. 6.4 Programas informáticos de simulación medioambiental
Los programas de simulación medioambiental permiten estudiar modelos de sistemas complejos.
-Los modelos son representaciones de sistemas complejos que se realizan con el fin de facilitar su comprensión. Un buen modelo debe permitir hacer predicciones de cual será el
comportamiento del sistema en diferentes situaciones hipotéticas (escenarios).
- No hay que olvidar que los modelos son aproximaciones a la realidad y no la realidad misma.Además, un modelo mal diseñado, por ejemplo, por haber omitido variables que son
esenciales en el comportamiento del modelo o por haber establecido mal las relaciones entre las variables, puede llevarnos a conclusiones incorrectas.
- Los programas de simulación medioambiental aprovechan la potencia de cálculo de los ordenadores para manejar numerosas variables y grandes cantidades de datos en el estudio de los
programas medioambientales. Estos programas permiten simular situaciones que sería reproducir en la realidad (diversos escenarios en relación con el cambio climático, por ejemplo).
-Existen un gran número de modelos de simulación medioambiental como los modelos globales World-2 y World-3 encargados por el club de Roma que fueron pioneros en la aplicación de
los modelos a los problemas medioambientales

36. 6.5 Programas telemáticos de cooperación internacional en la investigación ambiental.
-Los sistemas telemáticos permiten la cooperación internacional en la investigación medioambiental.
- Los sistemas telemáticos se basan en la interconexión entre múltiples ordenadores mediante una red de comunicaciones para realizar una tarea común.
- Entre los sistemas telemáticos de interés medioambiental podemos destacar los Sistemas de Información Geográfica (SIG; en inglés Geographic Information System, GIS). Los SIG consisten
en un conjunto de aplicaciones informáticas que permiten la gestión de datos, organizados en bases de datos, referenciados espacialmente (georreferenciados) y que pueden ser
visualizados mediante mapas.
Los datos se representan en capas superponibles sobre una base cartográfica o sobre fotografías aéreas o de satélite. Cada capa contiene datos de diversa índole: climáticos, sobre la vegetación,
los usos del suelo, las vías de comunicación, la ganadería, la población, …
Entre las múltiples aplicaciones de los Sistemas de Información Geográfica se encuentran las medioambientales:
• Planificación territorial
• Análisis de usos del suelo
• Gestión de recursos naturales
• Impacto ambiental
• Riesgos …

37. Programa CORINE (Coordination of Information on the Environment)
LaAgencia Europea del MedioAmbiente dirige el programa CORINE que recopila datos sobre el estado del medio ambiente y los recursos naturales en la Unión Europea. Este programa
constituye una de las bases de datos integradas sobre temas medioambientales más importantes del mundo.
Programa GLOBE (Global Learning and Observation to Benefit the Environment).
- El programa GLOBE (Global Learning and Observations to Benefit the Environment) es un programa educativo de carácter internacional mediante el cual cualquier centro educativo
que quiera registrarse puede colaborar en la recogida de datos relativos a un buen número de parámetros ambientales divididos en cuatro apartados: atmósfera, hidrología, suelo y
vegetación.
Los datos se recogen en el entorno del centro educativo siguiendo unas normas y protocolos establecidos y el punto exacto de recogida se localiza mediante GPS.