Dr. Edgar Jaimes
Profesor Titular Jubilado de la
Universidad de Los Andes (ULA),
sede Trujillo, Venezuela
Febrero de 2015
Colaboradores:
Ing. Agrícola, M.Sc. José Mendoza
Ing. Agrícola, M.Sc. Neida Pineda
Módulo I. Análisis del Deterioro Ambiental. Seminario-Taller de docencia y capacitación, impartido como
Ateneo Prometeo, vinculado con la Universidad Católica de
Cuenca (UCACUE), del 11- 02 al 11- 08, de 2016
Términos de referencia
Sistema - Modelo - Ecosistema
Principios ecológicos
Resiliencia - elasticidad
Capacidad de carga
Deterioro - degradación
Huella ecológica
Huella de carbono
Sustentabilidad – Sostenibilidad Ambiental
MÓDULO I
Sistema
Cualquier parte organizada del universo, definida por límites
permeables o no, compuesta por entidades interrelacionadas
con una estructura u organización interna que funciona como
un todo.
Fuente: Bertalanffy (1950)
Abiertos: Son los que pueden intercambiar materia, energía e
información con el mundo externo.
La ciudad es un sistema abierto
Tipos de sistemas
Fuente: Prigogine (1997)
Sistema
Aislados: Son los que no pueden intercambiar materia, energía
e información con el mundo externo (Figura A).
Cerrados: Son los que pueden intercambiar energía e
información pero no materia.(Figura B).
Figura A Figura B
Fuente: Prigogine (1997)
Tipos de sistemas
Sistema
Se define como un sistema Y, independiente de otro sistema X,
que es utilizado para obtener información acerca de X, porque es
más sencillo que éste. Los modelos son útiles para representar a
los sistemas reales.
Fuente: Mendoza (2005) y Bertalanffy (1950)
Modelo
VERBALES U ORALES. Ej.: Discursos y oratoria
ESCRITOS. Ej.: Libros, revistas, documentos y folletos
BIDIMENSIONALES. Ej. : Gráficos, mapas y esquemas.
TRIDIMENSIONALES. Ej.: Maquetas ó a escala.
MATEMÁTICOS. Ej.: Fórmulas o ecuaciones
Tipos de modelos
• Explicación genético-evolutiva acerca del origen y
desarrollo de los sistemas
• Explicación estructural-composicional en relación con
la morfología y organización de los sistemas
• Explicación funcional; es decir, con respecto a la
dinámica del sistema
Importancia de los modelos
Modelo
Fuente: Bertalanffy (1950)
Conjunto de entes (bióticos y abióticos) que ocupan un territorio dado cuya estructura, dinámica y
evolución depende del intercambio de materia, energía e información entre dichos entes
Ecosistema
Fuente: Nebel y Wright (1999), con modificaciones propias.
Productores Consumidores
Ecosistema
Complejo Biogeoquímico de
alta eficiencia energética
Complejo Biogeoquímico de
baja eficiencia energética
Fuente: Nebel y Wright (1999), con modificaciones propias.
Ecosistema
Los ecosistemas y sus componentes no son entes aislados, existiendo entre
ellos zonas de transición o ecotonos.
Fuente: Nebel y Wright (1999), con modificaciones propias.
Principio Nº 1. Todo está relacionado con todo lo demás. Cualquier
ecosistema, desde un árbol hasta un bosque o un bioma, es y está inmerso en una
intrincada red de interconexiones entre seres vivos individuales, comunidades y
ecosistemas mayores.
Visión mecanicista Visión sistémica
Fuente: Capra (2006), con modificaciones propias.
Principios ecológicos
Transformaciones (T). Hacen que el sistema evolucione
mediante cambios en el ordenamiento y composición de las
unidades que lo conforman.
Pérdidas (P). Salida neta de materia, energía e información en
respuesta al trabajo mecánico efectuado por el sistema. Están
definidas por la energía cinética (Ec).
Ganancias (G): Entrada neta de materia, energía e
información. Sobre el sistema el ambiente realiza trabajo
mecánico. Están definidas por la energía potencial (Ep).
Principio Nº 2. Balance energético y reciclaje. Tres procesos están implícitos en la evolución de los ecosistemas abiertos
Fuente: Elizalde y Jaimes (1989).
Principios ecológicos
T = G = P
Fuente: Elizalde y Jaimes (1989).
Principio Nº 2. Balance energético y reciclaje. La
intensidad de las Transformaciones (T), Ganancias (G) y
Pérdidas (P) de materia, energía e información, determina la
condición de estado del ecosistema de acuerdo con el balance
siguiente:
Principios ecológicos
Ecosistemas Delta del Orinoco: T G >> P
Ecosistemas Llanos Occidentales: T > G > P
Ecosistemas montañosos: T > G << P
Fuente: Pineda, 2011 (suelosonline, con modificaciones propias)
Principio Nº 2. Balance energético y reciclaje. Ejemplo de
algunos ecosistemas y sus balances
Principios ecológicos
Principios ecológicos
Sistema antrópico Ecosistema
Principio Nº 3. La naturaleza se autoregula. Es imposible diseñar algo que
funcione tan bien como el ecosistema.
Fuente: Nebel y Wright (1999), con modificaciones propias.
Principios ecológicos
Principio Nº 4. En todos los procesos dentro de la biosfera, al final
tendremos un déficit en términos de materia y energía. Toda la energía
que se consume para satisfacer las necesidades humanas es energía perdida, que
nunca más se puede utilizar para reproducir el sistema. Materia y energía son
necesarias y escasas para el hombre.
Fuente: Nebel y Wright (1999), con modificaciones propias.
Resiliencia y elasticidad
Resiliencia
Es la capacidad que posee un ecosistema para mantenerse en una condición de estado Meta-Estable. Es máxima en aquellas regiones en las que la productividad, el tamaño de las comunidades y las fluctuaciones del medio son grandes, y se reduce al disminuir cualquiera de esos factores. De allí que en las regiones subtropicales sea máxima y menor en las tropicales.
Elasticidad
Es la capacidad que posee un ecosistema para soportar, aguantar o resistir tensiones internas y externas sin alterarse o destruirse.
Leef (1986, con modificaciones propias)
Capacidad de Carga
Capacidad de Carga. Cantidad de individuos de una especie
que un determinado hábitat puede soportar indefinidamente, sin
dañar permanentemente el ecosistema, del cual son
dependientes.
Capacidad de Carga Humana. Tasa máxima de consumo de
recursos y descarga de residuos que se puede sostener
indefinidamente sin afectar progresivamente la integridad
funcional y la productividad de los ecosistemas.
Fuente: Varios autores, con modificaciones propias)
Capacidad de Carga
Consumo > la capacidad de carga del ecosistema = déficit ecológico
Fuente: Nebel y Wright (1999).
Deterioro y Degradación Ambiental
DETERIORO AMBIENTAL. Se refiere a la incidencia de procesos que
causan una modificación leve o moderada de las propiedades del
ambiente o ecosistema, factibles de ser recuperadas en razón de su
elasticidad y resiliencia .
DEGRADACIÓN AMBIENTAL. Proceso de alteración drástica de las
propiedades del ambiente o ecosistema que origina una reducción
significativa de su productividad, poco factible de ser recuperada a
consecuencia de la pérdida de su elasticidad y resiliencia.
Algunos autores consideran como ecosistema degradado aquel en el
cual se reduce la entrada de energía o se incrementa su pérdida por
cualquier causa.
Fuente: Varios autores, con modificaciones propias)
Sin reciclaje la actividad humana crea problemas ambientales,
deteriorando su calidad de vida.
Fuente: Nebel y Wright (1999), con modificaciones propias.
Deterioro y Degradación Ambiental
Deterioro Agroecológico (DA). Es el efecto negativo
sobre la estructura, organización, dinámica y desarrollo de
un ecosistema como consecuencia de la incidencia de un
conjunto de factores y procesos naturales, antrópicos o
antrópico-naturales, en perjuicio de la calidad de vida y
meta- estabilidad del entorno ambiental.
Jaimes et al (2006)
Deterioro y Degradación Ambiental
Huella Ecológica y Capacidad de Carga
Huella Ecológica. Representa el territorio necesario para sostener los
niveles de consumo y desechos de la población que lo ocupa.
Si el consumo produce una HE mayor que el territorio disponible, la
comunidad estaría utilizando más tierra de la que dispone, es decir:
HE > CC = Déficit ecológico insostenibilidad
En este caso el consumo estaría basado en el uso de tierras productivas de otros lugares, o bien que se estén consumiendo los recursos de generaciones futuras, o que se esté transfiriendo la contaminación a otras áreas
Si la comunidad produce una HE de menor impacto será autosostenible
HE < CC = Autosuficiencia ecológica sostenibilidad
Fuente: Varios autores, con modificaciones propias)
Huella Ecológica e Impacto Humano
¿Por qué es mayor el
IH en el 2011?
¿Por el crecimiento poblacional?
¿Por el bienestar económico que estimula el consumo de materia y energía?
¿Por la tecnología que ofrece nuevas herramientas para consumir recursos?
Respuesta.
Desde 1900 el PIB y el
número de patentes han
crecido más rápido que
la población
Fuente: National Geographic. Marzo 2011, página 13
Hace referencia a la cantidad total de gases
de efecto invernadero emitida por una actividad
productiva o de servicios, expresada en
kilogramos o toneladas de CO2 por año.
Huella de Carbono
http://www.ambiente.gov.ar/cambio_climatico
Huella de Carbono
Fuentes: Contreras y Cordero (1999) y Banco Mundial (2010)
Países
1992
%
2010
%
Millones de Ton. Millones de Ton.
E.E.U.U de N.A. 4.881.349.000 24,1 5.964.680.749 17,7
China 2.667.982.000 13,2 6.691.497.560 19,9
Rusia 2.103.132.000 10,4 1.530.900.000 4,5
Japón 1.093.470.000 5,4 1.249.014.498 3,7
Alemania 878.136.000 4,3 784.342.358 2,3
India 769.440.000 3,8 1.639.313.200 4,9
Ucrania 611.542.000 3,0 311.920.760 0,9
Reino Unido 566.246.000 2,8 547.525.097 1,6
Canadá 409.862.000 2,0 576.437.909 1,7
Italia 407.701.000 2,0 465.723.112 1,4
Sub-Total 14.388.660.000 71,0 19.761.355.243 58,6
Total para el Planeta 20.249.527.000 100,0 33.653.846.150 100,0
Cantidades de CO2 (toneladas métricas per cápita)
emitidas en los
años 1992 y 2010 por los diez países más contaminantes del Planeta.
NOTA: Las emisiones de dióxido de carbono son las que provienen de la quema de combustibles
fósiles y de la fabricación del cemento. Incluyen el dióxido de carbono producido durante el
consumo de combustibles sólidos, líquidos, gaseosos y de la quema de gas.
Huella de Carbono
Cantidades de CO2 por habitante que fue enviada a la atmósfera por
los doce países más contaminantes durante los años 1992 y 2007.
Fuentes: World Resources, citado por Contreras y Cordero (1999) y Banco Mundial (2010)
Países
1992 2007
Toneladas métricas per cápita
E.E.U.U de N.A 19 19
Kazajstán 17 15
Canadá 15 17
Federación rusa 14 11
Ucrania 12 7
Alemania 11 10
Reino Unido 10 9
Japón 9 10
Polonia 9 8
Italia 7 8
Sudáfrica 7 9
Francia 6 6
Sustentabilidad – Sostenibilidad Ambiental
Reflexión Nº 1
Sustentabilidad es la cualidad del ambiente para mantener
normal las condiciones ecológicas cuando no es intervenido.
Reflexión Nº 2
Sostenibilidad es la cualidad del ambiente para mantener su
productividad y calidad ecológica frente a la acción antrópica.
Reflexión Nº 3
El término Sustentabilidad no es aplicable a los ambientes
naturales ya que el planeta carece de biomas no intervenidos.
Fuente: Contreras y Cordero (1999), con modificaciones propias
