Este documento presenta conceptos clave sobre el medio ambiente y la dinámica de sistemas. Define el medio ambiente como el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales que pueden afectar a los seres vivos y las actividades humanas. Explica los conceptos de sistema, modelo y dinámica de sistemas, y describe modelos de sistemas de caja negra y caja blanca. Finalmente, analiza las relaciones causales entre variables en los sistemas, incluyendo retroalimentación positiva y negativa

1. UNIDAD 1: CONCEPTO DE MEDIO AMBIENTE
Y DINÁMICA DE SISTEMAS
* Medio ambiente: definición y alcance
* Sistema y dinámica de sistemas
* Uso de modelos
* Modelos de sistemas caja negra
* Modelos de sistemas caja blanca

2. MEDIO AMBIENTE: DEFINICIÓN Y ALCANCE
“Es 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”.
Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente
(Estocolmo, 1972).
Definición

3. • EFECTO DOMINÓ
MEDIO AMBIENTE: DEFINICIÓN Y ALCANCE
• Cualquier intervención en el medio natural provoca una serie de
reacciones en cadena sobre todos los componentes del medio
ambiente.
http://youtu.be/bXvr9kvZjOY
• Los problemas del medio ambiente no se pueden contemplar de
forma aislada. Para estudiar las variables implicadas en un
problema ambiental hay que tener en cuenta sus interrelaciones y
las repercusiones en cadena.

4. ESTUDIO
INTERDISCIPLINAR
ESTUDIO
INTERDISCIPLINAR
MEDIO AMBIENTE: DEFINICIÓN Y ALCANCE
El estudio del medio ambiente requiere de la participación de distintas disciplinas
Derecho
Geología
Matemáticas

5. SISTEMAS Y DINÁMICA DE SISTEMAS
SISTEMA
Es un conjunto de partes operativamente
interrelacionadas, es decir, un conjunto en el
que unas partes actúan sobre otras y del que
interesa considerar el comportamiento global.
Es más
importante que
la suma de sus
partes
Aparecen las
llamadas
propiedades
emergentes
Se estudia mediante la
Teoría de sistemas
dinámicos o dinámica
de sistemas
Enfoque holístico
Observar y analizar
relaciones e interrelaciones
usando modelos
Usa
Se basa en

6. USO DE MODELOS
MODELO
Es un objeto que representa a otro. Se usa
como instrumento que ayuda a responder
preguntas acerca de un aspecto de la realidad
que sería el sistema concreto.
Reglas para elaborar
modelos
• La primera regla para la elaboración de
modelos es tender a la simplicidad.
• La segunda escoger las variables
adecuadas para el estudio.

7. USO DE MODELOS
Tipos de
modelos
Modelos formales
Modelos mentales Lo que guardamos en nuestra mente
son modelos mentales subjetivos
Son modelos matemáticos, útiles para representar
la realidad de una forma más concreta y precisa

8. MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
Los modelos de sistema de caja negra solo reflejan las
entradas y las salidas de materia, energía o
información, es decir, sus intercambios con el entorno.
SISTEMAEntradas Salidas
• Sólo nos fijamos en las entradas y salidas de:
– Materia
– Energía
– Información
• Es importante marcar sus fronteras o límites, saber que
está fuera y qué está dentro

9. MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
SISTEMAS CAJA NEGRA
ABIERTOS CERRADOS
Pueden ser
Se producen entradas y
salidas de materia y
energía
AISLADOS
No hay intercambio de
materia, pero si de
energía
No hay intercambio ni de
materia, ni de energía

10. MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
Principios
termodinámicos
Principios
termodinámicos
Tiene que cumplir

11. MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
1ª ley de la
termodinámica
Conservación de la energía
La energía no se crea ni se
destruye sólo se transforma
SISTEMA
E entrante
E saliente
Energía
almacenada
E entrante = E almacenada + E saliente

12. MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
2ª ley de la
termodinámica
La entropía
La tendencia natural es que
la energía pase de una forma
más concentrada y con
mayor orden a otra forma
más dispersa y con menor
orden
Entropía: magnitud que
mide la parte no
utilizable de la energía
contenida en un
sistema

13. MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
2ª ley de la
termodinámica
La entropía
Consecuencia
Consecuencia

14. MODELOS DE SISTEMAS CAJA NEGRA
2ª ley de la
termodinámica
La entropía
¿Lo cumplen los seres vivos?
Baja
entropía
Mantienen su baja entropía interior
degradando azúcares en la
respiración, a base de expulsar al
entorno calor y moléculas de
elevada entropía.
Rebajan su entropía a base
de aumentar la del entorno

15. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
A B
D
C E
Entradas
Salidas
Se usan cuando lo que nos interesa es conocer los aspectos internos
de un sistema y las relaciones causales que se
establecen entre los componentes del sistema
• Lo que observamos es el interior del sistema
• Las variables se unen entre sí mediante interacciones formando un
diagrama causal (diagramas de Forrester)
• Las relaciones causales son las conexiones que existen entre las
variables

16. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal
Conexiones causa-efecto entre las variables
TIPOS
Simples
Influencia de un
elemento sobre otro
Complejas
Acción de un
elemento sobre
otro, y este último
actúa sobre el
primero
Directas
Inversas
Encadenadas
Retroalimentación positiva
Retroalimentación negativa

17. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal Simples Directas
En las que un aumento de A causa un aumento de B
y una disminución de A causa una disminución de B.
Se indica mediante un signo + sobre la flecha
A B+ A B+

18. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal Simples Inversas
En las que un aumento de A causa una disminución de B y
viceversa. Se indica mediante un signo - sobre la flecha
A B- A B-

19. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal Simples Encadenadas
Son cambios en cadena positivos o negativos o de diferentes
signos.
Para resumir se reducen a una sola relación

20. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal Simples Encadenadas

21. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal Simples Encadenadas

22. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal
Complejas
Retroalimentación positiva
Bucles de realimentación o retroalimentación:
la acción de un elemento sobre otro hace que a
su vez este último actúe sobre el primero
BA
+
+
+ • Cuando una variable aumenta, otra aumenta, lo
que hace que aumente a su vez la primera
• La causa aumenta el efecto y el efecto aumenta la
causa
• Esto provoca un crecimiento
incontrolado del sistema y continuará
mientras el entrono lo permita.
• Comportamiento explosivo  desestabilización del sistema Curva exponencial en J

23. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal
Complejas Retroalimentación negativa
BA
+
-
-
• Cuando una variable aumenta y la otra también,
pero esta última hace que la primera disminuya
• Al aumentar la causa aumenta el efecto, y el
aumento del efecto amortigua la causa.
•Este tipo de bucles tienden a
estabilizar el sistema por eso se llaman
estabilizadores u homeostáticos
Curva exponencial descendente y
extinción de la población

24. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal
Complejas • Lo normal es que los sistemas se regulen por ambos bucles
• Es el resultado combinado de ambos bucles sobre el tamaño de la población:
• r = TN – TM
– Si r > 0  TN >TM  la población crece
– Si r < 0  TN < TM  La población decrece
– Si r = 0  TN = TM  equilibrio dinámico, crecimiento cero o estado
estacionario.
Potencial biótico (r)

25. MODELOS DE SISTEMAS CAJA BLANCA
Relación
causal
Complejas
– Si r = 0  TN = TM  equilibrio dinámico, crecimiento cero o estado
estacionario.
Potencial biótico (r)
 Crecimiento cero  se corresponde con curva sigmoidea o logística
 Se alcanza la capacidad de carga: máximo nº de individuos que se pueden
mantener en determinadas condiciones ambientales