LA RETROALIMENTACIÓN DE LOS SISTEMAS (“FEEDBACKS”). Una clase especial de respuesta de un sistema, llamada retroalimentación (“feedback”), se presenta cuando una salida (output) del sistema también sirve como una entrada (input) y conduce a cambios en el estado de un sistema (Figura 2.3). Un clásico ejemplo de retroalimentación (feedback) de un sistema es la regulación del cuerpo humano a de la temperatura. Si salimos de casa hacia un área asoleada, nos acaloraremos, el incremento de la temperatura afectará nuestra percepción sensorial (input). Si estamos bajo el sol, nuestro cuerpo responde fisiológicamente, los poros de nuestra piel se abren, y nos enfriaremos a través del agua que sale de nuestros poros, por evaporación. También podemos asumir una respuesta de comportamiento, cuando nos sentimos acalorados vamos y nos ponemos bajo la sombra, para que nuestra temperatura regrese al estado normal. Este es un ejemplo de retroalimentación negativa, que significa que la respuesta del sistema es en sentido contrario a la dirección del output (un incremento de la temperatura conduce a un posterior decrecimiento en la temperatura). Con un “feedback” positivo, un incremento en salidas conduce a un posterior incremento de las salidas del sistema. Un incendio forestal es un ejemplo de una retroalimentación positivo. La madera del bosque puede comenzar a calentarse de a poco al inicio del incendio y no arder bien, pero cuando el fuego ya se ha iniciado, la madera boscosa cerca de las llamas arderá y comenzará a quemarse, y así hasta alcanzar a transformarse en un gran incendio. Los “feedback” negativos, son generalmente deseables debido a que estabilizan, usualmente conducen al sistema que permanezca en una situación constante o estacionaria. Los “feedback” positivos, algunas veces llamados círculos viciosos, son desestabilizantes. Una situación seria y compleja puede suceder cuando el uso que hacemos de nuestro ambiente conduce a un “feedback” positivo. Por ejemplo, aquellos vehículos que se salen de los caminos y transitan sobre el suelo, son un “feedback” positivo para la erosión por destrucción de la cubierta vegetacional, desnudamiento del suelo, exposición directa de éste a la lluvia con el consiguiente arrastre del suelo y sedimento. 2.3. EL CONCEPTO DE LA UNIDAD AMBIENTA L . La discusión relativa a “feedbacks” positivos y negativos introduce un concepto fundamental en ciencias ambientales, que es “la unidad ambiental”. La unidad ambiental significa que es imposible hacer algo que implique sólo a una simple cosa o sólo a un elemento de un todo; ya que de cualquier manera todo afecta a cualquier otra cosa u objeto (Figura 2.4). Ciertamente, esto no es absolutamente verdadero; la extinción de especies de anfibios en Sudamérica, por ejemplo; es improbable que cambie las características del caudal en los ríos de la Plata o el Amazonas. Pero por otra parte, muchos aspectos y elementos del ambiente natural están estrechamente relacionados. Alteraciones o cambios en una parte de un sistema, a menudo tienen efectos secundarios o terciarios dentro de un sistema, o pueden afectar sistemas adyacentes e incluso sistemas remotos o muy lejanos. Figura 2.3. La retroalimentación (“feedback) de los sistemas (esquema) Ejemplos de lo expresado anteriormente, son los cambios de uso del suelo agrícola o forestal para desarrollar proyectos urbanos. Estos proyectos significan pérdida de la vegetación, alteraciones de los suelos, de la escorrentía superficial e incremento de la erosión, afectando finalmente a los ríos que son los que reciben los sedimentos, disminuyendo sus lechos y aumentando el efecto de las inundaciones, cuando estos ríos ven incrementados sus caudales por efectos de fenómenos meteorológicos (precipitaciones). Otras interacciones son aquellas que se expresan entre los bosques, los caudales de los ríos y la diversidad íctica que estos últimos poseen (Figura 2.5). Cambios en los primeros llegan a afectar la diversidad biológica íctica de los sistemas fluviales, 35 Ejemplos de lo expresado anteriormente, son los cambios de uso del suelo agrícola o forestal para desarrollar proyectos urbanos. Estos proyectos significan pérdida de la vegetación, alteraciones de los suelos, de la escorrentía superficial e incremento de la erosión, afectando finalmente a los ríos que son los que reciben los sedimentos, disminuyendo sus lechos y aumentando el efecto de las inundaciones, cuando estos ríos ven incrementados sus caudales por efectos de fenómenos meteorológicos (precipitaciones). Otras interacciones son aquellas que se expresan entre los bosques, los caudales de los ríos y la diversidad íctica que estos últimos poseen (Figura 2.5). Cambios en los primeros llegan a afectar la diversidad biológica íctica de los sistemas fluviales LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS El sistema Tierra es un sistema dinámico y en permanente evolución, que moviliza y almacena sus materiales, afectando todos los procesos físicos, químicos y biológicos. Lo anterior se efectúa a través de los conocidos “ciclos biogeoquímicos” (Figura 2.6), que corresponden al movimiento y ciclaje de los elementos químicos a través de la atmósfera terrestre, la hidrósfera (ríos, lagos, océanos), litósfera (roca, suelos y sedimentos) y la biósfera (plantas, animales). Los ciclos están íntimamente relacionados a los procesos geológicos, hidrológicos y biológicos. Estos ciclos pueden describirse como una serie de compartimentos, complejos, reservorios de almacenamiento y transferencias entre los reservorios. Los reservorios de almacenamiento en los procesos biogeoquímicos pueden ser grandes unidades del planeta, tales como la atmósfera, los sedimentos en los fondos del océano, suelos y rocas, o toda la vegetación terrestre. Los factores que controlan los flujos entre los reservorios deben ser comprendidos para propósitos científicos y ambientales. De particular importancia, para entender un determinado ciclo biogeoquímico, es la tasa de transferencia o flujo, el cual es definido como la cantidad de material por unidad de tiempo (segundos, días, años, etc.) que se mueve desde un reservorio a otro (Figura 2.7). Algunos de los procesos pueden involucrar transportes muy rápidos; por ejemplo, la evaporación de la capa superficial de los océanos a la atmósfera, otros tales como el movimiento desde los suelos a rocas, pueden ser muy lentos. Por otra parte, algunos procesos, tales como las erupciones volcánicas, pueden repentinamente y catastróficamente desprender una gran cantidad de material entre la atmósfera y el océano y entre los continentes. Figura BIBLIOGRAFIA Contextualización de competencias del docente Dr. Alejandro Villalobos Clavería Mg. Karina Paredes Bel El presente material se origina a partir del diseño del Trayecto Técnico Profesional en Salud y Ambiente, cuyo enfoque didáctico-pedagógico se enmarca en la Formación Basada en Competencias desarrollada por el Instituto Nacional de Educación Tecnológica. INET, Equipo coordinador del Proyecto Recursos Didácticos del Area Salud y Ambiente Lic. Victoria Barreda Lic. Ana Mónica Tomaselli Lic. Cristina Alcón Ing. Luis Antequera Equipo GTZ Lic. Gunhild Hansen-Rojas Verena Rottenbücher Carolina Grosse Lic. Natacha Díaz