es "informado" de la repercusión que han tenido los productos que ha generado. El sistema tiene esas características porque así se mantiene en el tiempo y se asegura su permanencia. No permanece siempre igual sino que está cambiando. Está sometido a perturbaciones al azar y se encuentra en lo que
llamamos un "equilibrio dinámico" en el que está en transformación continua, pero manteniendo un tipo de organización que les permite cumplir su función.
Cuando alejamos a un sistema vivo de su situación de equilibrio, normalmente muestra una gran capacidad de adaptarse para responder a estos cambios. Pero cuando el cambio es muy fuerte, llega un momento en el que ya no es capaz de adaptarse y entonces pueden suceder dos cosas: o se impone el desorden y el sistema se destruye o, por mecanismos autoorganizativos, el sistema se renueva y alcanza un nuevo estado estable, diferente del anterior. En este último caso se ha producido una evolución positiva.
Todo sistema puede ser parte de otro sistema mayor que él, al que se le suele llamar
supersistema. También se suele decir que un sistema está formado por subsistemas cuando sus componentes son otros sistemas más reducidos.
Una charca es un ejemplo de sistema complejo en que los diferentes componentes que la forman (seres vivos y elementos abióticos) interaccionan entre sí.
Entropía
Entropía es una palabra muy usada en los sistemas químicos, al estudiar lo que se llama su termodinámica. Sin entrar en precisiones demasiado técnicas podemos decir que es una medida del grado de desorden de un sistema.
Un sistema tiende a aumentar su entropía, es decir su grado de desorden, a no ser que esté recibiendo energía desde fuera que le permita mantener el orden.
Cualquier conjunto de objetos, en un simple armario o una habitación, puede servir de ejemplo para entender este concepto. Con el simple paso del tiempo tiende a desordenarse, a no ser que se emplee energía en mantener las cosas en su sitio. En realidad, que suceda esto es muy lógico, porque las cosas están ordenadas cuando ocupan una sola de las muchas posiciones en las que pudieran situarse y, por simple probabilidad, en cuanto se muevan será mucho más frecuente que queden en un sitio que signifique desorden que no en el único en el que están ordenadas.
Los organismos vivos y los ecosistemas son sistemas que se mantienen ordenados con el paso del tiempo porque están constantemente recibiendo energía. Esto se hace a costa de aumentar el desorden general del Universo que es el que aporta la energía. (Segunda Ley
de la Termodinámica).
Los problemas ambientales en la teoría de sistemas
Los problemas ambientales son los problemas de todo un ecosistema, en su conjunto. Cualquier ecosistema, y especialmente la biosfera como ecosistema que los reúne a todos, es un sistema complejo y es muy importante entender que todos los problemas
ambientales son problemas de un sistema complejo.
Desde hace unos años, muchos de los estudiosos de la problemática ambiental insisten en que el estudio que hay que hacer de estas cuestiones debe ser sistémico, que quiere decir que debemos ser conscientes de estar analizando un sistema complejo. Los puntos de vista reduccionistas son imprescindibles para conocer bien cada uno de los componentes del ambiente, pero si nos quedamos parados ahí, el entendimiento del medio será tan limitado
y parcial que será totalmente insuficiente para enfrentarse con la compleja problemática ambiental.
Vivir peligrosamente
Como hemos visto, la tensión y la ruptura del equilibrio, pueden suponer en cualquier sistema natural, social o humano o una oportunidad para la innovación y el logro de un nuevo equilibrio enriquecedor o su destrucción. El que suceda una cosa o la otra depende de factores tan complejos que no es fácil saber de antemano el camino que seguirá un sistema cuando es sometido a fuertes tensiones.
Todo el planeta, desde sus remotos orígenes hace unos 4600 millones de años ha ido sufriendo modificaciones continuas, evolucionando unas veces con más velocidad, otras más pausadamente. De la sociedad humana podemos decir lo mismo. Pero cambios relativamente pequeños pueden tener repercusiones mucho mayores de las que en principio cabría esperar y es importante tenerlo en cuenta al considerar la problemática ambiental para no provocar situaciones de alto riesgo.
Cuando los científicos se divierten
Los científicos no sólo dedican su tiempo a elaborar interesantes e importantes teorías, sino que también, de vez en cuando, hacen bromas con la ciencia. Así, por ejemplo, nos ayudan a entender el concepto de complejidad en la naturaleza, los comentarios en broma de algunos
grandes científicos del siglo XIX. (Adaptado de Mundo Científico n 182, sept 1997: Los científicos se divierten Joandoménec Ros)
En "El origen de las especies", Charles Darwin explica que como el trébol depende de los abejorros para su polinización y, por otra parte, los ratones de campo destruyen los nidos de los abejorros; se puede deducir que la actividad de los ratones es perjudicial también para el trébol. Para apoyar este ejemplo de relaciones "amistosas" y "enemistosas" entre especies cita la observación de un naturalista inglés que comenta que donde hay más gatos hay menos ratones y, por lo tanto, más abejorros y más tréboles.
Ernst Haeckel, gran naturalista alemán añadía que, por un lado, el trébol es un alimento básico del ganado vacuno y, por otro, que alrededor de las ciudades suelen abundar los gatos, con lo que pasaba a
responsabilizar a los gatos de que gracias a ellos hubiera menos ratones, más abejorros, abundara el trébol y se pudiera alimentar más ganado para los habitantes de la ciudad.
Otro gran defensor de Darwin, T. H. Huxley, cogía el ejemplo y lo llevaba todavía más lejos. Comentaba que la carne de buey en conserva (cecina) era el alimento básico de los soldados del Imperio Británico. Las guerras y las enfermedades causaban una gran mortalidad en los jóvenes británicos que formaban el ejército que mantenía el Imperio y
quedaban en las ciudades muchas solteras y jóvenes viudas que, dado el carácter abnegado de la mujer británica, comentaba Huxley, no se volvían a casar, sino que canalizaban sus sentimientos al cuidado de animales como los gatos de las ciudades. De esta forma, decía él, los gatos que comen los ratones, que si no destruirían los nidos de los
abejorros, etc., son la explicación última del mantenimiento del Imperio Colonial británico y, a la vez, los mismos gatos han encontrado la
manera de proteger a su propia especie provocando un número elevado de viudas y solteras en Inglaterra que se dedican a cuidarles.
Bromas y exageraciones aparte, la realidad es que los sistemas naturales están formados por muchos elementos que dependen unos de otros. Pertenecen a los llamados sistemas complejos.
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DEL MEDIO AMBIENTE
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Complejidad >>Modelos . .
Modelos
Contenido de la página:
● Modelos para entender lo
complejo
● Definición de modelo ● Tipos de modelos
● Componentes de un modelo ● Utilidad y limitaciones de los
modelos
Páginas dependientes:
● Modelos climáticos
Modelos para entender lo complejo
¿Cómo se puede estudiar y entender algo tan formidablemente complejo como es la biosfera o una selva tropical o el clima?. Necesariamente tenemos que usar simplificaciones que tengan en cuenta sólo las propiedades más importantes y básicas. Estas versiones
simplificadas de la realidad se llaman modelos.
Definición de modelo
Un modelo es una simplificación que imita los fenómenos del mundo real, de modo que se puedan comprender las situaciones complejas y podamos hacer predicciones.
Tipos de modelos
Un modelo puede ser tan sencillo como una simple explicación con palabras de lo fundamental de una realidad. A este tipo se le suele llamar modelo verbal.
En otros modelos usamos diagramas en los que se dibujan de una forma simplificada los componentes del sistema señalando con flechas las acciones de unos sobre otros. Son
modelos gráficos. Algunos pueden ser muy esquemáticos, pero cuando en cada flecha se
indica el tipo de acción que tiene lugar y se señalan diferentes compartimentos y tipos de interacción, pueden llegar a ser muy complicados.
exactitud los distintos componentes del sistema y las relaciones entre ellos.
El desarrollo de los ordenadores ha hecho posible manejar una gran cantidad de datos y por eso ahora se usan, cada vez más, modelos computacionales, en los que con programas de ordenador se imita el funcionamiento de sistemas complejos. Este tipo de modelos son los más perfeccionados y han permitido simular relativamente bien, procesos muy complicados como el funcionamiento de la atmósfera o las fluctuaciones de las poblaciones de peces, entre otros muchos. Gracias a ellos se han logrado grandes avances como, por ejemplo, predicciones fiables del clima.
Componentes de un modelo
Un ejemplo sencillo, como el de la figura, sirve para ver las distintas partes que suelen tener los modelos en ecología y las interacciones entre los componentes.
"Modelo gráfico (explicación en el texto)" (Según Odum 1985, modificado)
E son las fuentes de energía o las fuerzas que impulsan el sistema. F representan los caminos
por los que discurren la energía o los materiales de unos componentes a otros. P y C representan los distintos componentes. I son puntos de interacción en los que se producen modificaciones, aumentos o disminuciones de los flujos. R son retroalimentaciones que indican que un componente posterior del sistema está influyendo sobre componentes previos. Un modelo como este puede representar diferentes realidades. Por ejemplo podría
representar una charca en la que E1 es la energía procedente del sol que, por una parte calienta el agua y la evapora (C1 y C2) , saliendo esta energía del sistema por E3. Por otra parte la energía E1 sirve para que proliferen las plantas (fitoplancton) P1 que es comido por
el zooplancton P2. Zooplancton y fitoplancton serían comidos por los organismos más
grandes P3, cuya energía se disipa en E2. R podía significar en este caso que el crecimiento de plancton se ve favorecido por los desechos de los organismos superiores que devuelven nutrientes al sistema.
los carnívoros y P3 los omnívoros; o la formación de smog fotoquímico (ver ) en una ciudad en la que las P son los distintos contaminantes.
Utilidad y limitaciones de los modelos
Un buen modelo permite predecir situaciones futuras porque como imita la realidad da la posibilidad de adelantarse al presente y situarse en lo que vendrá.
Otra ventaja de los modelos es que permiten hacer "experimentos" que nunca serían
posibles en la realidad. Por ejemplo, si se dispone de un buen modelo del funcionamiento de la atmósfera se podrá predecir que pasaría si se aumenta la concentración de un gas, por ejemplo del CO2, y ver como variará la temperatura.
La limitación obvia es que un modelo imita, pero no es, la realidad. Por muy bueno que sea siempre está lejos de la complejidad del proceso natural. Así se ha comprobado que la complejidad y la aleatoriedad de los procesos climáticos es tan grande que, a pesar de haberse empleado los mayores superordenadores y los más sofisticados modelos
computacionales, no se ha logrado predecir el tiempo con fiabilidad para periodos mayores de 24 horas.
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