CAPITULO 1.

OBJETIVOS:

    Un sistema es un grupo de partes que están conectadas y trabajan juntas. La tierra está cubierta de cosas vivas e inertes que interactuan formando sistemas, también llamados ecosistemas (sistema ecológico) . Un típico ecosistema contiene, cosas vivas como por ejemplo árboles, animales; y cosas inertes como sustancias nutrientes y agua.

    La superficie de la tierra, donde existen los seres vivos, se llama biosfera y contiene muchos pequeños ecosistemas como son bosques, campiñas, lagos y estepas.

    A todos los individuos de una especie de organismos, se los denomina población. Cada ecosistema contiene diversas poblaciones. Un ecosistema puede contener una población de árboles, una población de ardillas y una población de saltamontes.

    Las partes vivas de un ecosistema son llamadas comunidades. La comunidad está conformada por las poblaciones de muchas especies que interactuan unas con otras.

1.2 Procesos de un ecosistema.

    Algunos organismos son capaces de elaborar su propio alimento a partir de productos químicos, utilizando la energía solar; este proceso se denomina fotosíntesis. Las plantas que hacen los productos alimenticios se llaman productores. El alimento producido es utilizado por células vivas para hacer mas células y formar la materia orgánica, como lana y grasa. Los productos orgánicos de organismos vivos son, algunas veces denominados biomasa.

    Ciertos organismos consumen productos elaborados por los productores, a estos organismos se les denomina consumidores. Los consumidores pueden comer plantas (herbívoros), carne (carnívoros), ó asimilar materia orgánica muerta (descompositores, como hongos y bacterias).

    Luego de que el consumidor ha digerido y utilizado este alimento, restan pocos productos químicos de desecho. Estos productos de desecho, que se necesitan como fertilizante para plantas, se denominan nutrientes. Cuando los consumidores liberan nutrientes y vuelven a ser utilizados por las plantas, nosotros decimos que han sido reciclados.

    La floresta es un ejemplo de un típico ecosistema. Los árboles y otras plantas productoras utilizan la energía solar y los nutrientes químicos para elaborar materia orgánica. Esta es comida por los consumidores que devuelven los nutrientes a la raíz de las plantas. La Figura 1.1 muestra esa parte del sistema forestal y las flechas muestran el flujo que siguen la energía, alimento y nutrientes.

1.3 Símbolos.

    Los símbolos son sencillos y establecen gráficamente las relaciones de los sistemas. El primer grupo de símbolos que es necesario aprender se da en la Figura 1.2.

    La Figura 1.3 muestra un sistema forestal en estos símbolos. Estas unidades y caminos son las iguales que en la Figura 1.1, pero substituidas por símbolos: el sol es representado por el símbolo de fuente de energía, las plantas verdes son representadas por el símbolo de productores y los animales por el símbolo de los consumidores. Las flechas representan el flujo de energía de una unidad a otra. Muchos caminos cargan materiales y energía. Un modelo es el diagrama que muestra importantes relaciones en un vía simple.

    La Figura 1.4 presenta otros dos símbolos. Un proceso de interacción (por ejemplo, la interacción de energía y materiales en la fotosíntesis) es representado en los diagramas de sistemas energéticos por un símbolo de interacción. Una cantidad (por ejemplo, un depósito de nutrientes) representada por símbolo de depósito en la Figura 1.4. Este símbolo tiene la forma de algunos tipos de tanques de agua.

    Las partes y caminos internos hacia un productor o consumidor son diagramados en la Figura 1.5. El proceso de fotosíntesis muestra internamente al productor como una interacción que combina los nutrientes y la energía. La producción también necesita una cierta cantidad de plantas (depósito de biomasa de planta) para hacer el trabajo de fotosíntesis. Un consumidor también tiene un proceso de interacción y depósito. En el ejemplo del venado, el proceso de interacción es el de comer las plantas. El depósito es la biomasa del tejido del venado. Las partes y caminos internos de un consumidor son similares a los de un productor.

    En la Figura 1.5 existen líneas que fluyen de los depósitos nuevamente a los procesos de interacción. Esto indica que el depósito de biomasa está envuelto en la producción de más biomasa. Una línea que retorna hacia la izquierda del diagrama se llama retorno, o retroalimentación.

    La energía está disponible para realizar trabajo solamente cuando está relativamente concentrada. Cuando la energía se disipa, perdiendo su concentración y su capacidad de realizar trabajo útil, decimos que está dispersa. Algo de energía está siempre siendo dispersada de un depósito de energía concentrada y cuando es usada en un proceso de interacción. La dispersión de energía que acompaña todos los depósitos y procesos se muestra con el símbolo de sumidero de calor en la Figura 1.6. La energía dispersa no puede ser usada nuevamente.

    Mucha de la energía solar usada en el proceso de producción es dispersada durante su uso. Es necesario dispersar la mayoría de la energía solar incidente para poder producir un pequeño depósito de energía como biomasa. Cuando un animal consumidor come una planta, la mayoría de la energía del alimento es dispersada para mantener al animal con vida y operar los procesos de crecimiento.

1.4 Sistema forestal.

    Las partes de la vegetación expuestas en las figuras anteriores pueden ser integradas para mostrar un sistema forestal completo de forma simple, como se muestra en la Figura 1.7. La caja diseñada alrededor de los símbolos marca los límites del sistema. Solamente los símbolos de la fuente de energía y el sumidero de calor son diseñados fuera de los límites, esto es debido a que la primera es abastecida por una fuente externa al sistema, y en el sumidero de calor la energía es dispersada del sistema y no puede ser reutilizada.

    Debido a que parte de la energía solar fluye por la floresta sin ser utilizada, la línea del sol es diseñada con un brazo que sale nuevamente del sistema. Los nutrientes liberados por los consumidores se muestran reciclados hacia la izquierda volviendo nuevamente al proceso de producción de la planta.

    En resumen, los símbolos de energía muestran como están conectadas las partes productoras y consumidoras de un ecosistema, el uso de la energía, el reciclaje de materiales y el uso del depósito para ayudar a los procesos de producción.

1.5 El símbolo de transacción monetaria.

    En un sistema económico que incluye dinero, este es utilizado para pagar bienes y servicios. Como se muestra en la Figura 1.8, la energía fluye en una dirección (las líneas sólidas) mientras que el dinero fluye en dirección opuesta (línea interrumpida). La carne y las cosechas van desde la hacienda hasta la ciudad, y los dólares retornan para pagarlos.

Los símbolos con los caminos usuales de conexión se dan en la Figura 1.9. Siete de ellos son usados en este capítulo; los últimos tres se presentarán más adelante.

Preguntas y actividades para el Capítulo 1

1. Defina:

3. Dibuje los 8 símbolos utilizados en este capítulo y explique que representa cada uno.

4. Trace la energía y nutrientes a través del diagrama de la floresta

5. Dibuje un diagrama propio, vendiendo 4 lápices a un amigo por un dólar.

6. Dibuje nuevamente la Figura 1.7.

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