CAPITULO 5.

OBJETIVOS:

    Producción es el proceso por el cual dos o más insumos son combinados para formar un nuevo producto. Por ejemplo, nutrientes del suelo, agua, dióxido de carbono y luz solar son combinados para formar materia orgánica durante la fotosíntesis. Generalmente, producción industrial envuelve el uso de energía, trabajo, capital y materia prima para formar productos industrializados. En la Figura 5.1 se ilustra el proceso de producción. Observe el símbolo de interacción en punta, en el cual entran insumos y salen productos. Siempre que este símbolo es usado, significa que ese proceso de producción está ocurriendo.

(Ingredientes necesarios

conteniendo energía potencial)

     Durante el proceso de producción, cada entrada de insumos lleva energía de diferentes tipos y calidad. Durante la producción, esas energías son transformadas en una nueva forma. Parte de ella es degradada y perdida a través de calor. Transformaciones de energía como esa ocurren durante procesos de producción y son denominadas trabajo.

5.2 Producción Bruta y Líquida.

    Donde hay un proceso de producción seguido de un proceso de consumo - como en la fotosíntesis y respiración de plantas - debemos distinguir entre producción y producción menos su correspondiente respiración. En la Figura 5.2, producción bruta es la tasa real de producción de materia orgánica. Producción bruta es el flujo que sale del símbolo de interacción (5 gramos por día, en este caso). Producción neta es la producción realmente observada cuando producción y algo de respiración ocurren al mismo tiempo. En la Figura 5.2, la tasa bruta de producción de biomasa es 5 gramos por día y la tasa de respiración es 3 gramos por día. La producción líquida es igual la producción bruta menos la respiración. Por tanto, la producción líquida es 2 gramos por día.

    En sistemas más complejos, como en la vegetación, donde existen varias etapas de producción y consumo, hay más de un tipo de producción líquida. Por ejemplo, producción líquida de madera, producción líquida de lecho, etc.

    La producción líquida también depende del tiempo en que es medida. Por ejemplo, en la noche muchas plantas consumen la mayor parte de aquello que produjeron durante el día. Su producción líquida durante el día es grande, pero su producción líquida, incluyendo la respiración de noche, es muy pequeña. Si se considerase la producción líquida durante todo un año, sería muy pequeña o aún cero.

5.3 Factores limitantes.

    La mayoría de los procesos de producción ocurren rápidamente cuando los insumos están disponibles en grandes cantidades. Con todo, la velocidad de una reacción es determinada por el reactivo menos disponible. Este reactivo es llamado factor limitante. Por ejemplo, la luz es necesaria para la fotosíntesis, por tanto este proceso se vuelve más lento y se detiene durante la noche; la luz del sol es el factor limitante que controla ese proceso.

    En la Figura 5.3, aún aumentando el abastecimiento de nutrientes, no aumentará la producción. Este es un ejemplo de un factor limitante externo; está fuera del sistema.

    En la Figura 5.2, aumentando la luz, los nutrientes se vuelven limitantes porque ellos quedan retenidos en la materia formada y no se reciclan rápido. Este es un ejemplo de factor limitante interno; limita porque el reciclaje no es suficientemente rápido.

    En la Figura 5.4, están graficados varios valores de producción en función de los nutrientes. Conforme aumentan los nutrientes, la tasa de producción aumenta. A pesar de ello, conforme la luz se vuelve limitante, la tasa de producción reduce su aumento. Este es un gráfico típico de factores limitantes. Esta curva también ilustra la ley del retorno decreciente en economía.

5.4 El Principio de la Máxima Potencia.

    El Principio de la Máxima Potencia indica porqué ciertos modelos de organización de sistemas sobreviven y otros no. El principio explica porqué sistemas exitosos poseen redes de organización parecidos. Un proyecto que tuvo éxito es aquel que sobrevive a la prueba del tiempo. El principio dice que:

    Los sistemas que maximizan la potencia también son sistemas que retroalimentan a un sistema mayor, del cual hacen parte. Por ejemplo, las especies en un ecosistema están organizadas para ser parcialmente responsables del uso de todo el sistema de energía. En sistemas grandes, como la vegetación, un árbol usa energía solar para que sus hojas aumenten en tamaño y en número, y puedan captar mas energía del sol. El proceso del árbol auxilia el sistema de la vegetación, produciendo nutrientes, construyendo un micro-clima estable, reciclando nutrientes y proporcionando comida a los animales. Así, el árbol maximiza ambos: su propia potencia y la potencia de un sistema mayor al cual pertenece.

     Para maximizar la potencia en una actividad económica, recursos locales son usados y cambiados por recursos adicionales. Por ejemplo, consideremos una propiedad en la cual la zafra es plantada en la mejor época del año. Los mejores fertilizantes son utilizados y cuando la zafra sea cosechada, las personas la comprarán. Esta propiedad producirá suficiente retorno financiero para que el hacendado viva bien, mantenga el suelo y repita el proceso año tras año. Él también podrá expandir su sistema comprando haciendas menos eficientes. La exitosa administración de la propiedad sobrevivirá y será copiada por otros propietarios. Debido a que su trabajo ayuda a incrementar el consumo de la energía de toda la economía, este comportamiento es sustentado por la economía y sobrevive.

    Durante el tiempo de abastecimiento, abundante de energía, maximizar el crecimiento, maximiza la potencia. Así, durante las etapas iniciales de la secuencia, las comunidades incrementan su biomasa rápidamente.

    Cuando el abastecimiento de energía es estable, máxima potencia significa menos competición y un aumento en la diversidad y eficiencia. Como los recursos energéticos que se vuelven limitantes, el desenvolvimiento de la eficiencia a través de la diversidad maximiza la potencia útil. En una vegetación madura, cada organismo tiene su nicho y hay poca competición. Los organismos tienden a cooperar entre si en lugar de competir. En un sistema económico maduro la cooperación también es más común que la competición. Es de esperar, entonces, que cuando los combustibles fósiles se estén acabando y los países corran atrás de fuentes alternativas de energía, la tendencia de expansión y crecimiento entre ellos irá diminuyendo. Las relaciones entre las naciones serán, entonces, mas pacíficas.

Preguntas y actividades del Capítulo 5.

1. Defina los siguientes términos:

3. Distinga producción y trabajo.

4. Diseñe un gráfico mostrando la producción (fotosíntesis) y la respiración como una función del tiempo en un período de un día.

5. Explique el principio de la máxima potencia.

6. Diseñe un sistema que maximiza la potencia. Explique como su sistema usa el principio de la máxima potencia.

7. Ejecute el programa en factores limitantes listado en el Apéndice A. También está en el disquete que acompaña este libro. Explique que observa.

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