Investigación para solucionar un problema Colaboración Desarrollo de modelos - (simplificación) Planteamiento de alternativas de solución al

problema Incertidumbre

Síntesis y convergencia de conocimientos

Mismo origen que economía que significa administración de la casa

“Entendemos por ecología el cuerpo de conocimientos referido a la economía de la naturaleza, a la investigación de las relaciones totales del animal tanto a nivel inorgánico como orgánico, incluye sobre todo sus relaciones amistosas y no amistosas con aquellos animales y plantas con los cuales entra en contacto directa o indirectamente”

Ciencia transdisciplinaria que estudia las relaciones de los organismos entre sí y con su entorno, así como la estructura y dinámica de los sistemas naturales, comprendiendo el hecho de que el hombre es parte de ellos.

Descriptivo: Qué hay

Funcional: Relaciones

Evolutivo: organismo producto de la evolución

Un ecólogo descriptivo se pregunta qué hay en el ecosistema, el funcional se pregunta cómo

opera un ecosistema y el evolutivo por qué opera un ecosistema y qué lo ha favorecido

evolutivamente

Incremento de la población

Destrucción de Hábitats

Necesidad de una ciencia integradora

◦ Comprender qué pasa

◦ Predecir que pasaría

◦ Dirigir algunos procesos para lograr objetivos:

Qué quiero??

Para qué lo quiero??

Brindar conocimientos acerca de la forma en la que funciona el mundo.

Reconocer la interdependencia entre el mundo natural y las personas

Permitir a la sociedad predecir las conseciencias de la actividad humana en el ambiente y promover el desarrollo sostenible.

◦ Proyectos de desarrollo

◦ EIAs, monitoreos ambientales

◦ Conservar ecosistemas: Brindar bienes y servicios

Propiedad emergente

Propiedad irreducible

“ El todo es más que la suma de sus partes”

LOS INICIOS : 25 años de camino hasta encontrar su

verdadera vocación

El mismo hombre de las cavernas para poder sobrevivir al duro clima al que estaba sometido y encontrar así sus presas para cazar ya daba ideas de principios ecológicos

Teofrasto, Aristóteles y Plinio: relaciones entre los seres vivos y el ambiente.

Los romanos Lucrecio y Virgilio presentan en sus obras elementos de principios ecológicos

Carlos Linneo (1707-1778): Reino animal,

vegetal y mineral

Darwin (1809-1882): Teoría de Evolución por

Selección Natural Wallace (1823-1913) Evolución considerado el

padre de la Biogeografía, por sus estudios en la distribución de especies

Ecología descriptiva: exploradores

Jean Henri Fabre “ Recuerdos de un Entomólogo (1870 -1889)

Alexander Von Humboldt : Investigaciones en plantas - Distribución

Haeckel introduce la palabra "ecología" en el lenguaje científico y da su definición (1869) es considerado el padre de la ecología.

1872-1876: Se lleva a cabo la expedición

oceanográfica del Challenger, con gran sentido ecológico.

1925 ecología de las comunidades: Charles Elton:

Cadena alimentaria, pirámide de especies Whittaker (1920 - 1980) y su estudio de comunidades ecológicas

1942 Lindeman, verdadero precursor, líneas

conceptuales y metodológicas para estudiar un sistema complejo con flujos de energía y ciclos biogeoquímicos. Su articulo se publica 27 años después en ECOLOGY- se adelantó a su época y fue rechazado.

Volterra y D’ Ancona leyes matemáticas que rigen la dinámica de las poblaciones de agrupaciones de especies en interacción

1953 Odum contribuye a afianzar a los ecosistemas como unidad de estudio de la Ecología .

• En 1949: Primera Conferencia de la ONU, para tratar problemas ambientales: • Club de roma: “Los Límites

del Crecimiento” • “Manifiesto para la

Supervivencia”

Durante la década del 50 –60:

Primavera Silenciosa” (Rachel Carson).

Paris 1968. Conferencia Intergubernamental sobre la Conservación y el Uso Racional de los Recursos de la Biósfera promovida por la UNESCO. Nace MAB para el desarrollo sostenible

1970: "Día de la Tierra": E.E.U.U. Acto del "activismo ecológico" para lograr el respeto al ambiente

• 1972 UNA SOLA TIERRA: Declaración de Estocolmo sobre el Medio

Ambiente Humano que señala la labor de la educación en cuestiones ambientales.

• Nairobi 1982 : Carta Mundial de la Naturaleza, cuyo gran objetivo es trazar herramientas armónicas entre las actividades humanas y la naturaleza.

• 1987: Informe Bruntland (Nuestro Futuro común), en el que se sientan las bases de un marco conceptual y un diagnóstico interdisciplinario mundial, la noción de desarrollo sostenible,

• 1992 Conferencia de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y el desarrollo para preparar estrategias orientadas a contener y revertir el deterioro ambiental a escala global integrando esfuerzos para lograr un Desarrollo Sostenible

- LOS PRODUCTOS DELA REUNIÓN FUERON:

A. Convenciones Globales: Tratado marco sobre cambio climático,

Convención Global sobre Diversidad Biológica, La convención Global sobre Bosques

B. La carta de la Tierra: documento declaratorio de los principios y conductas

de los pueblos para garantizar un orden planetario sostenible. C. Fondo de Recursos Financieros D. Transferencia de Tecnología E. Aspectos institucionales. F. AGENDA 21 : Documento que permitiría constituir una suerte de Programa

de Acción para llevar a cabo los principios de una Carta de la Tierra, precisando metas, objetivos, estrategias y acciones . Es quizá el documento que más se ha discutido en los últimos tiempos, consta de 40 capítulos orientados hacia la consecución del desarrollo sostenible

1997: Protocolo de Kioto:

Protocolo de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático. Cumbre para la Tierra + 5, principal objetivo analizar la ejecución del Programa 21, aprobado en la Cumbre de 1992.

2002:Johannesburgo Cumbre

Mundial Sobre Desarrollo Sostenible. Río +10, mayor acceso a recursos hídricos, saneamiento, energía, protección de la biodiversidad, ordenamiento de los ecosistemas

2012: Río más 20

Crawford Stanley Holling, 1930, profesor de Ecología en la Universidad de Florida: Alianza para la resiliencia y promotor del manejo adaptativo de ecosistemas.

Carl Folke: Sistemas ecológico sociales – Director del Stockholm Resilience Centre

El ecologismo es el activismo de la ecología, en el sentido de constituir un movimiento cívico que pretende aplicar los conceptos ecológicos al cuidado del ambiente.

Ecologista militante

de un grupo: Político o de impugnación

Es el conjunto de componentes e influencias

biológicas, físicas, químicas y sociales dentro de las que

se desarrolla un ser vivo.

¿PROBLEMAS AMBIENTALES?

Se afirma que las

propiedades de los sistemas, no pueden ser descritas en términos de sus elementos separados;

Los sistemas existen dentro

de sistemas: cada sistema existe dentro de otro más grande.

Conjunto de cosas que relacionadas entre sí ordenadamente contribuyen a un determinado objeto.

Sujetos a aleatoriedad

Con jerarquías anidadas que ayudan a comprender la complejidad desde un enfoque holístico y los aspectos pequeños a través del reduccionismo

Propiedades emergentes y propiedades irreducibles

Todos los sistema se auto regulan.

SISTEMA ABIERTO:. Intercambio de energía, materia, información con el ambiente

SISTEMA CERRADO: Hay muy poco intercambio, con el ambiente.

Los sistemas vivos son SISTEMAS ABIERTOS pues intercambian energía e información con su entorno.

Los sistemas abiertos tienden hacia una evolución constante y un orden estructural.

Los sistemas cerrados tienden a la indiferenciación de sus

elementos y al desorden, hasta alcanzar una distribución uniforme de la energía.

Estudio del Control y comunicación en sistemas

Todo sistema cibernético restringe los

números inmensamente grandes de posibles estados "a priori" y en consecuencia lleva información

La teoría de la información o de la

comunicación está íntimamente relacionada con la cibernética.

Medio o instrumento de ordenación del sistema. Entropía negativa Entropía es igual a desorden Sistemas complejos ganan más información y se

ordenan. Cambios y desorden en las partes del sistema, se minimizan en el sistema en general

Mecanismos de control que pueden ser positivos o negativos

◦ Positiva: Aumenta efecto “Bola de nieve”

eutrofización, crecimiento r

◦ Negativa: Se opone al cambio, mantiene el mismo estado “Termostato” –Homeostasis : Regulación de la temperatura corporal, crecimiento K

RETROALIMENTACIÓN POSITIVA

RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA

• Homeostasis: Conjunto de mecanismos que aseguran el mantenimiento de las condiciones constantes en un medio de tal forma que permanezcan dentro de los límites requeridos para su supervivencia.

• Homeorresis: Habilidad del sistema para mantener estabilidad dinámica a lo largo de una trayectoria. Mantener el flujo de equilibrio pulsante y continuar su desarrollo evolutivo

Una representación simplificada de algunos aspectos del mundo real que son de interés.

Enfoque reduccionista

Pueden ser verbales o gráficos (informales)

Matemáticos o estadísticos(formales) para predecir

Modelo funcional : Simulación acoplada al mundo real

Estamos frente a ecosistemas complejos

Necesitamos predecir el comportamiento de ciertas variables

Importante ver una variable con relación a todo lo que la rodea.

R respuestas

sistemaE entrada

ControlES y RInstrumentación

PredicciónRE y SAnálisis

EntendimientoSE y RSíntesis

Usos de los modelosIncógnitaDatosTipo de problema

Modificado de Haefner 1996

Datos

Abstracción

Predicciones

Análisis

Observaciones

Mundo real

Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3

Comparación

El proceso de abstracción

Modificado de Puccia y Levins (1985)

STELLA Modeling &

Simulation Software

Wikimedia Commons

Wikimedia Commons

ZAMB ADULTOS

RECLUTAMIENTO MORTALIDAD ADULTOS

ALIMENTO DISPONIBLE

f itoplancton

VOLUMEN MINIMO

NO3

tiempo

PPANUAL

NIVEL MINIMO

Necesidad de encontrar maneras simples de expresar las relaciones entre las entidades básicas en la resolución de un problema

Hacer abstracciones de la realidad: Considerar aisladamente las cualidades esenciales de la realidad

Reducir la ambigüedad, la capacidad de que pueda entenderse de diferentes formas o darse varias interpretaciones

◦ No linealidad:

◦ La interacción:

◦ La retroalimentación:

◦ Discontinuidad:

Definir el problema: Delimitar el problema

Definir los objetivos

Determinar la variable de estado: Propiedades del sistema que se pueden medir, biomasa, número son afectadas por cambios internos

Variables auxiliares: Elementos que influyen sobre las variables de estado.

Revisar siempre el modelo, cada vez se puede afinar aún más

Verificar y validar