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Agosto 2013

SÍNTESIS METODOLÓGICA TRANSDISCIPLINARIA EN SISTEMAS COMPLEJOS

Parte 8 final

 n. LA ENSEÑANZA DE LA CLIMATOLOGÍA DESDE LA PERSPECTIVA DE LA TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS.
o. PLANIFICANDO EL FUTURO

 


 Dr. Walter Ritter Ortíz

INDICE
PRÓLOGO
I.- ANTECEDENTES METODOLÓGICOS
EL PROBLEMA POR RESOLVER

  1. EL MUNDO COMO SISTEMA
  2. ELEMENTOS CRÍTICOS TRANSDISCIPLINARIOS EN CIENCIA Y HUMANIDADES Y EL ANÁLISIS DE SISTEMAS
  3. PROPÓSITOS Y REALIDADES DEL PARADIGMA ECOLÓGICO SISTÉMICO
  4. DINÁMICA GENERAL DE LOS SISTEMAS PRODUCTIVOS Y SITUACIÓN ACTUAL DE SU PRONÓSTICO.
  5. ESTUDIO INTEGRAL DE SIMULACIÓN Y PREDICCIÓN DE ESCENARIOS EN SISTEMAS ECOLÓGICOS CON ENFOQUE SISTÉMICO.
  6. DELIMITACIÓN DEL SISTEMA E IDENTIFICACIÓN DE PARÁMETROS EN LA SIMULACION DE ESCENARIOS.
  7. SOBRE EL PRONÓSTICO EN LOS SISTEMAS FÍSICO CLIMÁTICOS Y BIOLÓGICOS PRODUCTIVOS, POSIBILIDADES Y LIMITACIONES.
  8. BIOCLIMATOLOGÍA; UNA CIENCIA DE LA COMPLEJIDAD SISTÉMICA
  9. SIMULACIÓN DE PROBLEMAS DE TIPO BIOCLIMÁTICO
  10. INTEGRACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL EN LA TRAMA SOCIOECONÓMICA.
  11. EL CLIMA COMO SISTEMA COMPLEJO ADAPTATIVO EN COEVOLUCIÓN
  12. LOS MODELOS DE PRÓNOSTICO Y SU PROBLEMÁTICA
  13. CIENCIA, PREDICCIÓN Y ENTENDIMIENTO EN EL MUNDO MODERNO DE LA COMPLEJIDAD
  14. LA ENSEÑANZA DE LA CLIMATOLOGÍA DESDE LA PERSPECTIVA DE LA TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS.
  15. PLANIFICANDO EL FUTURO

n. LA ENSEÑANZA DE LA CLIMATOLOGÍA DESDE LA PERSPECTIVA DE LA TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS.

Walter Ritter Ortíz,1 Rogelio Rodriguez Maldonado,2,, Alejandra López Mancilla3,

1. Sección de Bioclimatología, Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM. Circuito Exterior de Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México, D. F., C. P. 04510. walter@atmosfera.unam.mx, salfonso@atmosfera.unam.mx.

2 Profesor Investigador del Centro de Investigaciones Interdisciplinarias Sobre desarrollo Regional (CIISDER). Universidad autónoma de Tlaxcala. Boulevard Mariano Sánchez No. 5, Centro. 90000, Tlaxcala, Mexico.

3..Departamento de Ingeniería, Química y Bioquímica. Instituto Tecnológico de Huejutla, Hidalgo. Correo electrónico: bioalm@hotmail.com

 

INTRODUCCIÓN

Existe una gran expectativa respecto al calentamiento climático y los efectos que éste podría desencadenar en el planeta; así la población en general espera que la comunidad científica responda sus innumerables preguntas y ofrezca una solución viable a los problemas que en muchos lugares de la Tierra se presentan, como lluvias torrenciales, inundaciones, olas de calor y períodos de sequía, entre otros, que inciden de manera directa sobre el rendimiento de las cosechas, los volúmenes pesqueros y la salud humana, por mencionar sólo tres problemas; con el consecuente impacto económico (Bakun, 1996; Chamberso, 1993).

Dentro de la comunidad científica mundial, existe una gran incertidumbre respecto a éste y otros problemas que aquejan no sólo a la humanidad, sino también al planeta. Esto ha permitido que las diversas disciplinas de la ciencia busquen interactuar de manera conjunta. Sin embargo, los resultados hasta ahora no son palpables. ¿A que se debe esto?

Para responder esta pregunta se analizará brevemente cómo ha sido hasta ahora la forma de operar de la ciencia.

El conocimiento científico ha seguido dos caminos a través de la historia; por un lado la visión mecanicista del mundo desarrollada el siglo XVII por Galileo, Descartes, Bacon y Newton entre otros, donde su visión de la naturaleza se basaba en la división fundamental de dos reinos separados e independientes entre sí: el espíritu y la materia; el universo material, donde se incluía el organismo humano, como una máquina que en principio, podía entenderse completamente con sólo analizarse separadamente en sus partes más pequeñas (Capra, 1991), (Ritter y Mosiño 2000 a).

Por otra parte Heráclito en el siglo VII a C., planteó que el universo incluía a la armonía, pero esta armonía estaba ligada a la desarmonía, de ahí que los principios planteados por él se basaban en la premisa: hay armonía en la desarmonía y viceversa.

Esta otra visión del conocimiento vislumbraba lo que posteriormente dio pie a la complejidad de la relación existente entre orden-desorden-organización que surgió cuando se constató empíricamente que los fenómenos desordenados del universo son necesarios en ciertas condiciones (Boulad-Ayouh, 1988).

Con un ligero vistazo a nuestro alrededor se advierte una tendencia general al desorden: un ciclón provoca lluvias torrenciales, un tornado genera corrientes de viento intempestivas, una ola de calor desencadena muerte….nunca al revés; pero, contrariamente a lo que se piensa, este desorden no implica confusión.

Así entonces, surge la búsqueda de una explicación a los fenómenos naturales que observamos, cuya complejidad e irresolubilidad mediante algoritmos lineales, configuraron la Teoría del Caos.

El caos es, al mismo tiempo, muerte y nacimiento, destrucción y creación y tiene más que ver con lo que no podemos saber que con la certeza; representa así también a la naturaleza en su creatividad con un vasto campo de conductas y tiene tanto que ver con el modo en que la naturaleza crea nuevas formas y estructuras (ejemplos de caos autoorganizado), como con la impredicibilidad y la lógica difusa de la misma naturaleza.

Bajo la óptica de esta teoría, los sistemas caóticos se caracterizan por su adaptación al cambio y en consecuencia por su estabilidad.

Si tiramos una piedra a un río su cauce no se ve afectado, ya que la corriente buscará nuevos caminos; no sucedería lo mismo si el río fuera un sistema ordenado en el que cada molécula de agua tuviera una trayectoria fija.

En consecuencia, las leyes del caos ofrecen una explicación para la mayoría de los fenómenos naturales, desde el origen del Universo, la propagación de un incendio o la evolución de una sociedad.

Entonces, ¿por qué lleva la humanidad tantos siglos sumida en el engaño del orden?

El problema parte del concepto clásico de ciencia, que exige la capacidad para predecir de forma certera y precisa la evolución de un objeto de estudio dado. Descartes aseguraba que si se fabricara una máquina tan potente que conociera la posición de todas las partículas y que utilizara las leyes de Newton para conocer su evolución futura, se podría predecir cualquier cosa del Universo (Ritter y Muciño, 2000 a).

Esta afirmación tan reduccionista como audaz, ilustra la euforia científica que se ha practicado a lo largo de la historia de la ciencia; sin embargo, este hito científico que impuso el orden, el determinismo y la predicción en la investigación, limitó los objetos a fenómenos que coincidieran con un patrón previo.

Mientras que todo aquello que evidenciara turbulencia, irregularidad o variabilidad, quedó relegado a la categoría de ruido; sin embargo, cuando este ruido abarcaba la mayoría de lo observable, la tendencia de los científicos en todas las disciplinas fue el de descomponer a los sistemas en sus partes para de esta forma, tratar de corregir y cuadrar los elementos que denotaban ruido, con la finalidad de que no se afectara el resultado global; sin embargo nada estaba más lejos de la realidad.

Sabemos que la condición de cualquier vida es la incertidumbre y la contingencia, pero el caos nos anima a cuestionar algunas de nuestras creencias más queridas y nos incita a formular nuevas preguntas acerca de la realidad.

En el desarrollo de la Teoría del Caos, se requirieron tres pasos fundamentales: el primero de ellos, ocurrió hacia finales del siglo XIX, con el físico-matemático Hernri Poincaré quien introdujo el concepto de no linealidad, donde origen y resultado divergen y los algoritmos lineales, propuestos hasta ese entonces no resolvían los diferentes fenómenos a analizar; el asumir que el 90% de los procesos en la naturaleza son de carácter no lineal, se contrapuso con el ideal clásico de los sistemas lineales, en los que causa y efecto se identifican plenamente; bajo este esquema, se sumaban las partes y se obtenía la totalidad de la explicación de un fenómeno.

Edward Lorenz un estudioso de las leyes atmosféricas en 1960, dio sin proponérselo, el segundo paso en el avance de la Teoría del Caos: un día al realizar simulaciones a partir del comportamiento de los parámetros meteorológicos elementales, copió por error los números de la impresión anterior de sus registros y los introdujo en la computadora.

El resultado le conmocionó; el tiempo atmosférico, a escasa distancia del punto de partida, divergía parcialmente del obtenido con anterioridad, pero al cabo de pocos meses -ficticios-, puesto que eran simulaciones, las pautas perdían la semejanza por completo. Lorenz examinó sus números y descubrió que el problema se hallaba en los decimales; el programa guardaba seis, pero para ahorrar espacio él sólo introdujo tres, convencido de que el resultado apenas se resentiría.

Esta actuación aparentemente inocua puso fin a los pronósticos a largo plazo y, puso de manifiesto la extremada sensibilidad de los sistemas no lineales: así nace el concepto denominado "efecto mariposa" o "dependencia sensible de las condiciones iniciales"; donde se pone de manifiesto la influencia que la más mínima perturbación en el estado inicial del sistema ejerce sobre el estado final del mismo; por su parte, el escritor James Gleick parafrasea: "si agita hoy, con su aleteo, el aire de Pekin, una mariposa puede modificar los sistemas climáticos de Nueva York el mes que viene".

En consecuencia cualquier variación, ya sea en una milésima o en una millonésima, se forma una pequeña muesca que modificará el sistema hasta el punto de hacerlo imprevisible.

Por último, el tercer paso se lo imprimió el carácter no lineal e iterativo de los sistemas en la naturaleza, donde está permitido que instrucciones muy sencillas originen estructuras sumamente complejas.

Esto implica que la mayor parte de la materia que se encuentra en estadíos inferiores y no conforma elementos más desarrollados, de modo que la pirámide va cerrándose; así ésta va de la abundancia de lo sencillo a la complejidad de lo escaso.

Donde, complejidad indica la cantidad de elementos de un sistema (complejidad cuantitativa), además de sus potenciales interacciones (conectividad) y el número de estados posibles que se traducen a través de sus relaciones (variedad o variabilidad).

Así la complejidad sistémica está en proporción directa con su variedad y variabilidad; por lo tanto, es una medida comparativa.

Este concepto guarda relación con el del lenguaje, que parte de las letras y pasa por las palabras, frases, párrafos, capítulos y libros; con la peculiaridad de que las letras no tienen nada que ver con las palabras y así sucesivamente; del mismo modo que la letra "h" no está emparentada con el concepto huracán; esto significa que cuanto más de cerca se mire un problema en la naturaleza, tanto más borrosa se vuelve la solución.

Así las estructuras más complejas en la pirámide tienen propiedades ajenas y diferentes a los ingredientes anteriores, lo cual plantea un problema importante para la ciencia, ya que se pierde la capacidad de predicción; a dichas propiedades se les conoce como propiedades emergentes.

Sin embargo si la precisión difumina aún más el objeto de estudio, ¿qué estrategia debe emplearse para estudiar los sistemas complejos?

Aquí interviene la teoría de la totalidad, que concibe el mundo como un todo orgánico, fluido e interconectado; si algo falla no debe buscarse la porción dañada, sino más bien hay que revisar el sistema completo ya que se trata de una unidad indisoluble (Ritter et al, 2003).

El gran error histórico de la ciencia consiste en observar la naturaleza de modo fragmentado y explicarlo todo mediante la suma de sus partes, ignorando dos aspectos primordiales: la imposibilidad de "meter la totalidad en el bolsillo" porque el bolsillo también forma parte de ella y la dependencia que existe entre el observador, lo observado y el proceso de observación; donde el hombre integra la realidad, de modo que su mera presencia altera el objeto de estudio.

La obsesión por interpretar el caos desde el punto de vista del orden debe dejar paso a una interpretación global, que salva las fronteras de las diferentes disciplinas y acepta la paradoja que convierte lo simple y lo complejo, el orden y el caos, en elementos inseparables.

Donde por elemento se entiende como las partes o componentes de un sistema que pueden organizarse en un modelo.

Por ejemplo, lo más complejo que ha concebido el hombre, denominado el fractal de Mandelbrot, se creó a partir de una ecuación iterativa muy simple; así el caos es una inagotable fuente de creatividad, de la que también puede surgir el orden y viceversa.

Las civilizaciones antiguas creían en la armonía entre el caos y el orden, y definían al primero como "una suerte de orden implícita"; quizá sea el momento de reflexionar y retomar el concepto.

Las principales hipótesis que se plantean son las siguientes:

-El caos existe en todas partes pero a la vez se observa un orden dentro de este caos.

-En su dinámica, ecuaciones simples presentan una gran complejidad, con dependencias sensitivas a las condiciones iniciales.

-No existen fronteras disciplinarias que la delimiten, por lo que se le considera como la naturaleza general de los sistemas.

A continuación veremos como lo anterior se relaciona con la Teoría General de Sistemas, paradigma fundamental para el estudio de un sistema complejo como lo es la Climatología, hasta no hace mucho tiempo, una subdisciplina o subsistema de la Geografía; entendiendo como subsistema, a conjuntos de elementos y relaciones que responden a estructuras y funciones especializadas dentro de un sistema mayor.

En términos generales, los subsistemas tienen las mismas propiedades que los sistemas y su posición es relativa a la posición del observador.

Desde este ángulo se puede hablar de subsistemas, sistemas o supersistemas.

El biólogo austriaco Ludwing von Bertalanffy hacia la década de los 30’s fue uno de los fundadores de este innovador paradigma; seguido por Ronald Ashby y Gregory Bateson en las siguientes dos décadas.

Las propuestas maduraron para convertirse en la base de la Teoría General de los Sistemas, cuya construcción teórica trata de los principios y leyes que conciernen a toda clase de sistemas sin importar la rama científica de la que provengan; donde se busca una formalización matemática entre las relaciones y las funciones isomorfas, éstas últimas se refiere a las características del conjunto de los sistemas del mundo material e inmaterial.

Para esto se emplearon los conocimientos adquiridos por otras disciplinarios a través de la teoría de las organizaciones: la cibernética y la teoría de juegos.

Este nuevo paradigma surge en contraposición con la corriente mecanicista y determinista, tal que a la edad postindustrial la precedió la edad industrial o de la máquina (el mecanicismo), cuya visión o paradigma estaba fundamentado en dos principios:

1) que es posible entender completamente el mundo y

2) que dicho entendimiento se podía lograr mediante el método analítico. Ambos principios se basan en el reduccionismo, el método analítico y el determinismo.

El reduccionismo implica dividir todo hasta sus últimos elementos irreducibles, a partir de los cuales se explica luego el resto.

Al hacer un recorrido de los resultados de la ciencia -desde los griegos hasta nuestros días- se observan múltiples ejemplos de esto: como la física de los átomos, la célula en biología y el comportamiento de los elementos del clima.

Sin embargo, los conocimientos actuales en todos estos campos demostraron la falsedad de la existencia de tales elementos; esto último es particularmente palpable en la física moderna.

El método analítico consiste en desarmar en partes discretas, aquello que se pretende entender; el tratar de explicar el comportamiento de las partes separadas, para luego amalgamar el entendimiento de éstas en un comprensión de la totalidad.

Asimismo, el determinismo es la creencia de que todos los fenómenos se pueden explicar a través de relaciones causa-efecto.

En múltiples casos se intenta explicar, aún ahora, sólo el efecto, excluyendo cualquier incidencia del medio ambiente al ignorar que en todo fenómeno inciden una multiplicidad de causas y no es sólo el producto de una sola de ellas.

Esta manera de pensar crea problemas prácticamente irresolubles como lo es la antinomia del determinismo, donde el libre albedrío y las dificultades de verificar leyes sobre la base de la causalidad, implican crear condiciones ideales; uno de los ejemplos clásicos, es el estudio de la gravedad a través de la simulación de la caída de los cuerpos en un vacío absoluto dentro del laboratorio.

Dos ejemplos comunes en el campo de la Climatología, es en el estudio de los tornados y de los huracanes, donde el enfoque principal se da en el estudio del comportamiento de la presión barométrica y la temperatura; dejando de lado la circulación zonal, las celdas anticiclónicas y las corrientes marinas.

Hacia finales de la Segunda Guerra mundial, gran parte de la comunidad científica reconoció que algo andaba mal; comenzó a verse que cuando se -analizaba- un sistema, sus propiedades esenciales se perdían, por ejemplo, un automóvil desarmado no transporta una persona "desarmada"; así advirtieron que era necesario un pensamiento sintético para explicar el comportamiento del sistema.

Con esta forma de pensamiento se busca revelar la función, en lugar de la estructura; así más que el porqué el sistema funciona de una cierta manera; para qué lo hace.

Es importante señalar que esta concepción no implica desechar el método analítico. Es decir, análisis y síntesis son complementarios y el pensamiento sistémico incluye a ambos.

Los principales objetivos de la Teoría General de Sistemas son:

  • Investigar las analogías, paralelismos, semejanzas, correlaciones e isomorfías de los conceptos, leyes y modelos en las diversas ciencias. Al respecto, cabe precisar que isomorfía se define como la fórmula, pauta, estructura, proceso o interacción que demuestra ser la misma, aunque en términos generales, en diversas disciplinas y escalas de magnitudes dentro de los sistemas reales, cambie en función del sistema que se analice.

De manera paralela, la cibernética se ocupa del estudio del mando, del control y de las regulaciones de los sistemas y constituye una parte inseparable de la Teoría General de Sistemas; sus conceptos resultan extremadamente útiles para entender el funcionamiento de los sistemas complejos, como son la Climatología, la Ecología y el Derecho por mencionar algunos.

Dentro de este paradigma, el sistema es una entidad autónoma dotada de una cierta permanencia, que está constituida por elementos que se conforman como subsistemas estructural y funcionalmente interrelacionados; cuya transformación ocurre dentro de ciertos límites que le permiten adaptarse a las variaciones de entorno específico.

Así la Teoría General de Sistemas no estudia a los sistemas a partir de su organización interna, sus relaciones recíprocas, sus niveles jerárquicos, su capacidad de variación y adaptación, su conservación de identidad, su autonomía, las relaciones entre sus elementos, sus reglas de organización y crecimiento, su desorganización y destrucción, entre otros aspectos; sino que por el contrario, una de las virtudes esenciales de esta teoría, es la de tratar de los sistemas -sin prescindir- de las relaciones con su entorno manteniendo además las conexiones internas (estructura primaria) y externas de sus elementos (hipoestructura).

Todo lo cual no puede ser separado sin destruir la esencia del sistema, es decir su unidad; pues una de las ideas básicas de esta teoría es que el todo es más que la suma de sus partes, porque las características de las partes constitutivas de ese todo no son explicables a partir de las características de las partes aisladas.

Es otra cosa y es más, porque la entidad de nivel superior tiene otras propiedades o atributos diferentes a las de las partes que lo componen.

La piedra angular de la existencia de todo sistema consiste en el hecho de que constituya una entidad aislada, pero su aislamiento no es absoluto, aunque sí lo suficiente para poder distinguirlo de su entorno, clara y permanentemente.

Un sistema en el caso de los sistemas biológicos, está rodeado por un límite o membrana que lo aísla relativamente, donde se separa el endomundo del exomundo.

Las membranas de este tipo son siempre permeables y selectivas; además, juegan un papel fundamental en la organización de los intercambios entre el sistema y su entorno (o eventualmente, en los que operan entre subsistemas, por lo general, ellos mismos limitados por membranas).

Los sistemas metavivientes también desarrollan membranas aunque, en este caso particular, el concepto debe ampliarse.

Por ejemplo, resulta evidente que en las fronteras políticas, los recintos de las empresas y organizaciones, en el caso de las sociedades humanas, o los límites de las termiteras en las sociedades animales, constituyen membranas en el sentido antes definido; es decir, son funcionalmente homólogas a las membranas biológicas.

Al respecto el ecólogo catalán Ramón Margalef, señala que un sistema es algo que puede ser disecado, donde se reconocen partes separables que actúan unas sobre otras.

Sin embargo, el sistema cambia con el transcurso del tiempo, pero conserva alguna propiedad invariante y puesto que tenemos la libertad para escoger las propiedades invariables, casi nada escapa a la definición de sistema.

Un sistema se concibe entonces, compuesto de los elementos y las interacciones que ponen en relación a unos elementos con otros.

Las relaciones pueden ser recíprocas (principio de circularidad) o unidireccionales.

El resultado de estas interacciones es que, suponiendo que persistan, no se puede afirmar que los estados futuros del sistema sean completamente indeterminados o regidos por el azar.

Es factible aportar una descripción suficiente de un sistema, en una forma abreviada o corta; en relación con la presentación de todo el sistema.

Un aspecto fundamental es la existencia de restricciones, que de alguna manera limitan el ámbito dentro del que sitúan los estados futuros.

Cuando un elemento o un subsistema se combina con otros, en el interior de un sistema, aparece cierta convergencia de comportamiento, en el sentido que cada elemento influye sobre las posibles variaciones de los demás y como consecuencia, el número de posibilidades que, a priori podría parecer muy grande, queda más o menos limitado.

Un sistema tiende a converger o a cerrarse sobre sí mismo y los sistemas que no se comportan de esta manera, se desvanecen y no hay nada que delimitar o reconocer como sistema; puesto que cada acción o movimiento depende de la conformación de influencias procedentes de otros elementos inmediatos, donde las posibilidades de variación se reducen y la actividad del sistema parece estar guiada o regulada.

En un sentido muy amplio, todo sistema se puede calificar de cibernético; si por este término se entiende la especialidad científica que se ocupa de la regulación y el control.

Tal y como se ha indicado, un sistema se caracteriza por la convergencia en el comportamiento de sus diversas partes.

En consecuencia, el conjunto de los estados posibles está más limitado que el de los estados que serían previsibles, de no conocer las interacciones entre las partes.

La propiedad básica de todo sistema consiste en la restricción del número de estados o configuraciones realizadas.

Por lo tanto, todo sistema contiene información, en el sentido propio con que se emplea esta palabra en la teoría de la comunicación.

Las fronteras e interfases son muy importantes, por la capacidad que tienen de acumular información que se refleja en la riqueza de fronteras que pueden reconocerse; éstas constituyen aquellas líneas que separan al sistema de su entorno; en todos los casos es el observador quien define lo que le pertenece y lo que queda fuera del sistema.

De tal manera que la información siempre está asociada al desarrollo histórico; así en un mundo que ya posea cierta estructura, cualquier interacción entre la materia y la energía modifica su estructura y hace que los cambios futuros sean más predecibles con respecto a su momento anterior.

En términos formales, la cantidad de información que permanece en el sistema es igual a la información que existe más la que entra, es decir, hay una agregación neta en la entrada y la salida de energía; no elimina la información del sistema (Johansen, 1975).

Toda la energía que se incorpora a los sistemas, se comporta según la ley de la conservación de la energía; lo que implica que la cantidad de ésta que permanece en un sistema es igual a la suma de la energía importada -de un nivel a otro-, menos la suma de la energía exportada, denominada negentropía.

Asimismo Margalef señala que la información que está presente en las estructuras actuales, sirve para reconstruir el pasado y refleja verazmente la energía usada y degradada en el pasado.

Esta energía no se ha perdido completamente, puesto que las estructuras que se formaron, guardan la información para canalizar cambios futuros; es decir, hace que determinados estados futuros sean más probables que otros.

Es posible descubrir o interpretar la -utilidad- de dicha información, si estamos dispuestos a aceptar que las estructuras acumuladas hacen -más eficiente- la degradación de la energía.

Así la acumulación de información no es gratuita, pues significa cambios de energía y por lo tanto, un aumento del valor de la entropía (que en cierta manera mide el grado de desorden del sistema).

Sin embargo, la información conseguida, persiste en forma de estructura y puede orientar en uno u otro sentido el uso futuro de la energía, de tal manera que se puede juzgar más eficiente; esto implica que cuando la información sube de categoría o de estrato, se adquiere mayor información; que se traduce en la organización de canales y códigos y, la información resultante que ingresa al sistema, adquiere un nuevo sentido.

Al proceso de introducción de nuevos resultados al sistema en forma de retroalimentación se le denomina recursividad.

Si se contextualiza lo anterior dentro de las sociedades humanas, significaría que la acumulación de información que realizan las sociedades tecnológicamente más avanzadas es mayor, en relación con las de menor avance, también llamadas en desarrollo; asimismo, en la naturaleza, son evidentes las diferencias entre los ecosistemas, de acuerdo a su grado de desarrollo.

Este efecto resulta particularmente importante en el estudio de intercambios entre sistemas.

El sistema que es mayor, en términos de organización adquirida, puede hacer siempre, un mejor uso de la información, es decir, la asimila y la multiplica.

Según Margalef, tal asimetría en el intercambio de información se percibe como injusta, puesto que el participante que ya tenía más información, recibe aún más; esta constatación se le designa como el principio de San Marcos o de San Mateo, por la relación que guarda con el evangelio, que dice: al que tiene se le dará y al que no tiene aún lo poco que parece tener se le quitará.

Es decir, que cuando dos sistemas con diferente complejidad interactúan, el aumento de la información es mayor en el que era complejo, pues parece alimentarse del más simple e incluso, puede asimilarlo.

En el terreno de la ecología o de la climatología, analizadas desde la Teoría General de Sistemas, este principio resulta extraordinariamente valioso, ya que agudiza todos los gradientes de las propiedades que se puedan interpretar como portadoras de información, aspecto que puede contribuir en la compartimentación progresiva del espacio.

Dichos efectos son particularmente importantes, en la creación de bloques discontinuos que funcionan como piezas en los sistemas abiertos, que se encuentran lejos de una situación de equilibrio.

Lo anterior ejemplifica cómo la estructura puede crecer alimentándose de la función.

Sin embargo, los estados de equilibrio sistémico pueden alcanzarse en los sistemas abiertos por una diversidad de caminos; a este estadio se le denomina equifinalidad y multifinalidad; la permanencia del dicho estado, implica necesariamente la importación de recursos provenientes del ambiente.

Los recursos pueden consistir en flujos energéticos, materiales o informativos.

La realidad se presenta bajo dos aspectos complementarios inseparables: 1) lo estructural-estático y 2) lo funcional-dinámico.

Así cada elemento se halla situado en la estructura de acuerdo con la función que le compete.

Estructura y función son dos enfoques complementarios de una misma realidad y ninguno describe por sí sólo y de manera total el sistema objeto de estudio.

Sin estructura la función desaparecería; un enfoque diacrónico del sistema resalta la función, mientras que un enfoque sincrónico, la estructura; sin embargo, un modelo estructural-funcional reconoce que los dos aspectos deben integrarse de manera correcta.

Así, ningún modelo sistémico puede ser estático, porque ningún sistema lo es, salvo quizá en el brevísimo momento en que deja de ser un sistema y empieza a descomponerse en sus elementos.

En todos los casos, los modelos son constructos diseñados por un observador que persigue identificar y mensurar las relaciones sistémicas complejas; asimismo todo sistema real puede ser representado por más de un modelo, cuya expresión depende tanto de los objetivos del modelador, como de su capacidad para distinguir las relaciones relevantes con relación a tales objetivos; sin embargo, la esencia de los modelos sistémicos es la simplificación.

La cibernética como ciencia que se ocupa del estudio del mando, del control, de las regulaciones y del gobierno de los sistemas, propone el concepto de retroalimentación o feed-back, el cual parte del principio de que todos los elementos, componentes o subsistemas de un sistema, deben comunicarse entre sí para desarrollar interrelaciones coherentes, es decir que permitan hacer perdurar el sistema en el tiempo y en el espacio.

Existe retroalimentación negativa cuando su función consiste en contener o regular el cambio; a esto se le denomina fuerza estabilizadora, aunque no siempre es una fuerza en el sentido físico de la palabra. Mientras que, es positiva, si amplifica o multiplica el cambio en una dirección determinada.

Volviendo al problema original del calentamiento climático global, es factible aseverar sin lugar a dudas, que hay una íntima conexión entre la información y su procesamiento en el mundo físico de la Meteorología, la Climatología, la Ecología, la Biología Social y el Derecho; en donde no es admisible una jerarquía científica; sino más bien una interdependencia entre cada una de las ciencias mencionadas; esto eliminaría la visión analítica, determinista y reduccionista, para dar paso a una sistémica y holística (del griego: holos = todo).

En este sentido, en cada una las ciencias y particularmente en el Derecho, desde el punto de visto antropogénico, se han alcanzado proporciones colosales, al nacer nuevas ramas como el Derecho Ambiental, donde las instituciones regidoras tienen un carácter global como las Naciones Unidas, la Comunidad Europea y el Mercosur. Podría enfocarse, dentro de un análisis sistémico, si se visualizan de manera integral los aspectos sociales, económicos, políticos, jurídicos, ecológicos y climáticos; ya que sólo esta visión enfoca la realidad desde distintos ángulos y permitiría trabajar inter y transdiciplinariamente.

Una característica decisiva para analizar los problemas bajo la óptica de los sistemas complejos humanos, sociales, educativos, culturales y ecológicos, radica en su capacidad para elaborar o modificar sus formas con el objeto de conservarse viable, es decir, que posea una reatroalimentación positiva o negativa.

Donde los procesos apuntan al desarrollo, el crecimiento o cambio de forma, la estructura y el estado general del sistema.

En términos cibernéticos, los procesos causales mutuos que se refieren a la circularidad, es decir, a la retroalimentación, se denominan morfogenéticos.

Estos procesos activan y potencian la posibilidad de adaptación de los sistemas a ambientes en transición, aquí se incluyen los sistemas humanos, culturales, educativos y sociales.

Por otro lado, la morfostasis se refiere a los procesos de intercambio que se generan con el ambiente y tienden a mantener un estado dado, con una retroalimentación negativa, un ejemplo de éstos, son los sistemas vivos.

En este sentido Lovelock propone que un sistema jurídico global abarque el sistema ecológico del planeta y denomina este concepto como Gaia: donde considera a ambos como un organismo viviente, donde sería imprescindible diseñar una legislación, establecer una jurisprudencia y elaborar una doctrina que considere esta situación, desde el ángulo de que el ecosistema no sirve al hombre, sino que el hombre se integre al ecosistema.

Es así que derecho y ecología se influyen recíprocamente, con redes complejas de retroalimentación, de una forma quizá más caótica y por lo tanto más creativa, de lo que parece a simple vista, pero siempre bajo los límites flexibles impuestos por la Teoría de Juegos y la Termodinámica.

Por último, hablaremos de los diferentes tipos de sistemas, para proponer una forma acorde con el paradigma sistémico de abordar la Climatología.

Es conveniente advertir que no obstante el papel innovador dentro de los diferentes campos de la ciencia, la Teoría de Sistemas no se despega -en lo fundamental- del modo cartesiano (separación de sujeto/objeto).

Así, forman parte de sus problemas tanto la definición del status de realidad de sus objetos, como el desarrollo de un instrumental analítico adecuado para el tratamiento lineal de los componentes sistémicos (esquema de causalidad).

Bajo este marco de referencia los sistemas se clasifican de la siguiente manera:

  • Según su actividad los sistemas pueden agruparse en reales, ideales y modelos. Mientras los primeros asumen una existencia independiente del observador (quien los puede descubrir); los segundos, son construcciones simbólicas, como el caso de la lógica y las matemáticas; mientras que, el tercer tipo corresponde a las abstracciones de la realidad, donde se combina lo conceptual con las características de los objetos.

Así por ejemplo los sistemas reales son, por ejemplo, las galaxias, los perros, las células, los átomos, los huracanes, los tornados, El Niño y La Niña; mientras que, los conceptuales son la lógica, las matemáticas, la música y, en general, todas las construcciones simbólicas.

Veamos ahora los dos grandes grupos de estrategias que se pueden emplear en la investigación y la enseñanza de cualquier disciplina científica y, particularmente de la Climatología:

  • Bajo la perspectiva de sistemas en donde las distinciones conceptuales se concentran en una relación entre el todo (sistema) y sus partes (elementos), (Ritter y Mosiño, 2000 b).

 

Cabe señalar que el ambiente, se refiere al área de sucesos y condiciones que influyen sobre el comportamiento de un sistema.

En lo que a complejidad se refiere, nunca un sistema puede igualarse con el ambiente y seguir conservando su identidad como sistema.

La única posibilidad de relación entre un ambiente y un sistema, implica que el primero debe absorber selectivamente aspectos de éste.

Sin embargo, esta estrategia tiene la desventaja de especializar la selectividad del sistema respecto a su ambiente, lo que disminuye su capacidad de reacción frente a los cambios externos; esto último incide en la aparición de sistemas abiertos.

 

CONCLUSIÓN

Vivimos en un mundo confuso y desordenado, con estilos de vida prosaicos y estériles; donde los tipos de ocupación a veces inspiran muy poco; sin embargo son precisamente el caos y la confusión los que dan lugar a grandes cosas.

Es decir vivimos en situaciones difíciles pero también éstas permiten oportunidades; donde la visión sistémica y la creatividad nos dan la capacidad y oportunidad de proyectar y adoptar un futuro nuevo.

La creatividad con enfoque sistémico es un estilo de vida, que incide en el pensamiento, la conducta, las actitudes, los valores, comunicación y la enseñanza.

La creatividad consiste en ver las cosas con un nuevo enfoque; pero sobre todo se puede aprender, acción que no es lujo sino una necesidad.

La creatividad hace que el proceso de aprendizaje sea algo permanente, es decir, nos hace aprendices vitalicios.

La educación es un proceso y aquél que deja de aprender, no sólo se marchita, sino que ahoga a quienes lo rodean.

A medida que la sociedad experimenta cambios profundos, rápidos y significativos, los métodos de enseñanza también deben ser diferentes.

Es aquí, donde un líder creativo debe abrazar lo nuevo e inexplorado como si fuera una oportunidad nueva (Ritter y Klimek, 1997).

La creatividad involucra metamorfosis, donde las verdades eternas dejan de ser certezas, a menos que tengan significado para cada situación innovadora; es decir, se convierte en un medio para lograr algo mejor y más maduro.

Su característica principal es que es permanentemente constructiva, funde pensamientos y hechos en una configuración novedosa y relevante.

Es percibir los problemas, deficiencias y falta de armonía, en relaciones novedosas con la información existente; se convierte en una herramienta que identifica los elementos ausentes para encontrar soluciones, a partir de formular hipótesis que sean perfectibles para, finalmente comunicar resultados.

Genera acciones y pensamientos únicos que están en función del conocimiento, la imaginación y la evaluación; para beneficiar a nuestros semejantes, donde el proceso es tan importante como el producto resultante.

Nuestra mente finita no alcanza a veces a comprender la complejidad y verdad infinita; nos gustan las ideas o fórmulas simples, congruentes y uniformes.

Nos desagrada la tensión, la ambigüedad y la oposición, de ahí podemos decir que el hombre moderno es un ser agotado, un tanto marchito por las preocupaciones que oscurecen todo lo que le rodea.

Nuestros esfuerzos serán inútiles a menos que se fortalezcan con ideas creativas, para evitar ser dominados por las ideas sin valor, donde ser del mismo sentir, pueda no significar tener la misma opción; así nuestro objetivo es desarrollar deliberada y conscientemente, la conducta creativa y el potencial humano, determinando lo que no se puede cambiar y lo que sí se debe cambiar; permitiéndonos abrir hacia alternativas innovadoras.

Asimismo, la capacidad de deducción a partir de las leyes de la lógica y las matemáticas, crean pensadores disciplinados; aunque no necesariamente mentes creativas; de ahí que, las personas demasiado inteligentes, no obligadamente son las más creativas.

Algunas sociedades promueven la creatividad, mientras que otras, la inhiben. No es fácil cultivar esta disciplina porque son muchos los factores determinantes que inciden en este proceso; por lo que una persona con estas características, se convierte en un ser que debe ser considerado en su totalidad.

Además de apoyarlo en la difusión de sus propuestas.

LITERATURA CITADA

 

 

 

o. PLANIFICANDO EL FUTURO

Walter Ritter Ortiz1, René Garduño López2, Teresa Reyna Trujillo3

1 Sección de Bioclimatología, Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM. Circuito Exterior s/n, Ciudad Universitaria, Deleg. Coyoacan, México, D. F. walter@atmosfera.unam.mx.

2 Sección de Modelos Climáticos, Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM. Circuito Exterior s/n, Ciudad Universitaria, Deleg. Coyoacan, México, D. F. walter@atmosfera.unam.mx.

3 Instituto de Geografía, UNAM

 

INTRODUCCIÓN

Desde el punto de vista de la sucesión ecológica, la sociedad estable representa el máximo desarrollo permisible, lo que proporciona la estabilidad de largo plazo.

En los sistemas de estado estable se deja de crecer, pero a la vez se mantiene un flujo de energía estable que retiene la capacidad de diversificación y la oportunidad de utilizar con más eficacia la energía que recibe, implicando más oportunidades para acomodar en el sistema un mayor número de componentes, los cuales recibirán la cantidad de energía necesaria para mantener sus actividades a un nivel adecuado y de mayor eficiencia, utilizando toda su energía para mantener la calidad de vida de sus componentes.

Si se destruye una estructura, se repara de inmediato, es decir hay construcción y crecimiento lo que no se da cuando se alcanza el nivel de desarrollo máximo.

Como la sociedad en estado estable incorpora la riqueza natural en la ecuación de desarrollo y como, a su vez, el éxito de esta sociedad depende de la creatividad y el trabajo humano, muchos de los problemas sociales y poblacionales disminuirán en importancia a medida que se efectúen los ajustes culturales y sociales con las realidades y los límites naturales de los países.

Los habitantes de cada país deben comenzar a planificar el futuro con base al ajuste ecológico.

Esto implica una delimitación inicial de la riqueza natural y de las potencialidades de cada zona de vida.

Cualquier función vital que pueda llevarse a cabo utilizando los sistemas naturales debe efectuarse de esta manera en vez de emplear estrategias que exigen un alto costo de energía.

El tipo de asociación que va a caracterizar a la humanidad, de hoy en adelante, se debe basar en la comprensión de que todo está vinculado entre sí y es interdependiente.

Ahora es mayor que nunca la necesidad de entender que hay un contacto íntimo entre la economía del desarrollo y el medio ambiente.

Existe una relación fundamental entre estas disciplinas, en vista de los intercambios que se producen en las complejas comunidades de productores y consumidores.

Desafortunadamente las consecuencias económicas de aspectos como es la sustentabilidad, no son aún lo bastante claras para los creadores de políticas de la economía, en vista de que la sustentabilidad nos obliga a prestar atención al futuro ya que quienes toman las decisiones son propensos a considerar sólo los beneficios inmediatos y a pasar por alto los costos a largo plazo.

Si es posible que al continuar con el crecimiento económico podemos capacitarnos para afrontar los problemas del medio ambiente con más eficacia, la experiencia nos ha mostrado muy pocos éxitos en este sentido.

En sí mismo el crecimiento económico no es ni la única causa ni el remedio de la degradación ambiental, ya que sus nexos son mucho más sutiles y complejos.

Los problemas del medio ambiente no han sido bien entendidos ya que generalmente nos ocupamos más de los síntomas que de las causas medulares, donde las manifestaciones son indicadores tardíos de un desarrollo no sostenible.

Las consideraciones económicas señalan tanto las causas medulares como el posible remedio de la degradación ambiental.

La buena economía y la buena ecología deben ir de la mano en los países en desarrollo, factor esencial para la calidad de la vida, donde el ambiente es un determinante crítico de la cantidad, calidad y sustentabilidad de las actividades humanas, y de la vida en general.

Cualquier tipo de explotación de los recursos no renovables lleva de un modo inevitable a su agotamiento parcial o total, así como a la degradación del paisaje y a la generación de desechos.

La cuestión no es cómo prevenir o eliminar por completo la degradación ambiental, sino cómo reducirla al mínimo o por lo menos mantenerla en un nivel que sea congruente con los objetivos de la sociedad.

A fin de construir una sociedad sostenible para las generaciones venideras, será preciso que rediseñemos por completo muchas de nuestras tecnologías e instituciones sociales, salvando el abismo actual entre el diseño humano y los sistemas ecológicamente sostenibles de la naturaleza.

Las leyes naturales son absolutas e inmutables y funcionan Independientemente de los valores y juicios humanos. Por eso debemos identificarlas y obedecerlas si deseamos ajustarnos al orden natural.

Debemos tratar también de comprender los factores que gobiernan y regulan el desarrollo, estructura y funcionamiento de los sistemas naturales. La naturaleza se rige por estas leyes y, mediante la selección natural, los sistemas se adaptan a las condiciones del ambiente local.

Es decir que la vida en nuestro planeta se caracteriza por su capacidad reproductiva, evolutiva y adaptativa, y se organiza por niveles de complejidad que aumentan con el tamaño del sistema.

Absorción, concentración y regulación de los flujos de materia y energía entre los componentes del sistema dependen de su organización estructural y son ejemplos de procesos que contribuyen al flujo óptimo de energía.

Un sistema con gran complejidad estructural sólo puede existir si el ambiente físico es lo suficientemente benévolo para mantener su organización.

Con un óptimo flujo de energía, aumenta al máximo el trabajo que rinde un sistema, por consiguiente mejora su condición competitiva y así el sistema mejor acoplado al ambiente con esta ventaja competitiva, será el sistema con la mayor probabilidad de sobrevivir. Interesa poder conocer las adaptaciones estructurales al ambiente físico y biológico, al cual se expone el sistema y saber cómo y por qué su propia organización contribuye a su funcionamiento y por lo tanto, a los flujos de energía a través del ecosistema.

La biosfera es capaz de abastecerse por sí sola de todas las substancias y alimentos necesarios para mantener la vida, y ninguna especie puede sobrevivir aislada del resto de este gigantesco sistema.

Un regulador de ecosistemas es una especie que utiliza una porción de los recursos del sistema y a cambio, ejecuta acciones especializadas que son necesarias y de provecho para la sobrevivencia de ese sistema. Los animales son reguladores de ecosistemas ya que hacen posible el flujo de energía a través de éste.

Muchas veces las acciones humanas alteran la estructura y función de los sistemas naturales, sin embargo, debemos comprender que entre una especie y el sistema que la contiene, hay una relación dinámica, en la cual ambas partes tienen la capacidad de evolucionar y adaptarse.

Las magnitudes de los problemas del ambiente trascienden fronteras amenazando la salud, prosperidad y empleos, por lo que será crítico redireccionar el uso de nuestros recursos naturales para alcanzar una estabilidad económica y política.

Los seres vivos poseen organización, y su funcionamiento depende completamente de ésta, así como de sus interrelaciones mutuas, interacciones e interdependencias.

Caracterizándose por poseer toda clase de mecanismos de control y regulación, incluyendo múltiples mecanismos de retroalimentación que mantienen el estado estacionario del sistema.

El organicismo nos dice de la importancia de considerar el sistema como un todo y en que dicho todo no debe considerarse como algo misteriosamente cerrado al análisis, sino que debe estudiarse y analizarse eligiendo el nivel de escala adecuado para nuestros propósitos.

El objetivo de la ciencia es hacer avanzar nuestra comprensión de la naturaleza y descubrir la verdad universal definitiva encarnada en dichas leyes y, en poner a prueba su veracidad mediante predicciones y experimentos.

Podemos dar por supuesto que este mundo no es caótico, si no que está estructurado de alguna manera y que los métodos de la investigación científica pueden revelar todos o casi todos los aspectos de esta estructura.

Todo nuevo dato y toda nueva explicación deben ponerse a prueba una y otra vez, preferiblemente por diferentes investigadores y utilizando diferentes métodos.

Sin embargo la máxima categórica que afirma que un solo dato en contra, basta para invalidar que una teoría puede ser cierta para teorías basadas en leyes universales de las ciencias físicas, pero muchas veces no se la puede aplicar a teorías de la biología ecológica.

Cada vez se acepta más que el planteamiento de una teoría no es una simple cuestión de reglas lógicas, y que la racionalidad se debe interpretar en términos más amplios que los que ofrece la lógica deductiva o inductiva.

La racionalidad y validez de una teoría dependen sobre todo no de su confirmación o refutación, si no de su eficacia para resolver problemas.

 

1.- MULTIDIMENSIONALIDAD EN LA SUSTENTABILIDAD: LA DIMENSIÓN DEL RENDIMIENTO MÁXIMO SOSTENIBLE

El concepto de Rendimiento Máximo Sostenible, progresivamente se viene incorporando a los campos de la economía, sociología y política hasta adquirir una dimensión múltiple e integral, donde las nociones ecológicas de capacidad de carga, capacidad de recuperación, capital natural y equidad se entrelazan para definir un estilo de desarrollo o forma de vida sostenible con consideraciones éticas.

El concepto de sostenibilidad aplicado a los ecosistemas tiene un carácter dinámico y un sentido de estabilidad, en la medida en que es preciso cubrir las necesidades cambiantes de una población que sigue creciendo hasta su nivel de estabilización y donde la satisfacción de tales necesidades debe hacerse mejorando la calidad del medio ambiente y de los recursos naturales, condicionada por una compleja interacción de factores biológicos, físicos y socioeconómicos que constituyen la base de todos los sistemas productivos.

La esencia del desarrollo sostenible gira alrededor del mantenimiento de un determinado equilibrio dinámico, ajustado a la capacidad de existencia y regeneración del capital natural y donde se observa que las comunidades no se adaptan a las condiciones medias de sus hábitat, sino a las condiciones mínimas que les permiten seguir viviendo, por lo que el desarrollo de éstas está determinado sobre todo por la disponibilidad mínima de cualquiera de sus elementos.

Un sistema social-económico-productivo no puede medir su sostenibilidad real sobre bases de criterios económicos como es el Producto Nacional Bruto, ya que éstas no incluyen los procesos metabólicos y la eficiencia energética de los organismos vivos y de los ecosistemas.

Los indicadores económicos convencionales tampoco incluyen aspectos sociales para señalar cómo se puede garantizar el bienestar social, pero la información sobre los procesos que afectan al bienestar de la sociedad y a la integridad de los ecosistemas son una variable básica de la ecuación del desarrollo sostenible.

Sostenibilidad ambiental para soportar la sostenibilidad económica y social e incluso política e institucional de la comunidad.

Los sistemas ecológicos, económicos, sociales y éticos, aunque están fuertemente entrelazados, responden a lógicas distintas, jerarquías diferentes y están sometidos a velocidades y cambios de evolución particular.

Contar con las condiciones mínimas de sostenibilidad y compensar las posibles pérdidas de ésta para mantener la estabilidad dinámica, depende de numerosos factores que no siempre son identificables y controlables en la evolución de los sistemas complejos.

Para que el equilibrio final sea sostenible, los procesos de mantenimiento, reposición y renovación deben ser iguales o mayores que los procesos de depreciación, degradación y pérdida.

 

2.- ESTADOS ESTACIONARIOS Y ESTADOS DE EQUILIBRIO POBLACIONAL

Estados estacionarios en el tamaño medio de las poblaciones en la naturaleza no necesariamente representan valores de equilibrio.

Los estados estacionarios en ecología son dependientes del suplemento energético, dados a una tasa constante e introducidos al sistema por el exterior y donde si este suplemento de energía desaparece, el sistema pierde dicho estado estacionario y se alcanza el equilibrio físico, que significa la muerte.

Por lo tanto los estados estacionarios son distintos del equilibrio y se dan tanto en sistemas vivos como no vivos.

Como el proceso de mantener una población viva requiere un continuo flujo de energía potencial y el tamaño de la población depende de la tasa a que dicho potencial de energía entra al sistema a través de los alimentos -ya sea a través de plantas o animales, que servirán posteriormente de alimento a otros consumidores- generando así una cadena trófica o cascada bioenergética, donde las plantas son consideradas como las únicas con capacidad transformadora y productora, siendo las demás poblaciones dependientes de dicha producción de forma directa o indirecta.

 

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