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La capa de ozono se encuentra en la estratosfera, aproximadamente de 15 a 50 km, sobre superficie del planeta, está compuesta por 3 átomos de oxígeno (O3), los cuales actúan como un potente filtro solar evitando el paso de la radiación ultravioleta (UV). Las causas principales de su desgaste son los compuestos llamados, Clorofluorocarbonos (CFC), utilizados en refrigeradores, congeladores, acondicionadores de aire, aerosoles, y plásticos expansibles, la Industria automotriz, fabricación de envases, limpieza y similares, además también existen causas naturales como son el cloro y flúor en forma de sales que escapan de los océanos, el meticloro proveniente de incendios forestales, erupciones volcánicas y variación de actividad solar. El objetivo de esta investigación es proponer un modelo dinámico que explique el comportamiento de la capa de ozono y su interacción con diferentes factores que la desgastan, estimando su vida útil en n periodos, para crear conciencia ambiental, responsabilidad social.
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DESGASTE EN LA CAPA DE OZONO COMO RESULTADO DE LA ACTIVIDAD
HUMANA Y FACTORES NATURALES, APLICANDO UN MODELO DINÁMICO
DE SISTEMAS
Universidad Militar Nueva Granada
Facultad de Ingeniería
Programa Ingeniería Industrial
Simulación II
Bogotá D.C. 2014 – I
Jefferson Alvarado Martínez Leyla Tatiana Rodríguez Chacón [email protected] [email protected]
RESUMEN La capa de ozono se encuentra en la estratosfera,
aproximadamente de 15 a 50 km, sobre superficie del
planeta, está compuesta por 3 átomos de oxígeno
(O3), los cuales actúan como un potente filtro solar
evitando el paso de la radiación ultravioleta (UV). Las
causas principales de su desgaste son los
compuestos llamados, Clorofluorocarbonos (CFC),
utilizados en refrigeradores, congeladores,
acondicionadores de aire, aerosoles, y plásticos
expansibles, la Industria automotriz, fabricación de
envases, limpieza y similares, además también
existen causas naturales como son el cloro y flúor en
forma de sales que escapan de los océanos, el
meticloro proveniente de incendios forestales,
erupciones volcánicas y variación de actividad solar.
El objetivo de esta investigación es proponer un
modelo dinámico que explique el comportamiento de
la capa de ozono y su interacción con diferentes
factores que la desgastan, estimando su vida útil en n
periodos, para crear conciencia ambiental,
responsabilidad social.
PALABRAS CLAVES Ozono, atmósfera, efectos, recuperación,
investigación, SAO.
ABSTRACT
The ozone layer in the stratosphere , about 15 to 50
km above Earth's surface, is composed of three
oxygen atoms ( O3) , which act as a potent sunscreen
preventing the passage of ultraviolet ( UV ) . The main
causes of wear and compounds are called ,
Chlorofluorocarbons (CFCs ) used in refrigerators ,
freezers , air conditioners , aerosols, and expandable
plastics , automotive industry , packaging
manufacturing , cleaning like in addition there are also
natural causes are chlorine and fluorine in the form of
salts of the oceans beyond the meticloro from forest
fires, volcanic eruptions and changes in solar activity.
The objective of this research is to propose a dynamic
model to explain the behavior of the ozone layer and
its interaction with different factors that wearing
estimating life in n periods, to create environmental
awareness, social responsibility.
KEYWORDS Ozone, atmosphere, effects, recovery, research, SAO.
1. INTRODUCCIÓN La Capa de Ozono es una capa protectora de la
atmósfera que permite preservar la vida sobre la tierra
y actúa como escudo para proteger la tierra de la
radiación ultravioleta perjudicial proveniente del sol.
Está compuesta de Ozono, el cual se encuentra
esparcido en la atmósfera y su concentración varía
con la altura. El ozono es una forma de oxígeno cuya
molécula tiene tres átomos, en vez de dos del
oxígeno común. El tercer átomo es el que hace que el
gas sea venenoso, mortal si se aspira una
pequeñísima porción de esta sustancia.
Hay diversos productos generados por las personas
(conocidos como halo carbonos), que causan la
destrucción del ozono atmosférico a un ritmo diferente
del natural que ha tenido por siglos, con lo cual se
afecta el espesor de la capa de ozono. La capa de
ozono, se encuentra bajo la amenaza de elementos
químicos que nosotros utilizamos. Los mayores
culpables son los clorofluorocarbonos (llamados CFC
en abreviatura). Éstos pueden mantenerse activos en
la atmósfera durante más de 100 años moviéndose
lentamente a través de ella antes de descomponerse
en los elementos químicos que desgastan la capa de
ozono.
Por medio de un estudio detallado de esta capa y con
el uso de herramientas de ingeniería industrial como
la dinámica de sistemas, se pretende conocer en un
futuro el grosor de la misma. En este proceso se
analizan una serie de variables, claves en el proceso
de desgaste como la reforestación, REI, emisión de
gases, prácticas de agricultura, calentamiento global,
avances tecnológicos, conflicto armado entre otras.
[1]
FUENTE: Artículo PNUMA Control aduanero de
sustancias que agotan la capa de ozono, pagina 2.
http://www.pnuma.org/ozono/curso/pdf/m1.pdf
2. ANTECEDENTES Al adelgazarse la capa, la Tierra pierde la protección
ante la radiación ultravioleta del sol, lo cual tiene
efectos nocivos para la vida en el planeta. Ya que se
encuentra en la estratosfera, aproximadamente
de 15 a 50 Km. sobre la superficie del planeta, se
podría pensar que su grosor no dependería del ser
humano y las actividades a las que se dedica, pero no
es cierto; ya que todas las actividades tienen
consecuencias a largo plazo, por ejemplo la emisión
de gases producida por grandes industrias es
generada a su vez por consecuencias de la actividad
humana como la contaminación, producción de
energía.
3. PROBLEMA Durante los últimos 30 años el grosor de la capa de
ozono se ha ido desgastando debido a la emisión de
los gases CFC(Clorofluorocarbonos), debido al
avance en tecnologías (Refrigeradores, Calentadores,
Industria Automotriz, aerosoles, vapores de gasolina,
solventes químicos, Industria de plásticos expansibles
etc.) se ha ido acumulando en mayor proporción,
estos gases permanecen activos durante más de 100
años, y en general son conocidas como SAO
(Sustancias que agotan la capa de ozono) a
consecuencia de este comportamiento se han
descubierto eventos importantes como el agujero de
ozono descubierto desde 1985, por el cual se han
tomado medidas para el control de la emisión de
estos gases, a través de protocolos y normativas
internacionales.
Dado que las SAO causan el agotamiento de la capa
de ozono estratosférico, su producción y consumo
están controlados en virtud del Protocolo de Montreal
y su eliminación gradúan se está logrando gracias a
los esfuerzos de países desarrollados y en desarrollo
que son parte del protocolo. Tanto las SAO como
varias de sus sustancias son gases de efecto
invernadero (GEI) que contribuyen al cambio
climático, las opciones que se elijan para proteger la
capa de ozono podrían repercutir en el cambio
climático, que a su vez podría llegar a influir
indirectamente en la capa de ozono. [2]
FUENTE: Libro LA PROTECCIÓN DE LA CAPA DE
OZONO CLIMÁTICO MUNDIAL, Grupo
Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio
Climático y Grupo de Evaluación Tecnológica y
Económica, pagina 2. http://www.ipcc.ch/pdf/special-
reports/sroc/sroc_spmts_sp.pdf
3.1. SUSTANCIAS QUE AFECTAN A
LA CAPA DE OZONO (SAO) Las sustancias que agotan la capa de ozono (SAO)
son sustancias químicas que tienen el potencial de
reaccionar con las moléculas de ozono de la
atmosfera. El poder destructivo de estas sustancias
es enorme porque reaccionan con las moléculas de
ozono en una reacción fotoquímica en cadena. Una
vez destruida una molécula de ozono, la SAO está
disponible para destruir otras más, la duración de la
vida destructiva de una SAO puede extenderse entre
los 100 y 400 años, según el tipo.
En el marco del Protocolo de Montreal se identificó un
número de sustancias que agotan la capa de ozono
(SAO) y se controla la producción y la utilización de
las mismas Las SAO son básicamente hidrocarburos
clorinados, fluorinados o brominados e incluyen:
Clorofluorocarbonos (CFC)
Hidroclorofluorocarbonos (HCFC)
Halones
Hidrobromofluorocarbonos (HBFC)
Bromoclorometano
Metilcloroformo
Tetracloruro de carbono
Bromuro de metilo
La habilidad que estas sustancias químicas tienen
para agotar la capa de ozono se conoce como
potencial de agotamiento del ozono (PAO). A cada
sustancia se le asigna un PAO relativo al CFC-11,
cuyo PAO por definición tiene el valor 1.
Refrigerantes En la mayoría de los países en
desarrollo, el sector más grande que aún sigue
empleando SAO es el de mantenimiento de equipos
de refrigeración y aire acondicionado, donde los CFC
y HCFC se utilizan como refrigerantes en los circuitos
de enfriamiento. Las SAO se emplean como
refrigerantes en los sistemas de refrigeración y aire
acondicionado y en los de bombas de calor.
Agentes espumantes. Con anterioridad a los
controles regulatorios, el CFC-11 era el agente
espumante más común en la fabricación de espumas
de poliuretano, fenólicas, de poliestireno y
poliolefínicas. Las espumas se emplean en una
amplia variedad de productos y para el aislamiento. El
CFC-11 se está reemplazando progresivamente con
HCFC-141b o con sustancias alternativas que no
agotan la capa de ozono.
Solventes de limpieza. El CFC-113 se ha usado
ampliamente como solvente de limpieza en los
procesos de producción en los que se arman
productos electrónicos, en la limpieza de precisión y
en el desengrase general de metales durante la
fabricación. También se emplea en la industria textil
para la limpieza en seco y para la limpieza de
manchas. Otros solventes que agotan la capa de
ozono incluyen el metilcloroformo y el tetracloruro de
carbono.
Propulsores. El CFC-11 y el CFC-12 fueron usados
ampliamente como propulsores de aerosoles porque
no son inflamables, no son explosivos y no tienen
propiedades tóxicas. El CFC-14 se ha usado para
distribuir productos que contienen alcohol. CFC-113
se ha usado y se usa en aerosoles destinados a la
limpieza. Se pueden producir en forma altamente
pura y son buenos solventes. Los productos que
vienen en aerosol incluyen lacas, desodorantes,
espumas de afeitar, perfumes, insecticidas,
limpiavidrios, limpiahornos, productos farmacéuticos,
pro- ductos veterinarios, pinturas, gomas, lubricantes
y aceites
Esterilizantes. Las mezclas de CFC-12 y óxido de
etileno se usan en la esterilización médica. El
compuesto de CFC reduce la inflamabilidad y el
riesgo de explosiones que presenta el óxido de
etileno. La mezcla más común contiene 88 por ciento
en peso de CFC-12 y se conoce comúnmente como
12/88. El óxido de etileno es particularmente útil para
esterilizar objetos que son sensibles al calor y a la
humedad, como por ejemplo catéteres y equipos
médicos, que usan fibra óptica.
Extintores de incendio. Los halones y los HBFC
fueron usados ampliamente como extintores de
incendio y en la mayoría de los casos se los
reemplaza por espumas o dióxido de carbono.
Fumigantes. El bromuro de metilo ha sido y es usado
extensamente como plaguicida para la fumigación del
suelo con el propósito de proteger las cosechas y
prevenir pestes. También se emplea en las
aplicaciones exentas para cuarentena y preembarque,
tal como veremos en el punto correspondiente a las
exenciones para el uso y la producción de SAO.
Materias primas. El HCFC y el tetracloruro de
carbono se emplean comúnmente como materias
primas en síntesis químicas. El tetracloruro de
carbono se usa como agente de proceso para la
producción de otros productos químicos. Las SAO
que se usan como materias primas no suelen
liberarse a la atmósfera y por ende no contribuyen al
agotamiento de la capa de ozono
El siguiente Cuadro muestra las principales SAO que
se emplean en cada caso:
FUENTE: Artículo PNUMA Control aduanero de
sustancias que agotan la capa de ozono, pagina 7.
http://www.pnuma.org/ozono/curso/pdf/m1.pdf
Las SAO se liberan en la atmósfera de varias formas
incluyendo las siguientes:
o Uso tradicional de solventes de limpieza,
pinturas, equipos para combatir el fuego y latas de
aerosoles.
o Despresurización y purga durante el
mantenimiento de los sistemas de refrigeración y aire
acondicionado.
o Uso del bromuro de metilo en la fumigación
del suelo y en las aplicaciones para cuarentena y
pre-embarque.
o Eliminación de productos y de equipos que
contienen SAO, como por ejemplo espumas o
refrigeradores; y
o Circuitos de refrigeración que presentan
fugas. Una vez liberadas a la atmósfera las SAO se
diluyen en el aire ambiental y pueden alcanzar la
estratosfera mediante las corrientes de aire, los
efectos termodinámicos y la difusión. Debido a su
larga vida, la mayoría de las SAO alcanzará la
estratosfera en algún momento.
3.2. PLAN DE ACCIÓN
INTERNACIONAL A través de los años, el interés continuado y el
aumento de la información científica, condujeron a la
progresiva aceptación internacional de adoptar
medidas para proteger la capa de ozono. Los 21
artículos del Convenio de Viena comprometen a las
Partes a proteger la salud humana y el
medioambiente, de los efectos de la disminución del
ozono.
El protocolo de Montreal que establece un hito sobre
sustancias que agotan la capa de ozono, se adoptó
en Montreal (septiembre de 1987). Este texto jurídico
apelaba por la reducción del 50% de los CFC para el
año 2000. El protocolo contiene un exhaustivo
catalogo para suspender la producción y el consumo,
así como también medidas de control en la
fabricación, exportación e importación de productos
químicos que deterioran la capa de ozono. Las Partes
al Protocolo también establecieron grupos de
expertos sobre aspectos científicos, efectos
ambientales y evaluaciones técnicas y económicas
El protocolo de Kioto, compromete a países
industrializados a estabilizar las emisiones de gases
de efecto invernaderos, establece metas vinculantes
de reducción de las emisiones para 37 países
industrializados y la Unión Europea, reconociendo
que son los principales responsables de los elevados
niveles de emisiones de gases de efecto invernadero
GEI que hay actualmente en la atmosfera, y que son
el resultado de quemar fósiles combustibles durante
más de 150 años.
FUENTE: Manual Programa de las Naciones Unidas
para el Medio Ambiente, PNUMA, Programa
“Ciudadanía Ambiental”, pagina 11.
http://www.interfazweb.net/ifzclientes/ambienteglobal/
doc/capa_ozono.pdf
3.3. EFECTOS DE LA
DESTRUCCIÓN DEL OZONO Aunque el ozono representa apenas una
millonésima parte de la atmósfera terrestre, (se
encuentra en equilibrio dinámico por medio de una
serie muy compleja de reacciones químicas
competitivas y mecanismo de transporte) cumple
con un papel fundamental en la regulación de la
temperatura de nuestro medio ambiente. Absorbe
los rayos ultravioleta componentes de la radiación
solar, haciendo que la intensidad de éstos quede
suficientemente menguada u opacada como para
no perjudicar a los seres vivos que habitan la
tierra. En otras palabras, la capa de ozono protege
la vida en el planeta de los efectos perniciosos de
los rayos ultravioleta, de ahí la importancia
fundamental de no deteriorarla y de mantenerla
sin alteraciones.
A medida que disminuye el ozono, la capa
protectora de la tierra se va alterando y los rayos
UV entran con más facilidad y mayor intensidad en
las capas bajas de la atmósfera, lo que podría:
o Inicia y promueve el cáncer a la piel
maligno y no maligno.
o El 90% de los cánceres de piel se
atribuyen a los rayos UV-B y se supone
que una disminución en la capa de ozono
de un 1% podría incidir en aumentos de
un 4 a un 6% de distintos tipos de cáncer
de piel, aunque esto no está tan claro en
el más maligno de todos: el melanoma,
cuya relación con exposiciones cortas
pero intensas a los rayos UV parece
notoria, aunque poco comprendida y
puede llegar a manifestarse hasta ¡20
años después de la sobre exposición al
sol!.
o Daña el sistema inmunológico,
exponiendo a la persona a la acción de
varias bacterias y virus.
o Provoca daño a los ojos, incluyendo
cataratas.
o La exposición a dosis altas de rayos UV
puede dañar los ojos, especialmente la
córnea que absorbe muy fácil estas
radiaciones. A veces se producen
cegueras temporales y la exposición
crónica se asocia con mayor facilidad de
desarrollar cataratas.
4. DESARROLLO DEL MODELO
4.1. Cuantificación de variables: Para el análisis del sistema a futuro, es necesario
que todas las variables estén cuantificadas, es
decir que de alguna forma ingenieril sea posible su
medición, sea esto como un valor o probabilidad,
obtenida a partir de datos históricos, esto lo
relacionamos a continuación:
Grosor capa de ozono: Para obtener un valor
resultante del desgaste de la capa de ozono es
necesario tener un valor inicial del nivel (No).
La unidad Dobson (DU) es una manera de
expresar la cantidad presente de ozono en la
atmósfera terrestre, específicamente en la
estratosfera. Concretamente es una medida
del espesor de la capa de ozono, una unidad
Dobson (DU) equivale a 0,01 mm de espesor
de capa en condiciones normales de presión y
de temperatura (1 atm y 0 °C
respectivamente), expresado en número de
moléculas, una DU representa la existencia de
2.69 × 1016 moléculas por centímetro
cuadrado (2.69 × 1020 moléculas/m²)
(tomando una porción de capa de atmósfera
de espesor muy pequeño delgadito y
dividiendo el número de moléculas entre la
superficie del mismo),como dato inicial se tiene
que su valor esta en aproximadamente 3 mm
(300 DU). Población, Tasas de Natalidad y Mortalidad: La
CIA World Factbook, 2, que es una publicación
anual de la Agencia Central de Inteligencia
(CIA) de los Estados Unidos con información
básica tipo almanaque acerca de diversos
países del mundo, se encuentra información
de datos de población actual, tasas de
natalidad y tasas de mortalidad para cada uno
de los países y a nivel mundial. A continuación
mostramos los valores más representativos a
considerar en nuestra investigación, es
importante reconocer que estos valores son a
nivel mundial. [3] Valor Población: 7.021.836.000
Personas
Valor Tasa de Natalidad: 19,314%
Valor Tasa de Mortalidad: 7,99 %
Tasa de contaminación: La contaminación en
el aire es un serio problema, el smog es parte
del día a día de los habitantes en el mundo,
cuando dichos niveles son demasiado altos,
algunos gobiernos piden a industrias que
cesen en la quema de combustible y e pide a
sus habitantes el uso racionado de vehículos.
Este es un tema de importancia global, que
genera no solo daños graves en la salud de las
personas, particularmente e los niños, y en la
calidad de vida, sino también se generan
millonarias pérdidas económicas cuando los
niveles de contaminación superan lo
establecido por la norma, y se paraliza la
actividad industrial y aumenta los niveles de
ausentismo laboral, frente a esta situación, una
serie de gobiernos, reunidos en el marco del
convenio de los cambios climáticos de la ONU,
acuerdan el protocolo Kioto, el cual entra en
vigor después de que 55 naciones que suman
el 55% de las emisiones de gases de efecto
invernadero, lo han ratificado, en la actualidad
son 129 países, que han ratificado alcanzar el
61.6% de las emisiones como lo indica el
barómetro de la Framework Convention on
Climate Change (UNFCCC). [4] Producción de energía: Los recursos
energéticos a nivel mundial, la mayor parte de
los recursos energéticos mundiales provienen
de la irradiación solar de la Tierra- alguna de
esta energía ha sido almacenad en forma de
energía fósil, otra parte de ella es utilizable en
forma directa o indirecta como por ejemplo por
vía energía eólica, hidráulica o de las olas. Las
estimaciones de los recursos energéticos
mundiales restantes son variables, con un total
estimado de los recursos fósiles de unos 0.4
YJ (1YJ=10^24J) y unos combustibles
nucleares disponibles tales como el uranio que
sobrepasan los 2.5 YJ. A continuación
presentamos una tabla que muestra el
porcentaje de energía usado, última
actualización de esta tabla 16 de agosto del
2008. [5]
FUENTE:
http://comunidad.eduambiental.org/file.php/1/curso
/contenidos/docpdf/capitulo10.pdf Practica de agricultura: Un factor
considerable que tomamos en cuenta para la
recuperación y minimización de SAO, fue el
fortaleciendo de prácticas agrícolas a nivel
mundial, según cifras presentadas en mayo de
2011 por la Federación Internacional de
Movimientos de Agricultura Orgánica (IFOAM)
y el Instituto Internacional de Agricultura
Orgánica (FIBL), muestran que
aproximadamente 37.2 millones de hectáreas
de tierra agrícola es ahora manejada
orgánicamente, mientras que 41.9 millones de
hectáreas de tierra no agrícola (principalmente
áreas de recolección silvestre) tenemos
actualmente en el mundo, otro dato importante
es el área de producción agrícola orgánica
total, el cual el 33% se encuentra en Oceanía,
mientras que el 25% se encuentra en Europa y
finalmente el 23% en América Latina, si
contamos con que el planeta tierra en total
tiene 10^9 hectáreas de tierra y según estos
resultados del informe, el porcentaje actual de
tierra para prácticas agrícolas en el mundo se
encuentra en un 0.96% [6]. Reforestación, deforestación, parques y zonas
de reserva: Un proceso generado por la acción
humana, es la deforestación, y es un factor
más para el desarrollo nuestra investigación,
debido a que tiene un impacto adverso en la
fijación de gas carbónico (CO2) [7], además
las regiones deforestadas tienden a una
erosión del suelo y frecuentemente se
degradan a tierras no productivas. Según la
Organización de las Naciones Unidas para la
Agricultura y la Alimentación (FAO), sin excluir
el territorio de la Antártida los bosques
representan un 30% de la superficie de los
continentes, en el planeta tierra hay 3.869
millones de hectáreas de bosque., cada año
se pierden 14.2 millones de hectáreas a causa
de la deforestación, lo cual representa en
cifras porcentuales un 0.36%, mientras que
por el contrario se siembran 5.2 millones de
hectáreas, este proceso es reforestaron, la
cual es una operación destinada a repoblar
zonas que en el pasado histórico reciente
estaban cubiertas en bosques que han sido
eliminados por diversos motivos [8], tan solo
un 0.13%, esto implica una disminución de 9.4
millones mundiales. Según datos de la Organización de las
Naciones Unidas para la Alimentación y la
Agricultura (FAO) un informe de octubre de
2010, concluye en que los bosques primarios
constituyen un 36% de la superficie forestal
total del mundo, pero han disminuido en más
de 40 millones de hectáreas desde el año
2000, en gran medida esto se debe a la
reclasificación de los bosques primarios como
“otros bosques regeneraos de forma natural”
debido a la tabla selectiva y otras
intervenciones humanas, por contraparte
también afirma que la superficie de bosques
nacionales, áreas silvestres y otras zonas
legalmente protegidas han aumentado en más
de 94 millones de hectáreas desde 1990 y
actualmente equivale a un 13% de la superficie
forestal total, el valor actual de zonas de
reserva se encontraría aproximadamente en
33% [9].
Desastres Naturales: Se toma el valor
promedio de alteraciones intensas de las
personas los bienes, los servicios y el medio
ambiente, causadas por un suceso natural o
generado por el hombre, que exceden la
capacidad de respuesta de la comunidad
afectada, el valor tomado en cuenta es 428
Desastres/ Año. I+D (Investigación y Desarrollo): En un
principio se piensa en tomar un valor de
productos y/o proyectos generados a nivel
mundial que estén relacionados con medio
ambiente, específicamente con capa de ozono,
pero la UNESCO (Organización de las
Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia
y la Cultura), maneja estos datos en % de
crecimiento y/o retroceso a nivel mundial, su
valor actual es de 38 %. [10] Tasa de Inversión: Cada país invierte un % de
su PIB (Producto Interno Bruto), a educación e
Investigación y Desarrollo, por lo que se utiliza
método estadísticos de ponderación para
obtener una tasa a nivel mundial de inversión,
el cual está en aproximadamente 5.043%
según nuestros cálculos. [11] Tasa Bruta de matrícula: Según el Instituto de
Estadística de la UNESCO, un informe para el
COMPENDIO MUNDIAL DE LA EDUCACIÓN
realizado en 2011, indica que la Tasa Bruta de
Matricula (TBM) de primer ciclo de educación
secundaria aumento del 72% al 80% entre los
años 1999 y 2009, esto a nivel mundial, lo cual
quiere decir que 80% de la población humana,
puede alcanzar a terminar sus estudios
bachilleres como mínimo. [12]
4.2. Elaboración del diagrama
causal:
A continuación, presentamos nuestro modelo de
diagrama causal, en el cual se identifica la
relación de los bucles de retroalimentación, y de
las diferentes variables que intervienen en nuestro
sistema, según nuestro análisis, considerando:
Niveles: Población, Grosor capa de ozono
Flujos: Nacimientos, muertes, reparación,
desgate.
Variables constantes: Tasa de reforestación,
Bosques y Zonas de Reserva, Tasa E. Solar,
Tasa E. Eólica, Tasa E. Hidroeléctrica, Tasa E.
Biomasa, Tasa Bruta de Matriculación, Tasa
de contaminación, Tasa E. Petróleo, Tasa E.
Carbón, Tasa E. Gas, Tasa E. Nuclear, Tasa
Inversión Ponderada, Tasa de Natalidad, Tasa
de Mortalidad, Desastres naturales.
Auxiliares: Reforestación, Responsabilidad
Social Industrial, Consumo de Energías
Alternativas, Nivel de Educación, Inversión,
I+D, Actividad Humana, contaminación,
Consumo de Energía, Practica de Agricultura,
Calentamiento Global.
FUENTE: Autores
Reforestación
Producción de Energía
GROSOR CAPA DE OZONO
Tasa E. Solar Prácticas de
Agricultura
Actividad Humana
Tasa de Contaminación
Recuperación
Consumo de Energías
Alternativas
Desgaste
Calentamiento Global
Tasa E. Eolica
Parques y zonas de reserva
Tasa de Reforestación
Tasa E. Hidroelectrica
Tasa E. Biomasa
Tasa E. Petroleo
Tasa E. Nuclear
Tasa E. Carbón
Tasa E. Gas
Tasa Deforestación
POBLACIÓN HUMANA
Nacimientos
Tasa de Natalidad
Muertes
Tasa de Mortalidad
Nivel de Educación
Inversión
I + D
Tasa de Inversión
Ponderada
Tasa Bruta de Matriculación
Tierra para cultivar
Tasa E. Geotérmica
Tasa DesarrolloSocial
4.3. Elaboración de diagrama de Forrester:
A partir del diagrama causal, y considerando la información recolectada para nuestra investigación, realizamos
el diagrama Forrester, que es presentado a continuación, es importante aclarar que las unidades fueron
parame trizadas para manejar mismas unidades y no cometer equivocaciones.
Este diagrama fue posible gracias a la utilización del software STELLA que nos facilitó más la comprensión y
simulación del modelo.
FUENTE: Autores
5. ANÁLISIS DE DATOS
Después de correr el prototipo dinámico del
sistema en el software Stella 10.0.5, el modelo
presenta los resultados esperados inicialmente; el
grosor de la Capa de Ozono a largo plazo
aumentará en una pequeña proporción debido en
gran parte a la conciencia ambiental que en los
últimos años se ha venido generando. A
continuación se presenta la tabla de resultados de
las variables primordiales que afectan el primer
nivel (No):
Otra forma de exponer el comportamiento del
sistema, es por método gráfico; en la siguiente
figura se ve la transición de las variables en el
nivel cero (No, Grosor Capa de Ozono). Como se
dijo anteriormente la recuperación es la causante
ya que es una variable creciente en el tiempo.
Aunque es difícil de controlar el desgaste se
espera que disminuya en forma considerable,
tanto hasta llegar a estabilizarse.
Nuestro modelo dinámico de sistemas presenta
otras variables importantes para exponer su
comportamiento a través del tiempo, como la
producción de energía, por un lado tenemos la
producción de energía fósil y reducir el consumo
de esta energía se ha convertido hoy en día en
una necesidad acuciante, si queremos reducir la
emisión de CO2 a la atmósfera, como resultado de
esta hipótesis tendríamos la disminución a largo
plazo.
Por esa misma línea de comportamiento tenemos
en consecuencia el calentamiento global que es
una variable decreciente en el modelo ya que se
ve afectada directamente por la producción de
energía fósil.
Como variable positiva y en crecimiento se
encuentra la producción de energías alternativas
que se obtienen de fuentes naturales virtualmente
inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de
energía que contienen, o porque son capaces de
regenerarse por medios naturales, además que
siempre existirán. Es esta variable una de las que
más ayuda a la recuperación del Grosor de la
Capa de Ozono, ya que pueden ser usadas, en
zonas aisladas, NO emiten CO2 y NO provocan
calentamiento global.
6. CONCLUSIONES Y
TRABAJO FUTURO
Mediante la formulación de este sistema se puede
evidenciar el valor social que a futuro tienen las
campañas ambientales, teniendo como beneficio
en aprovechamiento de los recursos naturales en
pro de ellos mismos, esto específicamente en la
producción de energías alternativas.
En la Dinámica de Sistemas, encontramos una
herramienta comprensible para describir el
sistema y generar una hipótesis dinámica acerca
del comportamiento en el tiempo del Grosor de la
Capa de Ozono y proponer variables por medio de
las cuales se pueda tener una recuperación en el
mismo; esto realizando un análisis comparativo
del desempeño estas y de su efecto entre ellas.
El modelo propuesto proporciona un instrumento
en el cual se combina la dinámica de sistemas y
un algoritmo de iteración correspondiente a cada
nivel, de manera que pueda observarse la
evolución a largo plazo del Grosor.
El modelo cumple con pronósticos propuestos en
el protocolo de Montreal, ya que en este se
plantea que para el año 2029 se logrará el 100%
de eliminación de agentes como las HCFC; en los
resultados obtenidos en el modelo el sistema
garantiza que para el año 2014 se logra estabilizar
en un 99,5%. Con esto es posible predecir que
para el año 2100 se lograra el 100% como
muestra el modelo.
Bibliografía
[
1
]
PNUMA, Control aduanero de sustancias que agotan la
capa de ozono., PNUMA, 2006.
[
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