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Ingeniería y gestión de sistemas terrestres

La ingeniería y gestión de sistemas terrestres (ESEM) es una disciplina que se utiliza para analizar, diseñar, desarrollar y gestionar sistemas ambientales complejos . Abarca un...

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La ingeniería y gestión de sistemas terrestres (ESEM) es una disciplina que se utiliza para analizar, diseñar, desarrollar y gestionar sistemas ambientales complejos . Abarca una amplia gama de áreas temáticas, incluyendo antropología , ingeniería , ciencias ambientales , ética y filosofía . En esencia, la ESEM busca "diseñar y gestionar racionalmente sistemas acoplados humano-naturales de manera altamente integrada y ética". [ 1 ] La ESEM es un área de estudio emergente que se ha consolidado en la Universidad de Virginia , Cornell y otras universidades de Estados Unidos, así como en el Centro de Investigación en Ingeniería de Sistemas Terrestres (CESER) de la Universidad de Newcastle en el Reino Unido. Los fundadores de la disciplina son Braden Allenby y Michael Gorman.

Introducción a ESEM

Durante siglos, los seres humanos han utilizado la tierra y sus recursos naturales para avanzar en la civilización y desarrollar la tecnología. «Como resultado principal de las revoluciones industriales y los cambios asociados en la demografía humana, los sistemas tecnológicos, las culturas y los sistemas económicos , se ha producido la evolución de una Tierra en la que la dinámica de los principales sistemas naturales está cada vez más dominada por la actividad humana». [ 1 ]

En muchos sentidos, ESEM considera la Tierra como un artefacto humano. «Para mantener la estabilidad continua de los sistemas naturales y humanos, necesitamos desarrollar la capacidad de diseñar y gestionar racionalmente sistemas acoplados humano-naturales de manera altamente integrada y ética: una capacidad de Ingeniería y Gestión de Sistemas Terrestres (ESEM)». [ 1 ]

ESEM ha sido desarrollado por algunas personas. Una de ellas, particularmente notable, es Braden Allenby . Allenby sostiene que el fundamento sobre el que se construye ESEM es la noción de que "la Tierra, tal como existe ahora, es un producto del diseño humano". [ 2 ] De hecho, ya no quedan sistemas naturales en el mundo, "no quedan lugares en la Tierra que no estén bajo la sombra de la humanidad". [ 3 ] "Así que la pregunta no es, como algunos podrían desear, si deberíamos comenzar con ESEM, porque lo hemos estado haciendo durante mucho tiempo, aunque no intencionalmente.

La cuestión es si asumiremos la responsabilidad ética de realizar ESEM de manera racional y responsable. [ 2 ] A diferencia del proceso tradicional de ingeniería y gestión, que presupone un alto grado de conocimiento y certeza sobre el comportamiento de los sistemas y un punto final definido para el proceso, ESEM estará en constante diálogo con los sistemas, a medida que estos —y nosotros y nuestras culturas— cambien y coevolucionen juntos hacia el futuro. [ 2 ] ESEM es un concepto nuevo; sin embargo, existen varios campos, como la ecología industrial , la gestión adaptativa y la ingeniería de sistemas , en los que se puede confiar para permitir un rápido progreso en el desarrollo de ESEM como disciplina. [ 2 ]

La premisa de ESEM es que la ciencia y la tecnología pueden proporcionar soluciones exitosas y duraderas a problemas creados por el ser humano, como la contaminación ambiental y el cambio climático. Esta suposición ha sido cuestionada recientemente en Techno-Fix: Why Technology Won't Save Us or the Environment . [ 4 ]

Temas

Gestión adaptativa

La gestión adaptativa es un aspecto clave de la Gestión de Sistemas Ambientales y Ecológicos (GSE). Se trata de una forma de abordar la gestión ambiental que parte de la premisa de que existe una gran incertidumbre en los sistemas ambientales y sostiene que nunca hay una solución definitiva para un problema de los sistemas terrestres. Por lo tanto, una vez que se han tomado medidas, el Ingeniero de Sistemas Ambientales deberá mantener un diálogo constante con el sistema, observando los cambios y su evolución. Esta forma de monitorear y gestionar los ecosistemas acepta la incertidumbre inherente a la naturaleza y la integra, sin llegar nunca a una única solución definitiva para un problema.

Ingeniería de sistemas terrestres

La ingeniería de sistemas terrestres consiste esencialmente en el uso de métodos de análisis de sistemas para el estudio de problemas ambientales. Al analizar sistemas ambientales complejos, existen numerosos conjuntos de datos, partes interesadas y variables. Por lo tanto, es apropiado abordar estos problemas con un método de análisis de sistemas. Básicamente, existen seis fases principales para un estudio de sistemas bien realizado. [ 5 ] Las seis fases son las siguientes:

  1. Determinar los objetivos del sistema
  2. Establecer criterios para clasificar a los candidatos alternativos.
  3. Desarrollar soluciones alternativas
  4. Clasifique a los candidatos alternativos
  5. Iterar
  6. Acto

Parte del proceso de análisis de sistemas incluye determinar los objetivos del sistema. Los componentes clave del desarrollo de objetivos incluyen el desarrollo de un Escenario Descriptivo, un Escenario Normativo y un Escenario Transitivo. [ 5 ] Esencialmente, el Escenario Descriptivo "describe la situación tal como es y explica cómo se llegó a esa situación" (Gibson, 1991). Otra parte importante del Escenario Descriptivo es cómo "señala las características positivas y los elementos inaceptables del statu quo". [ 5 ] A continuación, el Escenario Normativo muestra el resultado final o la forma en que el sistema debería operar en condiciones ideales una vez que se haya tomado una acción. [ 5 ] Para el enfoque de sistemas terrestres, el "Escenario Normativo" implicará el análisis más complejo. El Escenario Normativo abordará a las partes interesadas, creando una zona de intercambio común o un lugar para el libre intercambio de ideas para llegar a una solución sobre dónde se puede restaurar un sistema o cómo exactamente se debe modificar un sistema. Finalmente, el escenario transitivo plantea el proceso real de cambio de un sistema de un estado descriptivo a un estado normativo. A menudo, no existe una única solución final, como se observa en la gestión adaptativa . Por lo general, se produce un proceso iterativo a medida que cambian las variables y los datos de entrada, y el sistema coevoluciona con el análisis.

Ciencias ambientales

Al examinar ecosistemas complejos , es fundamental que el ingeniero de sistemas terrestres comprenda a fondo el funcionamiento de los procesos naturales. Una formación en Ciencias Ambientales será crucial para comprender plenamente los posibles efectos no deseados de un diseño de sistema terrestre propuesto. Temas fundamentales como el ciclo del carbono o el ciclo del agua son procesos clave que deben comprenderse.

Ética y sostenibilidad

En el centro de ESEM se encuentra la responsabilidad social, ética y moral del ingeniero de sistemas terrestres hacia las partes interesadas y el sistema natural que se está diseñando, para generar un escenario objetivo, transitivo y normativo. "ESEM es el contexto cultural y ético en sí mismo". [ 2 ] Se espera que el ingeniero de sistemas terrestres explore las implicaciones éticas de las soluciones propuestas.

"La perspectiva de la sostenibilidad ambiental requiere que nos preguntemos cómo cada interacción con el entorno natural afectará a nuestros hijos en el futuro y cómo serán juzgados por ellos" [ 6 ] . "Existe una creciente conciencia de que el proceso de desarrollo, si se deja a su suerte, puede causar daños irreversibles al medio ambiente, y que el aumento neto resultante de la riqueza y el bienestar humano bien podría ser negativo, si no catastrófico". [ 6 ] Con esta idea en mente, ahora existe un nuevo objetivo: el desarrollo sostenible y respetuoso con el medio ambiente. [ 6 ] El desarrollo sostenible es una parte importante para desarrollar soluciones ESEM apropiadas para problemas ambientales complejos.

Ecología industrial

La ecología industrial postula que los principales procesos de fabricación e industriales deben pasar de sistemas de ciclo abierto a sistemas de ciclo cerrado . Esto implica, esencialmente, el reciclaje de residuos para la elaboración de nuevos productos. De esta forma, se reducen los desechos y se incrementa la eficiencia de los recursos. La gestión ambiental y ecológica (ESEM) busca minimizar el impacto de los procesos industriales en el medio ambiente; por lo tanto, el reciclaje de productos industriales es fundamental para esta disciplina.

Estudio de caso: Los Everglades de Florida

El sistema de los Everglades de Florida es un ejemplo paradigmático de un sistema ecológico complejo que fue sometido a un análisis ESEM.

Fondo

Los Everglades de Florida se ubican en el sur de Florida. El ecosistema es esencialmente un pantano subtropical de agua dulce compuesto por una variedad de flora y fauna. [ 7 ] Cabe destacar las formaciones de hierba de sierra y ciénagas de cresta que hacen que los Everglades sean únicos. [ 8 ] A lo largo del último siglo, la presencia humana ha ido en aumento en esta región. Actualmente, toda la costa este de Florida está urbanizada y la población ha aumentado a más de 6 millones de residentes. [ 7 ] Este aumento de la presencia a lo largo de los años ha resultado en la canalización y redirección del agua de su curso tradicional a través de los Everglades hacia el Golfo de México y el Océano Atlántico. Esto ha tenido diversos efectos perjudiciales sobre los Everglades de Florida.

Escenario descriptivo

Para 1993, los Everglades se habían visto afectados por numerosos desarrollos humanos. El flujo y la calidad del agua se habían visto afectados por la construcción de canales y diques, la serie de autopistas elevadas que atravesaban los Everglades y la extensa Área Agrícola de los Everglades que había contaminado los Everglades con altas cantidades de nitrógeno. [ 7 ] El resultado de esta reducción del flujo de agua fue dramático. Hubo una reducción del 90 al 95 % en las poblaciones de aves zancudas, una disminución de las poblaciones de peces y la intrusión de agua salada en el ecosistema. [ 8 ] Si los Everglades de Florida iban a seguir siendo un lugar emblemático de los Estados Unidos, era necesario tomar medidas.

Escenario normativo

Fue en 1993 cuando el Cuerpo de Ingenieros del Ejército analizó el sistema. [ 7 ] Determinaron que una situación ideal sería "gestionar bien el agua". [ 7 ] De esta manera, habría un mejor flujo a través de los Everglades y una menor cantidad de canales y diques que envían agua a la marea.

Escenario transitivo

A partir del desarrollo del Escenario Normativo, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército elaboró ​​el CERP, el Plan Integral de Restauración de los Everglades. [ 7 ] En el plan se creó un cronograma de proyectos a completar, el costo estimado y los resultados finales de la mejora del ecosistema mediante el florecimiento de la flora y fauna nativas. [ 7 ] También se describen los beneficios humanos del proyecto. La solución no solo será sostenible, ya que las futuras generaciones podrán disfrutar de los Everglades, sino que la corrección del flujo de agua y la creación de instalaciones de almacenamiento reducirán la ocurrencia de sequías y escasez de agua en el sur de Florida. [ 7 ]

Véase también

Publicaciones

  • Allenby, BR (2000). Ingeniería de sistemas terrestres: el mundo como artefacto humano. Bridge 30 (1), 5–13.
  • Allenby, BR (2005). Reconstruyendo la Tierra: Tecnología y medio ambiente en la era de los humanos. Washington, DC: Island Press. Disponible en https://www.loc.gov/catdir/toc/ecip059/2005006241.html
  • Allenby, BR (2000, invierno). Ingeniería y gestión de sistemas terrestres. Revista IEEE Technology and Society, 0278-0079(invierno) 10-24.
  • Davis, Steven, et al. Everglades: El ecosistema y su restauración. Boca Raton: St Lucie Press, 1997.
  • "Everglades". Plan Integral de Restauración de los Everglades. 10 de abril de 2004. https://web.archive.org/web/20051214102114/http://www.evergladesplan.org/
  • Gibson, JE (1991). Cómo hacer un decálogo de análisis de sistemas y analista de sistemas. En WT Scherer (Ed.), (Edición de otoño de 2003) (págs.  29–238). Departamento de Ingeniería de Sistemas e Información: Universidad de Virginia. Recuperado el 29 de octubre de 2005.
  • Gorman, Michael. (2004). Programa de estudios del semestre de primavera de 2004. Recuperado el 29 de octubre de 2005 de https://web.archive.org/web/20110716231016/http://repo-nt.tcc.virginia.edu/classes/ESEM/syllabus.html
  • Hall, JW y O'Connell, PE (2007). Ingeniería de sistemas terrestres: de la visión a la acción. Ingeniería Civil, 160(3): 114-122.
  • Newton, LH (2003). Ética y sostenibilidad: Desarrollo sostenible y vida moral. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.

Referencias

  1. 1 2 3 Gorman, Michael. (2004). Programa de estudios Semestre de primavera de 2004. Recuperado el 29 de octubre de 2005 de http://repo-nt.tcc.virginia.edu/classes/ESEM/syllabus.html Archivado el 16 de julio de 2011 en Wayback Machine .
  2. 1 2 3 4 5 Allenby, BR (2005). Reconstruyendo la Tierra: Tecnología y medio ambiente en la era de los humanos. Washington, DC: Island Press. Disponible en https://www.loc.gov/catdir/toc/ecip059/2005006241.html . Archivado el 11 de febrero de 2007 en Wayback Machine.
  3. ↑ Allenby, BR (2000, invierno). Ingeniería y gestión de sistemas terrestres. Revista IEEE Technology and Society, 0278-0079(invierno) 10-24.
  4. ↑ Huesemann, Michael H., y Joyce A. Huesemann (2011). Technofix: Por qué la tecnología no nos salvará ni al medio ambiente. Archivado el 16 de mayo de 2019 en Wayback Machine , New Society Publishers, Gabriola Island, Columbia Británica, Canadá, ISBN 0865717044.
  5. 1 2 3 4
    • Gibson, JE (1991). Cómo realizar un análisis de sistemas y un decálogo de analista de sistemas. En WT Scherer (Ed.), (Edición de otoño de 2003) (pp. 29-238). Departamento de Ingeniería de Sistemas e Información: Universidad de Virginia. Recuperado el 29 de octubre de 2005.
  6. 1 2 3 Newton, LH (2003). Ética y sostenibilidad: Desarrollo sostenible y vida moral. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 "Everglades". Plan Integral de Restauración de los Everglades. 10 de abril de 2004. "Bienvenido al sitio web oficial del Plan Integral de Restauración de los Everglades (CERP)" . Archivado del original el 14 de diciembre de 2005. Recuperado el 14 de diciembre de 2005 .
  8. 1 2 (Davis, 1997).
  • Curso impartido en la primavera de 2004 en la Universidad de Virginia sobre ESEM.
  • Artículo de la UVA sobre el curso de primavera de 2004. Archivado el 15 de noviembre de 2005 en la Wayback Machine.
  • Curso impartido en enero de 2007 en la Universidad de Virginia sobre ESEM.
  • Artículo de Allenby sobre ESEM
  • Centro de Investigación en Ingeniería de Sistemas Terrestres de la Universidad de Newcastle