Cičncies de la biosfera
Codi: 100769 Crčdits: 6| Titulaciķ | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500250 Biologia | OB | 3 | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Francisco Lloret Maya
- Correu electrōnic:
- francisco.lloret@uab.cat
Utilitzaciķ d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritāria:
- catalā (cat)
- Grup íntegre en anglčs:
- No
- Grup íntegre en catalā:
- No
- Grup íntegre en espanyol:
- No
Equip docent
- Josep Piņol Pascual
- Albert Vila Cabrera
Prerequisits
No hi ha requisits previs, però es recomana tenir aprovades les assignatures d'Ecologia, Matemàtiques i Física.
Objectius
L'objectiu de l'assignatura és conèixer i analitzar els processos que determinen el funcionament a escala global de la biosfera, amb un particular èmfasi en la interacció mutua entre la biota i els components geofísics, i en les alteracions que l'activitat humana està produïnt en aquest funcionament. També es tractarà de la història ambiental de la Terra com a eina per entendre els processos que actualment governen el funcionament del planeta.
Això implica una concepció de la Terra com a sistema amb diferents components interconnectats en els medis atmosfèric, oceànic i continental: balanç i fluxe d'energia, sistema climàtic i circulació atmosfèrica i oceànica, producció primària, distribució i funcionalisme dels biomes, circulació dels principals elements i compostos químics.
Competčncies
- Actuar amb responsabilitat čtica i amb respecte pels drets i deures fonamentals, la diversitat i els valors democrātics.
- Actuar en l'āmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raķ de sexe/gčnere.
- Actuar en l'āmbit de coneixement propi valorant l'impacte social, econōmic i mediambiental.
- Aplicar recursos estadístics i informātics a la interpretaciķ de dades.
- Caracteritzar, gestionar, conservar i restaurar poblacions, comunitats i ecosistemes.
- Comprendre els processos que determinen el funcionament dels éssers vius en cada un dels seus nivells d'organitzaciķ.
- Introduir canvis en els mčtodes i els processos de l'āmbit de coneixement per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.
- Que els estudiants hagin demostrat que comprenen i tenen coneixements en una ārea d'estudi que parteix de la base de l'educaciķ secundāria general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es basa en llibres de text avanįats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda d'aquell camp d'estudi.
- Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessāries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia.
- Que els estudiants puguin transmetre informaciķ, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
- Que els estudiants sāpiguen aplicar els coneixements propis a la seva feina o vocaciķ d'una manera professional i tinguin les competčncies que se solen demostrar per mitjā de l'elaboraciķ i la defensa d'arguments i la resoluciķ de problemes dins de la seva ārea d'estudi.
- Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva ārea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexiķ sobre temes destacats d'índole social, científica o čtica.
- Sensibilitzar-se en relaciķ amb temes mediambientals.
- Tenir capacitat d'anālisi i de síntesi.
- Tenir capacitat d'organitzaciķ i planificaciķ
- Treballar en equip.
Resultats d'aprenentatge
- Actuar amb responsabilitat čtica i amb respecte pels drets i deures fonamentals, la diversitat i els valors democrātics.
- Actuar en l'āmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raķ de sexe/gčnere.
- Actuar en l'āmbit de coneixement propi valorant l'impacte social, econōmic i mediambiental.
- Analitzar críticament els principis, valors i procediments que regeixen l'exercici de la professiķ.
- Analitzar una situaciķ i identificar-ne els punts de millora.
- Aplicar recursos estadístics i informātics a la interpretaciķ de dades.
- Demostrar que es tenen les bases necessāries per gestionar, conservar i restaurar tot tipus de poblacions, comunitats i ecosistemes.
- Identificar els diferents nivells d'organitzaciķ biolōgica i comprendre com s'integren tots a escala global.
- Introduir canvis en els mčtodes i els processos de l'āmbit de coneixement per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.
- Proposar nous mčtodes o solucions alternatives fonamentades.
- Proposar projectes i accions viables que potenciīn els beneficis socials, econōmics i mediambientals.
- Que els estudiants hagin demostrat que comprenen i tenen coneixements en una ārea d'estudi que parteix de la base de l'educaciķ secundāria general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es basa en llibres de text avanįats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda d'aquell camp d'estudi.
- Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessāries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia.
- Que els estudiants puguin transmetre informaciķ, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
- Que els estudiants sāpiguen aplicar els coneixements propis a la seva feina o vocaciķ d'una manera professional i tinguin les competčncies que se solen demostrar per mitjā de l'elaboraciķ i la defensa d'arguments i la resoluciķ de problemes dins de la seva ārea d'estudi.
- Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva ārea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexiķ sobre temes destacats d'índole social, científica o čtica.
- Sensibilitzar-se en relaciķ amb temes mediambientals.
- Tenir capacitat d'anālisi i de síntesi.
- Tenir capacitat d'organitzaciķ i planificaciķ.
- Treballar en equip.
Continguts
Part 1.
- Introducció. Per què unes ciències de la biosfera? El sistema Terra i els seus components. Canvi global.
- Introducció a la teoria de sistemes. Retroalimentació positiva i negativa. Punts d’equilibri i "tipping points". Comportament qualitatiu de sistemes dinàmics.
- El balanç global d’energia. Energia electromagnètica. Albedo. Temperatura d’equilibri d’un planeta. Composició de l’atmosfera i l’efecte hivernacle. Efecte dels núvols en el balanç d’energia. Principals retroalimentacions climàtiques.
- El sistema de circulació atmosfèric. Moviment vertical i horitzontal de l’aire. Circulació atmosfèrica a diferents latituds. L’efecte de Coriolis i la distribució dels vents en superfície. Distribucions globals de temperatura i precipitació. El cicle hidrològic global.
- La circulació als oceans. Vents i corrents superficials. Convergència, divergència i afloraments. El Niño i els seus impactes. Teleconnexions. Salinitat i circulació termohalina. La circulació profunda dels oceans. Efecte de la circulació dels oceans en el clima.
- Criosfera. Components de la criosfera. Coberta de neu. Permafrost. Grans glaceres: Groenlàndia i l’Antàrtica. Gel marí. Interaccions entre l’atmosfera i la criosfera.
- Litosfera. Estructura de la Terra: nucli, mantell i escorça. Tectònica de plaques i deriva continental. El reciclatge de la litosfera: vulcanisme, orogènia, meteorització, sedimentació.
Part 2.
- Història climàtica de la Terra. Tècniques de reconstrucció ambiental del passat. Història del clima, la composició atmosfèrica i els continents. Evolució dels grups biològics i història del sistema Terra.
- Distribució de la producció primària. Mesura de la Producció primària. Factors limitants als ecosistemes terrestres i oceànics. Canvis induïts per l’activitat humana: apropiació de la producció humana.
- Funcionalisme dels biomes terrestres. Pluviïsilva tropical, boscos i matollars caducifolis tropicals, sabanes, deserts càlids, deserts freds i estepes, boscos i matollars mediterranis, boscos caducifolis temperats, pluviïsilves temperades, praderes, boscos boreals, tundra.
- Efecte de la biota en el sistema climàtic. Control de la concentració de gasos atmosfèrics: oxigen, ozó, N2O, CO2, metà, DMS. Retroalimentacions clima-vegetació.
- Balanç de carboni. Els cicles del carboni orgànic i inorgànic a curt i llarg termini. Fonts i embornals. Modificacions antropogèniques del cicle de carboni.
- Cicles globals de nutrients. Cicle del N en ecosistemes terrestres i marins: fluxos atmosfèrics, variacions temporals i modificacions antropogèniques. Cicle global del P: sedimentació i retorn a llarg termini. Cicle global del S: fluxos atmosfèrics, modificacions antropogèniques.
- Canvi global i canvi climàtic. Història i causes del canvi global. Canvi climàtic i canvi d’usos. Canvis en la química atmosfèrica: capa d’ozó - origen, efectes i alteració antròpica-. Modelització del canvi climàtic.Efectes biològics del canvi climàtic. Estratègies d'adaptació i mitigació. Geoenyineria, energies alternatives, alternatives de mitigació.
Metodologia
Classes de teoria: proporcionen els coneixements principals dels temes proposats. Tanmateix, l'estudi personal i la cerca d'informació, és fonamental per l'adquisició d'aquests coneixements.
Pràctiques d'aula: es basaran en presentacions per part dels estudiants de temes proposats pels professors que es prepararan en grup. Es valoraran els continguts, i les capacitats de comunicació rigurosa i de discussió en públic. També es valorarà l'assistència i participació als seminaris presentats per altres estudiants, realitzant a l'aula questionaris sobre les presentacions.
Classes de problemes: resolució numèrica de problemes relacionats amb els continguts d'alguns temes. Poden implicar la resolució completa dels problemes a l'aula o la correcció de problemes proposats prèviament als estudiants. També s’en realitzaran en aules d'ordinadors.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulaciķ, per a la complementaciķ per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluaciķ de l'actuaciķ del professorat i d'avaluaciķ de l'assignatura/mōdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes de problemes am ordinadors | 4 | 0,16 | 6, 18, 19 |
| Classes de teoria | 30 | 1,2 | 6, 8, 17, 18 |
| Seminaris d'aula | 16 | 0,64 | 6, 7, 8, 17, 18, 19, 20 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories | 5 | 0,2 | |
| Tipus: Autōnomes | |||
| Estudi | 58 | 2,32 | 8, 18 |
| Memōria de problemes | 10 | 0,4 | 6, 8, 18, 19 |
| Preparaciķ de seminaris | 20 | 0,8 | 7, 8, 17, 18, 19, 20 |
Avaluaciķ
L'avaluació es farà a partir de diferents activitats corresponents a diferents tipologies: exàmens, presentacions orals en públic per part de l'estudiant, problemes i resolució de questionaris, fets a classe o autònomament. L’assignatura s’estructura en dos parts que comprenen aproximadament la meitat del temari.
Hi haurà dos exàmens corresponents a les dos parts del temari de l’assignatura. Per aprovar l’assignatura s’ha d’obtenir una qualificació mínima de 4.5 en tots dos exàmens. Els estudiants amb una nota inferior a 5 en qualsevol dels exàmens podran presentar-se a un examen de recuperació al final de curs. L’estudiant es presentarà a l’exàmen de recuperació només de les parts no aprovades (amb nota inferior a 5); no es contempla que les proves de recuperació serveixin per pujar la nota dels exàmens aprovats.
La nota final s'obtindrà ponderant les notes de les diferents activitats avaluatives en la proporció següent:
- exàmen de la primera part del temari: 30%.
- exàmen de la segona part del temari: 30%.
- problemes i treballs de pràctiques d'ordinador (primera part de l’assignatura): 20%.
- seminaris (segona part de l’assignatura) que inclouen una presentació oral en grup a l’aula i proves individuals a classe: 20%
Per aprovar l’assignatura cal que la nota final sigui superior o igual a 5.
El sistema de recuperació contempla una prova escrita de recuperació dels exàmens de la primera i de la segona part.
L'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final.
Activitats d'avaluaciķ
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Exāmens | 70% | 4 | 0,16 | 3, 6, 7, 8, 12, 13, 14, 18 |
| Prāctiques d'ordinador | 10% | 1 | 0,04 | 6, 17, 18, 20 |
| Seminaris | 20% | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 |
Bibliografia
BIBLIOGRAFIA
- Archer, D. 2007. Global warming. Understanding the forecast. Blackwell.
- Beerling, D. 2007. The emerald planet. How plants changes earth’s history. Oxford University Press.
- Bloom, A.J. 2010. Global Climate Change. Convergence of disciplines. Sinauer.
- Bonan, G. 2008. Ecological Climatology. Concepts and applications 2nd ed. Cambridge University Press.
- Cornell S., Colin Prentice, I., House, J., Downy, C. 2012. Understanding the Earth System. Cambridge Univrsity Press.
- Enciclopèdia Catalana 1993-98. Biosfera. Colecció 11 volums.
- Goosse H., P.Y. Barriat, W. Lefebvre, M.F. Loutre and V. Zunz. 2012. Introduction to climate dynamics and climate modeling. http://www.climate.be/textbook.
- Grotzinger, J., Jordan, T. 2010. Understanding Earth (6th ed.). Freeman and Company.
- Hazen R.M., 2012. The story of Earth. Viking.
- Jacobson, M.C., Charlson, R.J., Rodhe, H., Orians, G.H. Earth System Science. From biogeochemical cycles to global change. 2000. Elsevier
- Knoll, A.H., Canfield, D.E. , Konhauser, K.O. 2012. Fundamentals of Geobiology. Blackwell. Online ISBN:9781118280874. DOI:10.1002/9781118280874
- Kump, L.R., Kasting, J.F., Crane, R.G. 2004. The Earth System 2nd ed. Pearson-Prentice Hall.
- Launder B, Thompson J.M.T. (eds.) 2010. Geo-engineering climate change. Cambridge University Press.
- Lovejoy T.E., Hannah L. (eds.) 2019. Biodiversity and climate change. Yale University Press. Lovejoy T.E., Hannah L. (eds.) (2019) Biodiversity and climate change. Yale University Press.
- McGuffie, K., Henderson-Sellers, A. 2005. A climate modelling primer 3rd Wiley.
- Piñol, J., Martínez-Vilalta, J. 2006. Ecologia con números. Ed. Lynx. Barcelona.
- Ruddiman, W.R. 2008. Earth's climate: past and future 2nd W.H. Freeman and Company.
- Schlesinger, W.H. 2013. Biogeochemistry: an análisis of global change. 3rd ed. Academic Press.
- Skinner, B.J., Murck, B.W. 2011. The blue planet: an introduction to Earth system science 3rd ed. Wiley.
- The Royal Society. 2009. Geoengineering the Climate. The Royal Society, London. https://royalsociety.org/~/media/Royal_Society_Content/policy/publications/2009/8693.pdf
- Uriarte, A. 2003. Historia del clima de la Tierra. Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco.
Programari
Excel