Functionalitatea geosistemelor - proprietatile generale ale geosistemelor

Functionalitatea geosistemului, decurge din ntegrarea spatio-temporala a starilor rezultate in urma interactiunilor dintre structura si relatiile sale.

Functionalitatea geosistemului are drept premise fundamentale existenta eterogenitatilor structurale, a iregularitatilor sau contrastelor (diferente de potential energetic), disparitatea sau afinitatea relatiilor dintre geocomponentii ce alcatuiesc structura (vezi cursul 3-4, subc.2.3.2..).

Starile contradictorii, conduc, in mod necesar, la instalarea fenomenelor de transfer energetic in vederea nivelarii (compensarii) contrastelor (in conformitate cu principiile termodinamicii de echilibru). Fenomenele de transfer se realizeaza prin fluxuri de materie (curenti hidrici, atmosferici, fluxuri de sedimente, materii prime, forta de munca, produse finite destinate pietei, informatii si simboluri mediatice etc.), interne si interconectate (circuitul apei, tectonica placilor litosferice, fenomenele de globalizare s.a.) materializate prin diverse forme de dinamica specifica (valuri, maree, scurgere, denudatie, migratii, schimburi comerciale, schimbari economice si geopolitice etc.) ce modifica necontenit (datorita conversiilor energetice) parametrii informationali cu privire la starea sistemului. Astfel, se genereaza noi contraste si potentializari ce prefigureaza evolutiile viitoare.

Relativa stabilizare spatio-temporala a circuitelor materiale de transfer/conversie/schimb antreneaza efecte, specifice si de durata, cu statut de functie reglatoare in geosistem (de ex. functia hidrica, functia climatica, functia edafica, functia economica, functia administrativa etc.)

Integrarea unui set de functii specifice si complementare, in spatiul referential al unui sistem, determina aparitia functionalitatii ca proprietate intrinseca esentiala. Aceasta implica pastrarea unui echilibru relativ, in gestionarea fluxurilor energetice, necesar mentinerii viabilitatii suporturilor structurale si relationale ale geosistemului o perioada cat mai indelungata. Evident, in cadrul acestui proces, un rol esential revine relatiilor de autoreglare.

Functionalitatea este o caracteristica definitorie a geosistemului si prin prisma faptului ca numeroase alte proprietati decurg din manifestarea ei: unitatea, identitatea, integralitatea, complexitatea s.a.

Proprietatile generale ale geosistemelor

Literatura sistemica precizeaza un numar considerabil de proprietati generale ale sistemelor care, in marea lor majoritate, sunt definitorii si in studiul geosistemelor.

Printre cele mai semnificative se disting urmatoarele:

caracterul deschis–geosistemele sunt in cvasitotalitate sisteme deschise care, prin intermediul relatiilor structurale (intrari si iesiri), realizeaza schimburi de substanta, energie si informatie cu exteriorul (sistemele limitrofe). Aceste schimburi, materializate in diverse circuite functionale, stau la baza agregarii structurale, amplificarii relationale si a tuturor transformarilor evolutive ce decurg din acestea;

-unitatea–elementele ce interactioneaza in cadrul unei structuri sistemice se afla intr-o stransa interdependenta. Orice modificare, in ritmul sau intensitatea, unuia, se transmite celorlalti si chiar intregului sistem;

-integralitatea (emergenta), semnifica faptul ca (geo)sistemul este un sistem integrat si integrator, un „intreg” care reprezinta intotdeauna mai mult decat suma partilor sale componente. Explicatia sta in procesul emergent de aparitie a noi componenti si proprietati ca urmare a efectelor sinergetice (vezi subc. 4.2.12).

-identitatea–semnifica faptul ca fiecare sistem are propria sa „personalitate”, este irepetabil si nu poate fi confundat cu alt sistem;

-complexitatea–geosistemele sunt sisteme complexe, structura lor incluzand, in general, un numar mare de variabile ce intretin relatii extrem de diverse; acest fapt amplifica mult dificultatile de analiza;

-incertitudinea–este o proprietate a sistemelor mari, derivata din complexitate. Aceasta face ca starea unui sistem si relatiile sale, cu celelalte subsisteme ale sistemului complex, sa poata fi determinate, simultan si obiectiv, doar intre anumite limite* (Fl. Stanciulescu, 1989).

Referat: Proiect didactic geografie - structura populatiei Document online: Elvetia - suprafata, locuitori, capitala, limbi oficiale

-autoreglarea–este prezentata, frecvent, ca o proprietate distincta a geosistemului desi, in mod evident, autoreglarea este cea care da sens si durata functionalitatii.

Disocierea lor este arbitrara intrucat, in absenta autoreglarii, circuitele de materie s-ar reduce la simple fenomene de acumulare cantitativa sortite extinctiei rapide.

Autoreglarea reprezinta capacitatea sistemului de a-si ajusta starea interna in raport cu fluctuatiile survenite la conditiile de limita ce exercita presiuni asupra intrarilor sale. Ajustarea starii se realizeaza, fie prin procese adaptative induse de conexiunile directe, fie prin procese generate prin intermediul buclelor de conexiune inversa sau feed-back care, prin ajustarea marimii iesirilor, determina reducerea sau amplificarea marimii intrarilor, in concordanta cu posibilitatile de gestionare interna a energiei.

Geo(sistemele) susceptibile sa sintetizeze un raspuns adaptativ intre iesiri si intrari poarta denumirea de sisteme cibernetice.

Daca reactia de feed-back surmonteaza sau compenseaza presiunile de intrare aceasta este catalogata drept negativa (de ex. in sistemul fluvial, infiltratia apei, provenite din precipitatii, in fisurile scoartei de alterare si in capilarele solului, este un feed-back negativ intrucat intarzie declansarea eroziunii areolare si torentiale, diminueaza scurgerea de versant si previne producerea viiturii in canalul de drenaj etc.). Saturarea porilor, capilarelor si fisurilor, adica depasirea pragului infiltratiei, actioneaza ca feed-back pozitiv, intrucat, intrarile, prin precipitatii si scurgere, nu mai pot fi gestionate prin drenaj si se produc atunci viituri, alunecari de teren etc.

Rezulta ca si geosistemele abiotice pot avea comportament cibernetic (versantii, sistemele fluviale, sistemele climatice etc.).

Mult mai elocventa este aceasta proprietate in cadrul geosistemelor cu grad inalt de integrare, ce includ componenti avand capacitate de percepere, decizie, interventie si control. Este cazul sistemelor teritoriale (asezarilor umane, unitatilor teritoriale regionale s.a.). In cadrul acestora pot actiona si conexiuni inverse anticipative de tip feed-before, izvorate din experienta si cunoastere, de mare valoare in adoptarea unor masuri optime inainte de producerea unui feed-back pozitiv (de ex. regularizarea raurilor, stabilizarea versantilor, prevenirea poluarii, planificarea teritoriala etc.);

-sensibilitatea–este proprietatea sistemului de a inregistra variatii ale marimii iesirilor ca efect al unor mici fluctuatii in marimea intrarilor;

-stabilitatea–este proprietatea, specifica sistemelor cu autoreglare, de a reveni la starea de echilibru dinamic existenta anterior perturbatiilor survenite in regimul functionarii sistemului;

-adaptabilitatea–este expresia dobandirii unui nou tip de echilibru dinamic, ca urmare a gestionarii (asimilarii) de catre sistem a fluctuatiilor periculoase care il traverseaza;

-caracterul istoric–deriva din faptul ca orice (geo)sistem este determinat, prin durata si mod de evolutie, inclusiv de catre factorul timp. Drept urmare, analiza de sistem presupune evaluarea starilor definitorii, atat din punct de vedere sincronic (determinarea diferentierilor structurale si functionale dintr-un sistem complex in aceeasi secventa temporala), cat si diacronic (prin raportare la secvente temporale succesive).

Analiza diacronica, bazata pe utilizarea unitatilor temporale holarhice, are implicatii majore in determinarea statutului variabilelor in sistem, data fiind schimbarea raporturilor de cauzalitate dintre componentii unei structuri in functie de intervalul de timp la care se raporteaza dinamica sistemului (vezi subc.7.8. si fig. 18.).

-dualitatea–presupune ca orice sistem evolueaza intre doi “poli” (echilibru–haos, stabilitate–instabilitate, ordine–dezordine, bogatie–saracie, democratie–totalitarism etc.) ce pot fi interpretati ca “atractori” ai starii sale. Cunoasterea legitatilor ce fundamenteaza aceste extreme se poate dovedi foarte utila in predictia tendintelor evolutive;

-ierarhizarea–semnifica faptul ca orice (geo)sistem este alcatuit din subsisteme si, la randul sau, se integreaza in sisteme supraordonate. Prin urmare, geosistemul este integrat intr-o vasta ierarhie, in cadrul careia, „fiinteaza” atat in calitate de „intreg” (sistem), cat si in calitate de parte a respectivei ierarhii (subsistem). A. Koestler (1967) a numit sistemul definit prin acest comportament dual-holon, iar esafodajul piramidal al Universului observabil, constituit prin ierarhizarea holonilor-holarhie. Exceptand Universul, toate sistemele au acest comportament binar.

.Holarhia in sistemul solului (dupa M.J. Haigh, 1987)

Notiunea de “holarhie” desemneaza de fapt structura organizatorica a oricarui sistem Holonii acatuiesc holarhii, pe toate nivele de complexitate, conform dimensiunii spatio-temporale, principiului complicatiei structurale, potentialului energetic si nivelului entropic.

Modelul ierarhizarii este foarte util in intelegerea organizarii geosistemelor si a legaturilor organice ce exista intre sisteme si subsisteme. Nu intamplator, in geografie au fost elaborate numeroase modele holarhice (holarhia fluviala, a solului, a unitatilor de versant, holarhia urbana, holarhia unitatilor teritoriale, holarhia unitatilor scalare de “spatiu” si “timp”, etc.);

-relativitatea–subliniaza faptul ca viziunea sistemica asupra realitatii contine, inevitabil, aspecte subiective, rezultate din modul in care cercetatorul percepe si interpreteaza faptele concrete studiate. In acest caz, analiza sistemica nu poate oferi raspunsuri integrale intrucat, “tiparele” cunoasterii, sunt sensibil diferite de termenii reali prin care evolueaza realitatea obiectiva.