Structura geosistemelor - statutul variabilelor in perioade de timp determinate

Sensul traditional al termenului “structura” (de lat. struere-a construi) este sumativ (cantitativ) si presupune ca structura incorporeaza tot ceea ce se afla in interiorul unui spatiu delimitat (obiect, proces, fenomen).

Sensul sistemic este, prin excelenta, (in)formativ (calitativ) si presupune ca structura include doar pe acei componenti ce poseda semnificatii esentiale, pentru existenta sistemului, si care sunt reuniti prin intermediul relatiilor de ordine structurala.

In plus, acceptia sistemica ia in considerare si implicatiile complexitatii: in orice sistem, potrivit nivelului propriu de complexitate, numarul componentilor este atat de mare incat, neputand fi cunoscuti in totalitate, se impune un proces de selectie asupra lor.

Geosistemele, in calitatea lor de sisteme macroscopice deschise, includ un numar imens de componenti cu proprietati si stari variate si variabile in spatiu si timp. Analiza structurii presupune, in primul rand, diferentierea tipologica a componentilor. Se poate opera sistematizarea in categorii, precum:

componenti fizici (materiali) abiotici naturali (suport geologic, forme de relief, apa, aer etc.) si artificiali (cladiri, elemente de infrastructura, stocuri de masa sau energie, bunuri, valori etc.), biotici (plante, animale, sisteme biotice) antropici (structuri geodemografice, comunitati umane), implicit numeroasele tipuri de miscari asociate; prin analogie cu terminologia cibernetica ei ar putea fi considerati componenta “hardware” a sistemului geografic (cu functii de sustinere, inmagazinare, transfer, conversie, diversificare etc.);

componenti non-materiali (formali, subiectivi) constituiti din “informatie” divers agregata, cu functie de “programare structurala”, ce instituie noi relatii de ordine intre componentii fizici: de exemplu, legitati fizico-chimice, reglementari administrative, comerciale, politice etc, legislatie, regulamente de ordine interioara, coduri si norme de conduita morala s.a.; toate acestea, pe linia analogiei anterioare, pot fi conserati echivalentii componentei “software” dintr-un sistem informatic.

Evident, intr-un geosistem superior integrat (antropizat) actioneaza numerosi alti factori subiectivi: creativitate, imaginatie, atitudini, dorinte, aspiratii, traditii, mentalitati, sentimente si alte valente ce tin de gandirea si afectivitatea umana; aceste valori “discrete”, ce au implicatii insemnate si in functionarea geosistemului, ar putea fi numite, prin „fortarea” aceleiasi analogii cibernetice,  componente de tip “heartware” (de la engl. heart-inima, cu sens de sensibilitate).

Analiza structurii implica studiul componentilor si in functie de rolul si importanta detinute in sistem In acest sens, se impune precizarea conditiilor de limita (intrari, iesiri, caracteristicile “demarcatiei”), a canalelor principale de interactiune intre geocomponenti (cai, fluxuri, relatii), a “rezervoarelor” (cu functie de stocare si redistribuirea materiei in concordanta cu cerintele sistemului), a “operatorilor” (factorii activi ce pot interveni in sistem, constient sau instinctual, motivati de anumite necesitati sau obiective–de exemplu, schimbarile de faza (stare), consumul, productia, preferinta, decizia, controlul etc.) s.a, fig 13.

Limitele care precizeaza sistemul pot fi extrem de diverse (nete, transante, alteori, vagi, de tranzitie). In privinta limitelor, trebuie subliniat faptul ca, in acceptia sistemica, nu precizarea spatiala riguroasa a limitelor este esentiala ci, mai ales, determinarea relatiilor structurale pe care le poseda acestea; cele mai importante sunt intrarile si iesirile.

-intrarile sunt relatiile structurale cu surse externe si efecte in interiorul sistemului;

-iesirile sunt relatiile  structurale cu sursele in sistem, ale caror efecte se propaga in exteriorul sau.

Geosistemele poseda numeroase intrari si iesiri; aportul fiecareia in parte, relatiile dintre ele–corelate cu functiile rezervoarelor si ale operatorilor–au un rol determinant asupra starii sistemului.

Un alt aspect, esential in analiza structurii sistemice, este luarea in considerare a faptului ca, inevitabil, proprietatile componentilor se schimba in spatiu si timp. Evident, acest fapt se rasfrange si asupra relatiilor cauzale, a raporturilor de ordine structurala si functionala. De aceea, in limbaj sistemic, oricare component sau proprietate aferenta poarta denumirea de variabila de stare.

Variabilele se pot diferentia dupa diferite criterii:

-dupa origine: variabile externe (extrinseci) si variabile interne (intrinseci);

-dupa functia cauzala: variabile independente (care isi asuma singure propria marime si detin rol de “cauza”), respectiv variabile dependente (a caror valoare este determinata de primele si au statut de efecte al acestora);

Exemplificand cele expuse mai sus, in contextul unui sistem fluvial, pe timp lung, tectonica, relieful preexistent, climatul s.a. sunt variabile independente (in raport cu alte variabile ale sistemul); in schimb, panta profilului longitudinal, debitul raului si viteza de curgere a apei sunt dependente de primele, iar geometria hidraulica a albiei este nedeterminata.

Tabel nr.3.

Statutul variabilelor in perioade determinate de timp (Schumm S.A., Lichty, R.W., 1965)

Trebuie subliniat ca statutul variabilelor nu este absolut: in functie de scara de timp si spatiu la care sunt analizate, statutul lor se modifica, de la independent, la dependent, respectiv nerelevant si invers (implicit rolul lor in relatiile de cauzalitate); de exemplu, pe timp scurt, debitul si viteza sunt variabile independente iar geometria hidraulica a albiei capata, in raport cu ele, statut de variabila dependenta (S. A. Schumm, R. W. Lichty, 1965). 

Desi gama structurilor geografice este extrem de diversa, pot fi diferentiate o serie de tipuri definitorii. In acest sens, Mac I., (2000) distinge urmatoarele categorii  :

-structuri genetice, rezultate in urma unui proces genetic complex si unitar (cratere, conuri vulanice, vaile fluviale, glaciare, deltele etc.);

-structuri asociative, formate prin imbinarea unor elemente distincte (lacuri, mari, asezari omenesti, biocenoze);

-structuri de stocaj, cu rol de depozitare si regularizare a intrarilor de masa si energie (oceanele, depozitele de combustibili fosili, ghetarii s.a.);

-structuri dinamice, ce definesc manifestarea preponderent energetica a fenomenelor (rauri, curenti oceanici, eolieni, maree etc.);

structuri spatiale, caracterizate prin extensiune spatiala considerabila ce se reflecta in manifestari functionale si efecte derivate (oceanele, ghetarii).