Sistemas como interações de elementos

Por Manoel Gomes

UM SISTEMA REPRESENTA UM CONJUNTO ORGANIZADO DE ELEMENTOS E DE INTERAÇÕES ENTRE OS ELEMENTOS.

Sistema é qualquer engenho que responda através de uma saída a uma entrada.

(HÍDRIA)- A definição mais antiga e difundida no conhecimento científico, cita que "sistema representa um conjunto organizado de elementos e de interações entre os elementos”.

Chorley e Kennedy (1971) salientaram o aspecto conectivo do conjunto, escrevendo que “um sistema é um conjunto estruturado de objetos e/ou atributos. 

Esses objetos e atributos consistem de componentes ou variáveis (isto é, fenômenos que são passíveis de assumir magnitudes variáveis) que exibem relações discerníveis um com os outros e operam conjuntamente como um todo complexo, de acordo com determinado padrão”. 

Haigh (1985), assinalou que “um sistema é uma totalidade que é criada pela integração de um conjunto estruturado de partes componentes, cujas inter-relações estruturais e funcionais criam uma inteireza que não se encontra implicada por aquelas partes componentes quando desagregadas”.

No entanto, numa visão mais pragmática, a definição de Dooge (1973) é mais sintética e de rápida compreensão, onde “sistema é qualquer estrutura, esquema ou procedimento, real ou abstrato, que num dado tempo de referência inter-relaciona-se com uma entrada, causa o estímulo de energia ou informação; e uma saída, efeito ou resposta de energia ou informação”. 

Em síntese, sistema é qualquer engenho que responda através de uma saída a uma entrada. E cada sistema possui suas próprias características e pode, em função de cada caso, ser subdividido em subsistemas, onde certas características são mais homogêneas.

Como exemplo, temos uma bacia hidrográfica, como um sistema que acionado por uma entrada ou estímulo, ou seja, a precipitação, e através dos diversos fenômenos hidrológicos transforma essa precipitação em vazão. A estrutura do sistema hidrológico depende de características, tais como solo, vegetação, topografia, etc. Os fenômenos que regem o comportamento do sistema são: infiltração, escoamento superficial, percolação, etc.

A bacia hidrográfica como um sistema real.

A bacia hidrográfica como um modelo conceitual.

Temos como equação do balanço hídrico: P – E – Q (± ΔS) = 0, onde:

• P: volume da água precipitado sobre a bacia;

• E: volume que retornou a atmosfera por evaporação e transpiração;

• Q: volume total de água escoada pela bacia durante um intervalo de tempo. Esse escoamento total Q representa a “produção” de água pela bacia, medida pela vazão do exutório durante o período de monitoramento.

• ΔS: refere-se as variações positivas e negativas devido ao armazenamento no interior da bacia. Esse armazenamento ocorre na forma de água retida nas formações geológicas do subsolo, cujo fluxo é muito mais lento que o do escoamento superficial. Os valores positivos (+) ocorrem quando o escoamento total da bacia é alimentado pela água subterrânea (período de estiagem), enquanto, os negativos (-) refletem períodos de recarga (época de chuvas), quando parte da precipitação sofre infiltração, realimentando a água subterrânea, em vez de escoar diretamente da bacia.

A bacia hidrográfica como um modelo matemático.

Em modelagem de sistemas ambientais, Christofoletti (1999) explica que quando os fenômenos são conceituados como sistemas, uma das principais atribuições e dificuldades está em identificar os elementos, seus atributos (variáveis) e suas relações, a fim de delinear com clareza a extensão abrangida pelo sistema em foco.

Praticamente, os sistemas envolvidos na análise ambiental funcionam dentro de um ambiente, fazendo parte de um conjunto maior. Esse conjunto maior, no qual se encontra inserido o sistema particular que se está estudando pode ser denominado de universo, o qual compreende o conjunto de todos os fenômenos e eventos que sofrem alterações e mudanças por causa do comportamento do referido sistema particular.

No âmbito do universo, a fim de estabelecer uma ordem classificatória, podem-se considerar os primeiros como sistemas antecedentes ou controlantes e os segundos como sistemas subsequentes ou controlados. Entretanto, não se deve pensar que exista apenas um encadeamento linear, sequencial, entre os sistemas antecedentes, o sistema que se está estudando, e os sistemas subsequentes.

Através do mecanismo de retroalimentação (feedback), os sistemas subsequentes podem voltar a exercer influências sobre os antecedentes, numa perfeita interação entre todo o universo.

O mecanismo de retroalimentação (feedback).

Para a análise e modelagem ambiental deve-se estar ciente de que um sistema na multiplicidade das características e fenômenos da superfície terrestre é ato mental, cuja ação procura abstrair o referido sistema da realidade envolvente. 

O procedimento de abstrair, procurando estabelecer os componentes e as relações existentes, depende da formação intelectual e da percepção apresentada pelo pesquisador.