Guía para el Educador, Actividad 1: Principios Sobre el Clima

Guía para el Educador, Actividad 1: Principios Sobre el Clima

Tiempo Total 

De dos a tres períodos de clase de 50 minutos.

Resumen 

El clima del planeta está cambiando como resultado del incremento de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera. En esta actividad los estudiantes explorarán la relación entre el CO2 y el clima, haciendo gráficas de los cambios de CO2 atmosférico a lo largo de un período de 50 años. También entrevistarán a sus familiares o vecinos para averiguar si ellos han observado algún cambio climático en el área.

Objetivos 

  • Los estudiantes comprenderán que los gases en la atmósfera del planeta afectan al clima.
  • Los estudiantes examinarán y analizarán las tendencias en los niveles de CO2.
  • Los estudiantes aprenderán cómo el incremento en la temperatura puede afectar a los humanos y a los ecosistemas.

Desde finales del siglo 18, las actividades de los humanos han cambiado la composición de la atmósfera, influenciando el clima del planeta. Esto se conoce como cambio climático global.

¿Cuál es la diferencia entre tiempo y clima?

El tiempo es lo que acontece afuera en cualquier momento. Esto puede incluir informes diarios o incluso recuentos a cada hora de la temperatura, lluvia, nubosidad, humedad y otras variables.

En contraste, el clima es los que generalmente se esperaría que sucediera en base a patrones del tiempo a largo plazo. Lo que es considerado “normal” para el clima, es generalmente calculado a través de promedios en base a un periodo de 30 años.

El sistema climático de la Tierra es complejo. Está afectado no solo por lo que pasa en la atmósfera (el aire), sino también por lo que pasa en los continentes, los océanos, los bosques y en otros ecosistemas, los glaciares y las capas de hielo.

¿Qué es el dióxido de carbono (CO2)?

El dióxido de carbono es un gas que se encuentra en la atmósfera de la Tierra. Cada molécula de dióxido de carbono está compuesta por una parte de carbono (C) y dos de oxígeno (O), y por lo tanto se escribe CO2.

¿Qué tiene que ver el CO2 con el clima?

Un importante elemento del clima mundial es la cantidad de los llamados gases de efecto invernadero en la atmósfera. Estos gases incluyen al CO2, al óxido nitroso, al metano y al vapor de agua.

Los gases de efecto invernadero, tales como el CO2, son parte natural de la atmósfera. De hecho, son necesarios para la vida en la Tierra. Aunque constituyen un pequeño porcentaje de la atmósfera de la Tierra (ver la gráfica en la página 8), desempeñan una función importante.

Después de que la radiación solar entra en la atmósfera y calienta al planeta, estos gases evitan que todo el calor escape de regreso al espacio, similar a la forma en la que los paneles de un invernadero atrapan el calor. Sin este “efecto invernadero”, el planeta sería muy frío para que la vida se desarrolle como la conocemos.


Fuente: FAQ 1.3, Figura 1 Modelo idealizado de los efectos naturales de los gases de efecto de invernadero. Cambio Climático 2007: Fundamentos físicos. Panel Internacional sobre Cambio Climático. http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/es/faq-1-3.html

¿Por qué es preocupante el nivel de CO2 en la atmósfera?

Los niveles de CO2 en la atmósfera de La Tierra han permanecido bastante estables durante miles de años en 280 partes por millón (ppm). Las fuentes naturales —como la descomposición de material en los bosques y praderas—emiten CO2 a la atmósfera. En el pasado estas fuentes fueron balanceadas por medio de procesos naturales, como el crecimiento de las plantas y la disolución del CO2 en el océano, lo que removía CO2 de la atmósfera.

Alrededor de 1860, cuando comenzó de la revolución industrial, los niveles de CO2 empezaron a incrementar. Por 1958, los niveles de CO2 incrementaron desde 280 ppm hasta 316 ppm. En 2010, llegaron por primera vez a 390 ppm, por primera vez un incremento del 39% desde 1860. Los científicos dicen que este incremento en CO2 es la causa principal del incremento de las temperaturas globales.

¿Qué ha causado el incremento de CO2 en la atmósfera?

La mayor parte del incremento en el CO2 atmosférico se debe al uso de combustibles fósiles para generar energía. Estos combustibles incluyen la gasolina, el kerosene y otros productos derivados del petróleo, el carbón y el gas natural. Cuando estos se queman emiten CO2, entre otros.

La deforestación es otra fuente principal de CO2. Cuando se talan los bosques en busca de madera, pulpa o para combustible, y cuando se limpia el terreno para agricultura o ganadería, se emite CO2 a la atmósfera.

¿Por qué se llama cambio climático?

El incremento de la temperatura promedio mundial es a menudo llamado calentamiento mundial, pero los científicos prefieren usar el término cambio climático. Eso es porque sus impactos serán diferentes en cada región del mundo e implicará cambios en los patrones de lluvia y otras condiciones climáticas, no solo de las temperaturas.

Materiales

  • Copias de la página del estudiante (opcional)
    • Concentraciones de CO2 Atmosférico [PDF]
    • Entrevista a un Adulto [PDF]
  • Papel para gráficas (opcional)

Duración

Preparación: 10 minutos
Actividad: De dos a tres períodos de clase de 50 minutos.

Preparación

Escriba los datos de “las concentraciones atmosféricas de CO2” [PDF] que se encuentran en la página del estudiante en la pizarra, o haga copias.

Desarrollo de la actividad

  1. Pregunte a los estudiantes si han escuchado el término “cambio climático global.” Pregúnteles qué piensan ellos que esto significa. ¿Qué significa global? ¿Qué es clima? ¿Es clima lo mismo que tiempo? ¿A qué cambio se estará refiriendo este término? ¿Cuál es la diferencia entre cambio climático y “calentamiento global”?
  2. Pregúntele a los estudiantes si sus padres, abuelos o vecinos han comentado alguna vez sobre algún cambio que ellos hayan notado el clima. Que los estudiantes entrevisten a alguien de su comunidad sobre los cambios que hayan podido observar. Ellos pueden usar las preguntas en la página del estudiante para “Entrevistar a un adulto”, y además pueden hacer sus propias preguntas si las tuvieran.
  3. Que los estudiantes compartan lo que han aprendido con las entrevistas. ¿Cuáles son los cambios que han notado las personas durante los últimos 10-30 años? ¿Qué podría estar causando estos cambios? ¿Cómo estos cambios podrían afectar a la comunidad?
  4. Pregunte a los estudiantes el nombre de alguno de los gases que se encuentran en el aire (nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono, vapor de agua y gases raros como el helio, neón y radón). Pregunte a los estudiantes los porcentajes en los que ellos piensan se encuentran el nitrógeno, oxígeno, argón y dióxido de carbono en el aire. (Ver la gráfica a continuación. El aire está compuesto por aproximadamente 78% nitrógeno, 21% oxígeno, 0.9% argón, y 0.03% dióxido de carbono. Los gases raros en conjunto constituyen el 0.07%). Explique a los estudiantes que estarán estudiando el CO2 en la atmósfera por un período de tiempo para aprender sobre su relación con el clima.
  5. Lea en voz alta la introducción sobre “las concentraciones atmosféricas de CO2” de la página del estudiante. Ayude a los estudiantes a que entiendan que 0.03% (la parte aproximada de CO2 en el aire) es igual a 300 partes por millón (ppm).
  6. Divida la clase en equipos y asígnele a cada equipo un período de entre 5 a 10 años para que lo representen en una gráfica (hay 50 años de datos). Instruya a los equipos de cómo hacer el eje x (el eje horizontal) y el eje y (el eje vertical) para que las gráficas tengan una escala uniforme. En el eje de las x se deberán colocar los años y en el eje y los valores del rango entre 310 a 400 ppm, tal como se presenta en el siguiente ejemplo.
  7. Utilizando los datos de 1959 como un ejemplo, recuerde a los estudiantes cómo hacer un gráfico de línea. Primero, ellos dibujan una línea vertical imaginaria desde donde se ubica el año de 1959 en el eje x, y a continuación dibujan una línea horizontal imaginaria desde donde se ubican las 315.98 ppm sobre el eje y. Entonces, donde estas dos líneas se cruzan se dibuja un punto en la gráfica. Para hacer los puntos de la gráfica los estudiantes conectarán todos los puntos después de haberlos trazado.
  8. Que los equipos realicen gráficas de sus datos y tracen las líneas que conectan los puntos. Coloque las gráficas de los equipos en orden cronológico, enlazándolas por el eje de las x para así hacer una gran gráfica.
  9. Pida a los estudiantes que compartan con todo el grupo sus observaciones sobre la gráfica. Puntos a comentar:
    • ¿Cuál patrón fue evidente en la gráfica de 50 años?
    • ¿Cómo se comparan los datos de los últimos 5 años con los de los primeros cinco años?
    • El nivel de CO2 durante 1860 fue aproximadamente de 280 ppm. ¿Cómo se compara el incremento entre 1860 a 1958 con el de 1958 a 2009?
    • ¿Qué piensan que ocasionó el incremento en CO2?
    • Observando la gráfica ¿en cuánto considera el nivel de CO2 para el año 2020? ¿para 2050? ¿Cuáles factores podrían influenciar estas predicciones?
    • ¿Cómo podría afectar el cambio de CO2 a las personas y a otros seres vivos?
  10. Utilizando la información de los antecedentes, ayude a los estudiantes a entender las causas del cambio en el CO2 y los efectos que podrían afectar el país donde viven.
  • Por medio de una simple demostración ayude a los estudiantes a que visualicen el grosor de la atmósfera terrestre. Utilice como guía un pedazo de cuerda de 13 metros de largo, ubique a los estudiantes alrededor de un círculo 13 metros de diámetro. Una vez colocados, que estiren sus brazos, y si es posible que se tomen de las manos. Explíqueles que si el circulo representa al diámetro del planeta, el ancho de sus brazos representa el grosor de la atmósfera donde los gases de efecto invernadero de la tierra se encuentran (las capas de la troposfera y la estratósfera). ¿Están sorprendidos por el grosor de la atmósfera?
    La demostración está basada en el hecho de que la atmósfera de la tierra posee un diámetro de aproximadamente 13,000 km, y que la tropósfera y la estratósfera tienen un grosor combinado de aproximadamente 50 km.
  • Cree el efecto de invernadero utilizando frascos de vidrio llenos con cantidades iguales de agua. Deje un frasco abierto y cubra el otro frasco con plástico. Ponga los frascos en una ventana asoleada y que los estudiantes observen durante el transcurso del día o durante una semana.

Materias

Ciencias Naturales, Matemáticas, Estudios Sociales, Lenguaje.

Habilidades

Analizar, determinar causas y efectos, argumentar, identificar relaciones y patrones, investigar.

Conceptos

Del marco de referencia conceptual PLT:

  • El alterar el medioambiente afecta a todas las formas de vida, incluyendo a los seres humanos, y las interrelaciones que les vinculan (2.2)
  • Cuando se estudia al planeta Tierra como un sistema ecológico, toda acción, sin importar su escala, afecta de alguna manera a la biosfera. (4.3)
  • Los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo por medio de patrones de crecimiento y la sucesión. También son afectados por otros fenómenos, tales como las enfermedades, insectos, fuego, clima y la intervención de los humanos. (5.4)
  • Nuestro creciente conocimiento sobre los ecosistemas de la Tierra influye en las estrategias que utilizamos para manejar los recursos y al medioambiente. (5.5)

Actividades PLT relacionadas

Vigilantes de los Desechos (Guía para PreK-8), Detectives de la Energía (Guía para PreK-8)

Para evaluar su entendimiento de la relación entre el CO2 y el clima, pida a los estudiantes que escriban un párrafo describiendo lo que han aprendido por medio de las gráficas y las entrevistas.

Página del Estudiante

  • Concentraciones de CO2 Atmosférico [PDF]
  • Entrevista a un Adulto [PDF]