LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: CICLO DEL AGUA Y CICLO DEL CARBONO PRÁCTICA EN EL AULA 1° DE SECUNDARIA MATERIA
TEMA
Ciencias y tecnología
Ciclos biogeoquímicos
Biología Geografía
CONCEPTOS ECONÓMICOS
CONTENIDO PISA
Ciclos biogeoquímicos
Reconoce el impacto financiero de los
Ciclo del agua
comportamientos hacia el gasto y el ahorro, y
Ciclo del carbono
evalúa su efecto en la sociedad.
INDICADOR DE LOGRO
EVIDENCIA DE APRENDIZAJE
Identifica las etapas o elementos del ciclo del
Identifica el ciclo del agua en un terrario.
agua y sus interacciones.
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INTRODUCCIÓN El planeta es un sistema dinámico en el que interactúan elementos químicos esenciales para el desarrollo de cualquier organismo vivo. A estos procesos se les conoce como ciclos biogeoquímicos. Todos estos ciclos suceden porque son activados por la energía solar y es vital conocerlos para procurar que su desarrollo sea adecuado. Los ciclos más importantes son los del agua y del carbono, que han perdido su estabilidad natural por el aumento de la actividad humana. El ciclo del agua contempla la circulación de ese elemento en diferentes formas: ya sea como vapor desprendido de las superficies de lagos y océanos y que se condensa en forma de nubes o bien como líquido que recorre la tierra y se precipita en forma de lluvia, nieve o granizo. El agua que cae, nuevamente se infiltra en el suelo y alimenta los acuíferos o corre por los ríos para llegar a mares y lagos. También la transpiración de plantas y animales emite agua en forma de vapor a la atmósfera. El ciclo hidrológico es muy importante porque mantiene disponible y saludable el agua dulce, ya que la recolecta (a través de la evaporación y formación de nubes), y la distribuye (a través de la lluvia) y la purifica (a través de la infiltración al subsuelo o a su paso por la vegetación). Por su parte, el ciclo del carbono regula el clima y la vida en nuestro planeta. A través de la atmósfera, el dióxido de carbono (CO2), producido en diferentes formas, se mueve hasta llegar a las plantas que lo absorben, o al océano donde se disuelve el agua. Este ciclo se integra por: la biosfera, que es el espacio donde se encuentran todos los seres vivos; la atmósfera y los océanos; los sedimentos del subsuelo que contienen combustibles fósiles; el carbono mineral que está en el interior de la Tierra; y los pigmentos y la energía del sol durante la fotosíntesis. El dióxido de carbono está en todos lados. Es un gas que liberan los seres vivos a través de la respiración y de la producción de bienes y servicios; también procesos naturales como las erupciones volcánicas lo emiten.
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A su vez, las plantas lo absorben y, a través de la fotosíntesis, liberan oxígeno. Los animales y los humanos consumen oxígeno, y como resultado del proceso de respiración, liberan CO2 a la atmósfera. Gracias a los ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos. Sin estos ciclos los seres vivos se extinguirían.
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ACTIVIDAD Considere que para esta actividad se necesitarán dos clases con una semana de distancia entre ellas. En la primera clase armarán el terrario; en la segunda analizarán el ciclo del agua que se producirá en el terrario. PREVIO A LA CLASE: • Solicite los siguientes materiales: o Dos botellas grandes de plástico, del mismo tamaño, vacías y de preferencia
transparentes. o Tierra suficiente para llenar un tercio de una botella de plástico. o Una planta de sol pequeña, que quepa dentro de una botella de plástico. o Algunas piedras de río o arena para poner en el fondo de una botella de
plástico. o 250 ml de agua. o Cinta canela transparente.
EN LA CLASE: • Indique que armarán un terrario con las siguientes instrucciones: o Hagan un corte horizontal a la mitad de cada botella. o Metan al fondo de una botella arena o las piedras, ya que el uso de estos
elementos permite que la filtración del agua sea más rápida. Luego deberán agregar un poco de tierra, la planta y más tierra para que quede plantada. o Pongan suficiente agua a la planta para que se mantenga hidratada. La cantidad
de agua ideal es que toda la tierra quede húmeda, sin que se vean charcos o espacios secos sobre la tierra. o Tomen la parte inferior de la segunda botella y encierren la planta. o Sujeten las botellas con la cinta adhesiva. No permitan que queden espacios
por donde se pueda filtrar el aire. • Apóyese en la siguiente imagen para la elaboración del terrario:
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• Pida a los alumnos que se lleven el terrario a su casa y que lo mantengan en un espacio en donde entre la luz solar. • Solicite que en ocho días lleven sus terrarios a la escuela. • También pida que lleven un plumón permanente de punta mediana. De preferencia de color negro. • Una vez pasados los ocho días y con sus terrarios en el salón de clases, pregunte: - ¿Cuál fue el lugar en dónde decidieron colocar su terrario? - ¿Entraba suficiente luz solar en ese lugar? - Observen las plantas y señalen ¿cuáles fueron las plantas que se mantuvieron en
mejor estado? es decir, que se ven saludables. ¿Por qué creen que sucedió esto? - - ¿Hubo alguna planta que muriera? ¿Qué creen que sucedió en el terrario para
que esto ocurriera? - ¿En cuánto tiempo creen que necesitarán ponerle más agua a su terrario? En
caso de que la planta se vea saludable y esté perfectamente cerrado el contenedor, no tendrían por qué ponerle más agua al terrario. - ¿Qué fenómeno natural se puede observar en el terrario? Mencione que el
fenómeno que se puede observar es el ciclo del agua. - ¿Recuerdan cuál es la secuencia del ciclo del agua? • Recupere las respuestas y mencione que el agua pasa de la superficie terrestre,
en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y por sublimación.
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- ¿Cuáles son las fases del agua que en este momento están presentes en su
terrario? Oriente a que se identifiquen los procesos de precipitación, infiltración y evaporación. • Comente que a medida que se caliente el aire dentro del terrario, el agua
empezará a evaporarse. Cuando el aire se enfríe se formarán pequeñas gotas en la parte superior del contenedor. Al acumularse varias gotas de agua caerán por las paredes hacia la tierra en forma de lluvia. En estas condiciones se debe regar muy poco el terrario. O cuando vean que dejan de formarse gotas de lluvia en la parte superior. Si el contenedor está perfectamente cerrado, no habrá forma de que se escape el agua y se mantendrá viva la planta. • Ahora pida que imaginen qué habría pasado con el terrario si en lugar de agua
potable le hubieran puesto agua contaminada con productos químicos. ¿Qué creen que hubiera ocurrido? Lo más probable es que el crecimiento de la planta se vería afectado. No habría manera de salvar su crecimiento pues no se puede poner más agua dentro del terrario. • Comente que cuando contaminamos el agua, y por su ciclo normal, cae en
forma de lluvia, se lleva a cabo un fenómeno conocido como lluvia ácida. Esta lluvia afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las zonas forestales, igualmente la acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida acuática. En los entornos urbanos, debido a su carácter corrosivo, corroe las construcciones y las infraestructuras. • Si nota que algún terrario está entre abierto, aproveche para pedirle al
propietario que le permita abrirlo por completo para que lo observen desde dentro. Motive a los alumnos preguntando en torno al terrario descubierto: - ¿Sigue húmeda esta tierra? - ¿Creen que tengamos que regar con agua esta planta? - ¿El agua que reguemos a esta planta hoy será la misma que la riegue mañana?,
¿por qué? Mencione que el agua con la que reguemos la planta por primea vez, será la que siempre esté hidratando a la planta, pues el ciclo del agua se va a dar en ese espacio. - ¿Cuáles son los estados del agua que podemos ver en este terrario?
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• Invite al alumno del terrario expuesto a que le ponga más agua y que lo cierre
perfectamente para que la planta se conserve viva. • Pida al grupo que con el plumón, dibujen sobre las paredes de su terrario, el
ciclo del agua, señalando por dónde pasa el agua en sus distintas fases.
REFLEXIÓN Y CIERRE • Enfatice que el agua en el planeta Tierra siempre es la misma. Si marcáramos una
partícula presente en una gota de agua, veríamos que va cambiando su ubicación y su estado físico. Podría estar en una nube para después verla caer, como sólido, en forma de nieve. Si aumentara la temperatura, volvería a estado líquido para llegar a un río y finalmente, al mar. O podría evaporarse y volver a la atmósfera e incorporarse a una nube. • Resalte que aunque el ciclo del agua nos puede dar la idea de que siempre
dispondremos de este recurso, en realidad no es tan sencillo. Por un lado, los seres vivos requerimos agua dulce y en estado líquido para alimentarnos y sobrevivir. Por otro lado, hay actividades humanas que requieren del agua (aseo personal, limpieza del hogar, riega de cultivos, producción de bienes y servicios, industrias, fábricas, transporte etcétera), y sin pensar la contaminamos y, en algunos sectores, la agotamos. • Enfatice que el manejo sustentable del agua es un desafío en el que se requiere
la participación efectiva de la sociedad y del Estado, en sus distintos niveles, para tomar decisiones bajo una visión compartida y así lograr equidad en el uso del recurso hídrico.
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