Cambio climático Guía educativa para maestros volumen 1

Cambio climático

GUÍA EDUCATIVA PARA MAESTROS

Cambio climático

Créditos

© 2019

Autores

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Co-autores

Doris J. Rivera Santiago, Angela Ferrá Elías, BS, Héctor M. Martínez, BS

Redacción del trasfondo científico

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD, Angela Ferrá Elías, BS, Doris J. Rivera Santiago, Héctor M. Martínez Rivera, BS, Jeffry Morales, BS, Lillian Ramírez, MS y Berliz Morales Muñoz, MS

Redacción de los planes educativos y las actividades

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Redacción del procedimiento para crear climogramas en Excel

Doris J. Rivera Santiago

Redacción del procedimiento para trabajar con WeatherLink, el App de CariCOOS y la página de Internet del Servicio Nacional de Meteorología

Angela Ferrá Elías, BS

Edición científica

Ariel E. Lugo, PhD, Rafael Méndez Tejeda, PhD, Lesbia Montero, BS

Edición

Marianna González González y MS y Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Diseño gráfico y maquetación

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Diseño de la portada

Oliver Bencosme Palmer, BA

Guía temática

Alessandra Otero Ramos, MIS, Clarissabeth López, MA y Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Fotos

Efra Figueroa, BS, Raúl Omar Ortiz Arroyo, MA, Oliver Bencosme Palmer, BA, Ruperto Chaparro Serrano, MA, Edwin Más (NRCS), Héctor M. Martínez, BS, NASA y Pixabay.com

Fotos del procedimiento de las actividades

Angela Ferrá Elías, BS y Doris J. Rivera Santiago

Mapas autorizados

Aurelio Mercado Irizarry, MS, NOAA Ocean Service Education, Servicio Nacional de Meteorología en San Juan, PR

Ilustraciones

Deifchiramary Tirado Choque, BA, Cynthia Lee Gotay Colón, BA, Fabiola Nieves Guerrero, Mariela Vargas Babilonia y Héctor M. Martínez Rivera, BS

Ilustraciones autorizadas

©The Comet Program

Impresión

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD y Raúl Omar Ortiz Arroyo, MAG

Publicación número UPRSG-E-300

ISBN: 978-1-881719-81-6

Introducción

Los efectos del cambio climático y del calentamiento global cada día son más evidentes en nuestro planeta. El aumento en la temperatura, el derretimiento de los glaciares, el alza en el nivel del mar, la acidificación de los océanos, los huracanes más intensos, las fuertes marejadas y la erosión costera, producto de estos eventos, están ocasionando serios daños tanto a los sistemas ecológicos como a los sistemas sociales. Se están afectando los ecosistemas marinos, los patrones de migración de muchas especies y las condiciones de algunos hábitats están cambiando o se están modificando, lo que limita la supervivencia de varias especies. Por otro lado, la economía, la salud y la seguridad, entre otros sistemas de nuestra sociedad, se están viendo comprometidos ante estas situaciones.

Por esta razón, es importante aumentar nuestra resiliencia y desarrollar la capacidad de adaptarnos efectivamente ante los efectos de estos riesgos y eventos climáticos extremos. Para esto es fundamental involucrarnos activamente en la búsqueda de soluciones. Es importante fomentar la educación sobre el cambio climático a todos los niveles, que esté dirigida hacia la disminución de la emisión de gases de efecto invernadero, la reducción, reúso y reciclaje de los desperdicios que se generan diariamente y hacia el uso sustentable de nuestros recursos, entre otras estrategias de conservación. De esta manera, se pueden lograr cambios en conducta para que actuemos de forma más consciente y trabajemos para preservar nuestro entorno.

El Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico, como parte de sus esfuerzos educativos, ha diseñado una serie de guías educativas para promover el uso sustentable de los recursos marinos y costeros de Puerto Rico. En esta ocasión, le presentamos la guía educativa para maestros sobre cambio climático. El volumen 1 de esta guía incluye un trasfondo científico sobre el tema, una presentación con notas al maestro y los planes educativos del nivel elemental alineados a los estándares del Departamento de Educación de Puerto Rico con sus respectivas actividades, laboratorios y assessment, entre otros. Por otro lado, el volumen 2 contiene los planes educativos del nivel secundario con todos sus elementos, una guía temática y una pre y posprueba para verificar la ganancia en el aprendizaje de los estudiantes. Además, se incluye un DVD que tiene los documentos anteriormente descritos, con sus respectivas claves, para que el maestro pueda editarlos y adaptarlos a su nivel, a las características de sus estudiantes y a los recursos que tiene disponibles en el salón de clases.

Las lecciones, que cubren desde el nivel elemental hasta el nivel superior, están redactadas de forma clara, sencilla y estructurada. En estas se promueve un aprendizaje activo, en el que el estudiante se involucra en el proceso educativo para adquirir de primera mano los conceptos sobre el tema. Además, se integran alternativas tecnológicas para motivar a los alumnos a aprender con herramientas innovadoras y diferentes. Esperamos que esta iniciativa sea de gran utilidad para conocer lo que es el cambio climático, las implicaciones que tiene sobre nuestro planeta y sobre Puerto Rico, y cómo adaptarnos ante la nueva realidad que vivimos.

Trasfondo

Cambio climático

Sin duda, el clima de la Tierra está cambiando aceleradamente y sus efectos son evidentes en los diferentes sectores de la sociedad. Actualmente, la humanidad está experimentando una serie de fenómenos climáticos extremos (huracanes, tormentas, lluvias intensas, nevadas, olas de calor y de frío, sequías, entre otros) que afectan significativamente la vida, tanto del ser humano como la de los demás organismos que habitan en nuestro planeta. Aunque el clima ha cambiado desde que la Tierra se formó, la rapidez con la que está ocurriendo este cambio en nuestros días es mucho mayor que en el pasado. Por ejemplo, la temperatura media de la atmósfera ha aumentado 1.35 oF (0.75 °C) en menos de un siglo. La mayor parte de la comunidad científica señala que el ser humano es el principal responsable de este calentamiento acelerado de nuestro planeta. Ante esta realidad, tenemos que aprender sobre lo que es el calentamiento global y el cambio climático, cómo ocurre y qué debemos hacer para mitigar el daño ya ocasionado. Una vez logremos esto, aprenderemos a adaptarnos y a volvernos más resilientes ante estos eventos extremos.

A continuación, le presentamos los factores y elementos más importantes que intervienen en el cambio climático, las causas, los efectos y las manifestaciones de este proceso y varias recomendaciones para mitigar, adaptarse y convertirse en resilientes.

Introducción

Si bien abarcaremos este tema con detalle más adelante, es importante comenzar diferenciando los términos clima y tiempo ya que suelen confundirse frecuentemente. El tiempo puede definirse como el conjunto de cambios que ocurren diariamente en la atmósfera en un lugar determinado. El clima, por su parte, se puede definir como el conjunto de condiciones atmosféricas, en una zona específica, observadas por largos periodos de tiempo. Estas condiciones atmosféricas determinan, en gran medida, la composición de los ecosistemas en las distintas regiones de nuestro planeta. Según el clima cambia, los organismos se adaptan, se mueven hacia otros lugares o desaparecen. De hecho, la extinción de muchas especies que han habitado la Tierra podría estar relacionada, de alguna manera, a cambios drásticos en el clima. A estos cambios significativos y prolongados en los patrones del clima, ya sea a nivel local o a nivel global, se les llama cambio climático El clima siempre ha cambiado. Históricamente, han ocurrido eventos climáticos de gran importancia que han provocado modificaciones relevantes en la estructura terrestre, y por ende, han ocasionado variaciones en los habitantes de cada zona geográfica. Un ejemplo de este tipo de eventos son los procesos ocurridos durante las eras glaciales e interglaciares y durante la industrialización. Aunque los cambios en el clima se comenzaron a registrar hace poco tiempo, se pueden mencionar algunos periodos que fueron marcados por estas variaciones climáticas. Cambio climático: Guía educativa para maestros

Historia del cambio climático

Durante gran parte de la historia de la Tierra, la temperatura era de 14.4 oF a 27 oF (8 oC a 15 oC) más caliente de lo que es en la actualidad. Sin embargo, hubo unos periodos severos de glaciación. Según la evidencia geológica, hace 700 millones de años ocurrió un periodo glacial. También ocurrió otro hace 300 millones de años. El más reciente sucedió en el periodo del Pleistoceno, conocido como la edad de hielo, hace 2.5 millones de años. En esta época se pueden identificar cuatro (4) grandes periodos glaciales, separados por otros periodos intermedios llamados periodos interglaciares Estos ocurrieron alternadamente. En la siguiente tabla se muestran los diferentes periodos (glaciales e interglaciares), según los nombres que se le designaron en América del Norte y en Europa.

Glacial 80,000 años Wisconsin Würm

Interglaciar 140,000 años Sangamon Riss-Würm

Glacial 200,000 años Illinois Riss

Interglaciar 390,000 años Yarmouth Mindel-Riss

Glacial 580,000 años Kansas Mindel

Interglaciar 750,000 años Afton Günz-Mindel

Glacial 1.1 millones de años Nebraska Günz

Debido a las grandes fluctuaciones del clima durante este periodo, muchos organismos se vieron afectados y varios de ellos se extinguieron, sobre todo los grandes mamíferos como: el mamut, el mastodonte y el tigre dientes de sable, entre otros.

Actualmente, vivimos en un periodo interglaciar que comenzó hace aproximadamente 10,000 años y que se conoce como la época del Holoceno. La comunidad científica ha propuesto que se le llame Antropoceno, sin embargo, la Comisión Internacional de Estatigrafía de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS, por sus siglas en inglés) no ha aceptado este término todavía. Durante el Holoceno comenzaron a derretirse los glaciares progresivamente y hubo un alza en el nivel del mar. Asimismo, se produjeron cuencas hidrográficas que suministraron el agua suficiente para el desarrollo de grandes civilizaciones. Al comienzo de esta época, se consolidó la población del ser humano en todo el planeta, se desarrolló la fauna

Cambio climático: Modificación o variación del clima ya sea global o regionalmente respecto a su historial climático. Este puede deberse a procesos internos naturales o a forzamientos externos tales como modulaciones de los ciclos solares, erupciones volcánicas o cambios antropogénicos persistentes de la composición de la atmósfera o del uso del suelo.

Clima: El clima se suele definir en sentido restringido como el estado promedio del tiempo y, más rigurosamente, como una descripción estadística del tiempo atmosférico en términos de los valores medios y de la variabilidad de las magnitudes correspondientes durante periodos que pueden abarcar desde meses hasta miles o millones de años. El periodo de promedio habitual es de 30 años, de acuerdo con la Organización Meteorológica Mundial. Las magnitudes son casi siempre variables de superficie (p. ej., temperatura, precipitación o viento).

Glaciación: Es una etapa climática de la Tierra en la que la temperatura media del planeta desciende y se forman grandes extensiones de hielo que cubren gran parte de los continentes y océanos por largos periodos de tiempo.

Periodo: Sub-división dentro de una era. Cada uno marca un evento geológico de importancia.

Periodo interglaciar: Es un lapso de tiempo que ocurre entre una glaciación y otra. Durante este intervalo de tiempo el clima es templado.

Tabla 1. Glaciaciones y periodos interglaciares

Figura 1. Esta figura muestra las variaciones en la temperatura promedio durante las distintas eras geológicas. En esta se puede observar que la temperatura en el pasado, por lo general, era más caliente que la actual. Sin embargo, hubo unos momentos en la que esta temperatura bajó a 53.6 oF (12 oC) como en la actualidad. Por ejemplo, a finales del periodo Carbonífero y a principios del Pérmico. Figura tomada y adaptada de: http://www.geocraft.com/WVFossils/Carboniferous_ climate.html

y la flora moderna y se inició el efecto invernadero en la atmósfera. En la figura 1 se pueden observar las variaciones en temperatura que ocurrieron en las distintas eras geológicas. Según esta gráfica, la temperatura media actual es de 53.6 oF (12 oC). Temperaturas similares se registraron en el pasado, como por ejemplo, a finales del Carbonífero y a principios del Pérmico. Por su parte, la figura 2 muestra los eventos más importantes que sucedieron en cada una de estas eras. Entre éstos se encuentran los cambios en los patrones del clima y los organismos que se fueron desarrollando y extinguiendo a través del tiempo. En Puerto Rico, también ocurrieron eventos significativos en el pasado que permitieron la formación de nuestra isla (tabla 2).

A finales del siglo XVIII y a principios del siglo XIX inició la Revolución Industrial, época en la que se comenzó a modificar el estilo de vida del ser humano. Ocurrieron cambios trascendentales en la agricultura, en la manufactura, en la transportación, en las comunicaciones, en la tecnología y en la medicina, entre otros sectores. Con la construcción de maquinaria para facilitar el trabajo, aumentó la capacidad de producir bienes (productos en masa) y servicios. No solo se podían realizar muchas cosas rápidamente, sino que cada vez se hacían de mejor calidad. Este progreso constante, ha traído como consecuencia un incremento rápido en la población y mayor supervivencia humana, lo que a su vez, ha resultado en una mayor utilización de los recursos naturales del planeta. Para satisfacer las necesidades actuales del ser humano (comida, vivienda, medicinas, etc.), se gasta más energía, se explota el terreno para la siembra y para vivir, se utiliza mayor cantidad de agua y se cortan más árboles. Las implicaciones de este proceso son el agotamiento de los recursos disponibles, la mayor utilización de combustibles fósiles y la contaminación extrema de nuestro ambiente, entre otros impactos importantes. La quema

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de combustibles fósiles ha ocasionado la emisión desmedida de dióxido de carbono (CO2) (gas de invernadero) a la atmósfera, lo que ha provocado un aumento gradual en la temperatura del planeta. Este calentamiento global ha provocado cambios significativos en el clima de la Tierra. Se están derritiendo los glaciares, el nivel del mar sigue en aumento y tanto la flora como la fauna continúan tratando de adaptarse a este nuevo patrón climático.

Según se puede apreciar en la figura 3, la temperatura promedio de la superficie de la Tierra ha aumentado más rápido en los últimos años que al comienzo de la industrialización. Esto, entre otros factores, se debe a un rápido incremento en la emisión del CO2, como muestra la figura 4. Si se compara el comportamiento del CO2 y la temperatura (en las gráficas), se puede observar que según aumenta la emisión del CO2 a la atmósfera, también acrecienta la temperatura promedio a nivel global. El efecto de este patrón se puede ver en la figura 5, donde se muestran diferentes eventos que evidencian esta alza en temperatura y los cambios que están ocurriendo en el clima alrededor del mundo.

Figura 2. Este afiche muestra los diferentes climas que predominaron en el pasado, en cada era geológica, desde la formación de la Tierra hasta la actualidad

Tabla 2. Escala de tiempo geológico de Puerto Rico

Eón Era Periodo Época Duración (Ma) Sucesos de importancia

Holoceno 0.0117presente

Humanos modernos; erosión del interior montañoso y de la región del Carso; formaciones de playas y dunas.

Cuaternario

Pleistoceno 2.58-0.0117

Durante el derretimiento de glaciares, los niveles del mar subieron, provocando que áreas del norte y sur de Puerto Rico se sumergieran. Al elevarse la Isla por su actividad sísmica, quedan expuestas en las costas rocas calizas.

Cenozoico

Neógeno

Plioceno 5.333-2.58

Depósito de restos calcáreos marinos; mares poco profundos cubren valles entre montañas.

Mioceno 23.03-5.333

Oligoceno 33.9-23.03

Fanerozoico

Paleógeno

Eoceno 56.0-33.9

Acumulación de remanentes calcáreos marinos.

Depósito de material calcáreo en ambientes marinos costeros.

Placa del Caribe choca con la región de las Bahamas, causando varias fallas y resultando en la deformación de las rocas.

Paleoceno 66.0-56.0

Los depósitos de ambientes marinos costeros no son encontrados en Puerto Rico ya que pasaron por un proceso de erosión y se forma una disconformidad.

Mesozoico

Superior 100.5-66.0

Disminución en la actividad volcano-tectónica de la Isla; periodo pequeño de depósitos de ambientes marinos costeros.

Cretácico

Inferior ~145.0-100.5

Jurásico Superior 163.5±1.0~145.0

Volcanismo intenso y sedimentación volcaniclástica.

Formación de corteza oceánica en el área del Pacífico (zona de Sierra Bermeja).

Esta tabla muestra la historia geológica de Puerto Rico, en la que se enfatizan los sucesos más importantes que permitieron la formación del archipiélago puertorriqueño.

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Figura 3. Las temperaturas medidas en la tierra y en el mar por más de un siglo muestran que la temperatura promedio global de la superficie del planeta Tierra está en aumento. Durante los últimos 45 años, la temperatura superficial global incrementó a una tasa promedio de aproximadamente 0.31 oF (0.17 oC) por década, más del doble de rápido que el aumento de 0.13 oF (0.07 oC) por década observado durante todo el periodo de observaciones registradas (1880-2015). Las columnas de color azul muestran las temperaturas que se encuentran por debajo de 32 oF (0 oC) y las de color rojo indican las temperaturas que están sobre 32 oF (0 oC). Gráfica tomada de: NOAA National Centers for Environmental information, http://www.ncdc.noaa.gov/cag

Figura 4. Antes de la Revolución Industrial, la concentración atmosférica de dióxido de carbono era de 280 partes por millón (ppm). Cuando las observaciones continuas comenzaron en Mauna Loa, en 1958, la concentración de dióxido de carbono fue de aproximadamente 315 ppm. En el 2015, la concentración promedio de dióxido de carbono, medido en Mauna Loa, llegó a 400 partes por millón por primera vez en la historia. Desde entonces, los niveles promedios mensuales del dióxido de carbono han superado los 400 ppm. Gráfica tomada de: NOAA Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Division, https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/graph.html

Figura 5. Esta figura muestra diferentes eventos climáticos que ocurrieron durante el mes de agosto de 2018. Estos evidencian los cambios que están sucediendo en el clima alrededor del mundo. Gráfica tomada de: NOAA National Centers for Environmental Information, https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/201808

Cada vez estos cambios se hacen más evidentes y para comunicar los resultados de las investigaciones realizadas sobre el tema, se creó, en el año 1988, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés). Este grupo se encarga de evaluar los conocimientos científicos relativos al cambio climático, sus repercusiones y futuros riesgos, así como las opciones que existen para adaptarse al mismo y atenuar sus efectos. Debido a que los datos que ofrecen provienen de investigaciones científicas, les proporcionan a los gobiernos la oportunidad de desarrollar políticas sobre el clima con base empírica.

Eón: Unidad de tiempo geológico, equivalente a mil millones de años.

Era: Cada uno de los grandes periodos de la evolución geológica o cósmica. También se puede definir como cada uno de los grandes periodos de la evolución de la Tierra o del ser humano.

É poca: Es el periodo de tiempo que se distingue por los hechos históricos que acontecen en él y por sus formas de vida.

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Escepticismo sobre el cambio climático

Existe un consenso general entre la comunidad científica de que las actividades antropogénicas (ser humano) están acelerando el cambio climático. La mayor parte de los científicos, expertos en el tema del clima, señalan que el calentamiento global causado por la emisión a la atmósfera de gases de invernadero, como el CO2, está provocando un alza gradual en la temperatura promedio del planeta. Esto, a su vez, ocasiona el derretimiento de los glaciares, el alza en el nivel del mar, huracanes más intensos, grandes sequías e inundaciones significativas, entre otros efectos. Sin embargo, recientemente ha surgido un grupo de personas, llamados escépticos del clima, que insisten en que estos cambios en el clima y el calentamiento global no son causados, de ninguna manera, por las acciones humanas. Según ellos, el cambio climático es un proceso natural que ha ocurrido mucho antes de que el ser humano existiera y que la Tierra ha tenido eventos de calentamiento y enfriamiento sin la influencia humana. Estos presentan diversos argumentos para justificar las fluctuaciones climáticas observadas actualmente. La organización Skeptical Science resume gran parte de estos argumentos y explican lo que dice las investigaciones científicas (revisada por pares, “peer reviewed”) sobre el tema. A continuación se muestran algunos de estos argumentos con sus respectivas explicaciones.

Explicación científica

Argumento escéptico

El clima de la Tierra ha cambiado mucho antes de que estuviéramos vertiendo CO2 a la atmósfera. Europa era más cálida en la Edad Media. Durante el siglo XVIII, estuvo más fría, provocando “La Pequeña Edad del Hielo”. Mucho antes, hubo tiempos en que la Tierra estaba varios grados más caliente que las temperaturas actuales.

Argumento escéptico

El cambio natural del clima en el pasado prueba que este es sensible a un desequilibrio energético. Si el planeta acumula calor, las temperaturas globales aumentarán. Actualmente, el CO2 está imponiendo un desequilibrio energético debido a la intensificación del efecto invernadero. El cambio del clima en el pasado en realidad proporciona evidencias de la sensibilidad de nuestro clima al CO2.

“Los animales y las plantas pueden adaptarse al cambio climático. Los corales, los árboles, los pájaros, los mamíferos y las mariposas se están adaptando bien a la rutinaria realidad de un clima cambiante”. (Hudson Institute)

Explicación científica

“Un gran número de extinciones masivas han estado muy relacionadas con el cambio climático. Debido a la gran rapidez del actual cambio climático, el modo en que las especies suelen adaptarse (ej. migración) es, en muchos casos, simplemente imposible. El cambio global es sencillamente demasiado dominante y está sucediendo demasiado rápido”.

Argumento escéptico

El Petition Project (proyecto de petición) ofrece más de 31,000 científicos firmando la petición que afirma: “no existe evidencia científica convincente de que la emisión humana de dióxido de carbono vaya a causar, en un futuro inmediato, un calentamiento catastrófico de la atmosfera terrestre”. (Petition Project: http://www. petitionproject.org/)

Explicación científica

Argumento escéptico

“Los océanos contienen 37,4 billones de toneladas (37.400 GT) de carbono en suspensión, la biomasa terrestre tiene 2.000-3.000 GT. La atmósfera contiene 720.000 millones de toneladas de CO2 y el ser humano contribuye con solo 6 GT. Los océanos, la tierra y la atmósfera intercambian CO2 continuamente, de modo que la carga adicional de los humanos es increíblemente pequeña. Un pequeño cambio en el balance entre océanos y aire causaría un aumento mucho más fuerte que cualquiera que nosotros podríamos producir”. (Jeff Id)

Explicación científica

El CO2 que emite la naturaleza (desde los océanos y la vegetación) se compensa con las absorciones naturales (de nuevo por los océanos y la vegetación). Así que las emisiones humanas alteran el equilibrio natural, aumentando el CO2 hasta niveles que no se han visto en, al menos, los últimos 800,000 años.

Argumento escéptico

Los huracanes no están relacionados con el calentamiento global

“Según el National Hurricane Center, las tormentas en el mundo no son más intensas o frecuentes de lo que lo han sido desde 1850. Es lo que da a entender la cobertura mediática constante 24/7 de cada tormenta significativa en el mundo”. (Paul Bedard)

Explicación científica

No está claro si el calentamiento global está aumentando la frecuencia de los huracanes, pero cada vez hay más evidencias de que el calentamiento aumenta su intensidad.

Cambio climático: Guía educativa para maestros

Que el ser humano está causando el calentamiento global es la postura de las Academias de Ciencias de 19 países, más la de muchas organizaciones científicas que estudian la ciencia climática. Más específicamente, el 97% de los científicos del clima que publican activamente documentos científicos sobre el clima respaldan la postura del consenso.

Argumento escéptico Explicación científica

La acidificación de los océanos no es importante.

“No es posible que nuestras inofensivas emisiones de cantidades insignificantes del dióxido de carbono acidifiquen los océanos. Eso lo hace bien claro artículo tras artículo en la literatura revisada por colegas (peer reviewed). Idso cita unas 150 referencias científicas, casi todas de ellas ofreciendo pruebas, por medición y experimentación, que no hay una base de por qué imaginar que podemos acidificar los océanos hasta tal punto de poder medirse por los más sensibles instrumentos”. (Christopher Monckton)

La acidificación de los océanos amenaza a cadenas alimenticias marinas enteras.

Mientras las aguas oceánicas absorben el CO2, se vuelven más ácidas. No significa que los océanos se conviertan en ácido, sino que su nivel de pH baja relativamente. La vida marina puede ser sensible a pequeños cambios de pH, y cualquier disminución de pH es un aumento de la acidez, hasta en un ambiente alcalino.

La acidez de las aguas superficiales globales ha aumentado un 30% solamente en los últimos 200 años. Se prevé que esta tasa de acidificación se acelere de aquí a final de siglo, produciendo un impacto potencialmente catastrófico en los ecosistemas marinos.

Respaldada por setenta academias de ciencia de todas partes del mundo, una declaración de junio de 2009 del InterAcademy Panel on International Issues (IAP) dijo lo siguiente:

“La tasa actual del cambio es mucho más rápida que durante cualquier evento de los últimos 65 millones de años. Estos cambios de la química oceánica son irreversibles por muchos miles de años, y las consecuencias biológicas podrían durar mucho más tiempo”.

- The InterAcademy Panel, 1o de junio, 2009

Los glaciares están creciendo.

"Están apareciendo informes en todo el mundo: por primera vez en más de 250 años, los glaciares en Alaska, Canadá, Nueva Zelanda, Groenlandia y ahora Noruega están creciendo". (JamulBlog)

Aunque existen casos aislados de glaciares que crecen, la abrumadora tendencia en los glaciares a lo largo y ancho del planeta es de retroceso. De hecho, la velocidad de deshielo ha ido acelerando desde mediados de los 70.

Argumento escéptico Explicación científica

No somos nosotros.

“¿En qué creen los escépticos? Primero, están de acuerdo con los creyentes en que la Tierra se está calentando desde el fin de la Pequeña Edad de Hielo, alrededor de 1850. La cuestión es la causa de este calentamiento. Los creyentes piensan que el calentamiento es producido por el hombre, mientras que los escépticos creen que el calentamiento es natural y que la contribución del hombre es mínima y de ninguna manera potencialmente catastrófica a la Al Gore”. (Neil Frank)

La huella humana en el calentamiento global es clara en múltiples líneas de evidencia empírica: en las mediciones satelitales de radiación infrarroja saliente, en mediciones de superficie de la radiación infrarroja hacia el suelo, en el enfriamiento estratosférico y en otras mediciones.

La confirmación de que los niveles crecientes de dióxido de carbono se deben a la actividad humana proviene del análisis del carbono que se encuentra en el aire. El átomo de carbono tiene diferentes isótopos (o sea, diferente número de neutrones). El carbono 12 tiene 6 neutrones, mientras que el carbono 13 tiene 7. La relación C13/C12 es menor en las plantas que en la atmósfera. Si el aumento de CO2 atmosférico proviene de los combustibles fósiles, la relación C13/C12 debería estar disminuyendo. Y esto es lo que en verdad está ocurriendo (Ghosh 2003) y la tendencia se correlaciona con la tendencia en las emisiones globales.

Los argumentos y las explicaciones presentadas en esta tabla son solo algunos de los que la asociación Skeptical Science especifica. Para leer todos los argumentos y la información detalladamente puede visitar la página de esta organización en la siguiente dirección: http://www.skepticalscience.com/argument.php.

Escéptico: Es una persona que duda o no cree en ciertas cosas. En el caso del cambio climático, se les llama escépticos a aquellas personas que no creen que el calentamiento global (que ocasiona cambios en el clima) sea provocado por la intervención humana.

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Clima y tiempo

Clima y tiempo son dos términos utilizados frecuentemente. Sin embargo, aunque estos conceptos están relacionados entre sí, no significan lo mismo. El clima describe el patrón meteorológico promedio de un área por un largo periodo de tiempo, usualmente por 30 años o más. Mientras que el tiempo se refiere a las condiciones atmosféricas en un momento y en un lugar determinado. Existen cinco (5) elementos de la atmósfera que componen el clima y el tiempo. Estos son: la energía solar, la temperatura, la presión, el viento y la precipitación (incluyendo la humedad). Para medir cada uno de estos parámetros se pueden utilizar instrumentos tales como: termómetros, pluviómetros, anemómetros y barómetros, entre otros. También se pueden encontrar estaciones meteorológicas que registran estos datos en los lugares donde están ubicadas, a través de varios sensores.

Radiación solar

El sol es muy importante para la vida en la Tierra. De hecho, esta es la fuente principal de energía de nuestro planeta. Los cambios estacionales de temperatura se deben, principalmente, a las variaciones o fluctuaciones de la radiación solar. De acuerdo a la forma en que esta energía se distribuye entre la superficie terrestre y la atmósfera, es el clima que se siente en cada región. Por ejemplo, en el trópico la luz solar atraviesa una capa de 1500 km de grosor, mientras que en latitudes altas y en los polos esa capa es de aproximadamente el doble (3,000 km); véase figura 6. Por lo tanto, en los lugares donde la energía llega más a la superficie, el clima es más cálido. Si ocurre lo contrario, entonces el clima es más frío. Estas fluctuaciones provocan cambios en presión y forman corrientes de viento, lo que ocasiona distintos fenómenos meteorológicos. Es importante recalcar que debido a la inclinación del eje de la Tierra, los rayos del sol entran a la superficie a un ángulo distinto en cada región. Por eso, las variaciones en el clima.

Figura 6. Esta ilustración muestra la distribución de la radiación solar entrante y su efecto en la densidad de la energía recibida en la superficie. Por ejemplo, en el trópico la luz solar atraviesa una capa de 1500 km de grosor, mientras que en latitudes altas y en los polos esa capa es el doble (3,000 km) aproximadamente. Por tal razón, la cantidad de energía calorífica (energía térmica o energía liberada en forma de calor) que se acumula en los trópicos es mucho mayor que la energía que se acumula en las zonas polares.

Tiempo: Se refiere a las condiciones atmosféricas en un momento y en un lugar determinado.

Temperatura y calor

Aunque el calor y la temperatura también están estrechamente relacionados, tampoco son lo mismo. El calor es una forma de energía; de hecho, es el total de la energía cinética de las moléculas o átomos de una sustancia. Esta energía se transfiere de un objeto a otro debido a una diferencia de temperaturas. El calor fluye espontáneamente desde un objeto caliente a uno frío. Por su parte, la temperatura es la medida de la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo. Cuando una sustancia se calienta, sus átomos vibran más rápido y su temperatura aumenta. Cabe señalar que la cantidad de calor depende de la masa de la sustancia, mientras que la temperatura se refiere a la energía de las moléculas individuales.

El instrumento utilizado para medir la temperatura es el termómetro. Este es un tubo de cristal que contiene mercurio, el cual se expande al calentarse. Actualmente, se utilizan termómetros digitales, que al no contener mercurio, no contaminan el ambiente cuando se desecha. La temperatura se puede medir en tres escalas: Celsius, Fahrenheit y Kelvin. Estas han sido desarrolladas basadas en el punto de congelación y de ebullición del agua. La siguiente figura muestra las tres escalas y los puntos de congelación y ebullición del agua en cada una de ellas.

La escala Celsius fue creada por el científico Anders Celsius en el año 1742. En ésta el punto de congelación del agua es de 0 oC y el punto de ebullición del agua es de 100 oC. Por su parte, Daniel Fahrenheit definió como 32 oF la temperatura de congelación del agua y 212 oF la temperatura de ebullición del agua. Por último, la escala Kelvin fue desarrollada por William Thomson (Lord Kelvin) y es una escala de temperatura basada en el cero absoluto que es igual a -273 oC. En esta escala la temperatura de congelación del agua es 273 K y la de ebullición del agua es 373 K. Generalmente, cuando se ofrece el pronóstico del tiempo en Estados Unidos, se utiliza la escala Fahrenheit. En el resto del mundo y en la ciencia se utiliza la escala Celsius.

Para convertir de una escala de temperatura a otra, puede utilizar las siguientes ecuaciones:

oC = 5/9 (oF – 32)

oF = 9/5 oC + 32

K = oC + 273

Presión atmosférica

La presión atmosférica es la fuerza que ejerce el aire de la atmósfera en una unidad de área en cualquier superficie, a una elevación particular. Al nivel del mar, esta presión es 1,013 milibares (1,034 gramos por cm2) aproximadamente. La presión atmosférica varía por la acción de factores como la altura, la temperatura y la humedad. En elevaciones más altas la presión atmosférica es menor. Por otro lado, cuando las temperaturas son altas, la presión disminuye. Lo mismo ocurre con la humedad; en lugares donde hay mayor humedad, la presión es menor.

Para medir la presión atmosférica se utiliza un barómetro, instrumento creado por Torricelli. La unidad de medida que más emplean los meteorólogos es el milibar. Existen varios tipos de barómetros entre los que se encuentran el barómetro de mercurio y el barómetro aneroide.

• Barómetro de mercurio - se compone de un tubo de vidrio que se llena de mercurio. El tubo se invierte y se coloca en un plato lleno de este mismo líquido. Una parte de esta sustancia que está en el tubo se derrama en el plato y crea un vacío en la parte superior del tubo. Así el aire no ejerce presión en el mercurio que se encuentra dentro de este. El nivel de mercurio que está en el tubo es más alto que el que está en el plato, por lo tanto hay una fuerza hacia arriba que establece un equilibrio. El peso de la atmósfera al presionar el mercurio en el plato suple esa fuerza. Cuando la presión del aire cambia, la altura de la columna de mercurio cambiará, por lo que esta es un indicador directo de presión.

• Barómetro aneroide - consiste de un envase metálico o aneroide que contiene casi un vacío, con un indicador en la parte superior del envase. La forma del aneroide cambia lentamente cuando la presión del aire cambia, haciendo que el indicador se mueva a lo largo de una escala que mide la presión en unidades de la presión del aire.

Viento

El viento es el aire de la atmósfera moviéndose de forma horizontal. Su velocidad se puede medir con un anemómetro y su dirección con una brújula. El anemómetro es un instrumento que gira con el viento y a su misma velocidad. Por lo que puede tomar la medida directamente, contando las vueltas que da a través del tiempo. Actualmente, existen anemómetros que permiten realizar esta medida utilizando escalas diseñadas para este propósito. Por su parte, la brújula es un artefacto que utiliza el campo magnético de la Tierra. Una de las agujas que posee, señala siempre al Norte magnético de la Tierra, que es diferente al Norte geográfico. Para saber cómo se utiliza cada uno de estos instrumentos, puede visitar la página electrónica del Proyecto Guardarenas http://seagrantpr.org/ guardarenas/?page_id=715 o acceda directamente el vídeo en el canal de Youtube del Proyecto http:// www.youtube.com/watch?v=ILpuIzZPoHQ#t=219

Precipitación

La precipitación es el proceso mediante el cual las partículas de agua condensada caen desde las nubes a la superficie terrestre. Esta ocurre cuando las gotas de agua, hielo o de vapor de agua congelada se aglutinan y se desarrollan masas muy grandes. Entonces caen sobre la Tierra en forma de lluvia, nieve, granizo o aguanieve.

• Lluvia – es la forma más común de precipitación. Esta consiste de gotas de agua líquida. Las gotas de agua, en la mayoría de los casos, se desarrollan cuando estas se agrupan alrededor de los cristales de hielo que se forman dentro de las nubes cúmulo que llegan a altitudes con temperaturas bajo cero. La lluvia también es producida por nubes que no alcanzan estas alturas. Cuando las gotas de agua aumentan de tamaño y adquieren un peso que no les permite flotar, caen a tierra. Mientras van cayendo, si el aire está caliente, las partículas de hielo se derriten y llegan al suelo en forma de lluvia.

• Nieve – es la segunda forma más común de precipitación. Cuando el vapor de agua se convierte directamente en sólido sin pasar primero por su estado líquido, esta forma diminutos cristales de hielo que tienen una estructura de seis (6) lados simétricos. La combinación de estos cristales crean delicados patrones de copos de nieve.

• Aguanieve – es agua congelada formada cuando la lluvia, en su caída hacia la tierra, pasa a través de una capa fría de aire. El resultado es la creación de partículas sólidas de hielo claro. En algunos países se refieren a esta como una mezcla de lluvia y nieve.

• Granizo – es la forma de precipitación menos común, que consiste en gránulos o bolitas de hielo con una estructura en capas concéntricas usualmente asociada con la fuerte convección de nubes cumulonimbos.

El instrumento que se utiliza para medir la cantidad de precipitación en un área específica, en un tiempo determinado, es el pluviómetro. El pluviómetro consta de una especie de embudo que recoge el agua de lluvia, por ejemplo, y la conduce a un cilindro más angosto donde se toma la medida. Esta se mide en pulgadas.

Humedad relativa: es la relación entre la cantidad de vapor de agua en el aire a una temperatura dada y la cantidad máxima de vapor de agua que el aire puede mantener a esa temperatura. Generalmente se expresa como un porcentaje.

La cantidad de vapor de agua contenida en el aire, en cualquier momento determinado, normalmente es menor que la necesaria para saturar el aire. La humedad relativa es el porcentaje de la humedad de saturación, que se calcula normalmente en relación con la densidad de vapor de saturación (Olmo y Nave, 2014).

La unidad más común de densidad de vapor es el g/m3 .

Nubes cúmulo: Se refiere a las nubes que tienen apariencia algodonosa o parecida al algodón con la base plana y bordes bien definidos. Se desarrolla de forma vertical.

Nubes cumulonimbos: Son nubes de gran desarrollo vertical, densas y oscuras. Pueden producir lluvias intensas, truenos, rayos y en ocasiones, tornados.

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La atmósfera

La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la Tierra y está compuesta, principalmente, de nitrógeno y oxígeno, y en menor cantidad, se compone de gases tales como: vapor de agua y dióxido de carbono, entre otros (véase la tabla 3). Esta es esencial para la vida en nuestro planeta ya que lo protege de las radiaciones nocivas del sol e impide el calentamiento o el enfriamiento excesivo de la superficie terrestre. También, la atmósfera contiene el oxígeno que respiramos y el dióxido de carbono que necesitan las plantas para realizar fotosíntesis. Sin su presencia no existirían los lagos ni los océanos, no habrían nubes, ni sonidos.

La atmósfera se extiende 9,600 km (6,000 millas) sobre la superficie terrestre y su densidad disminuye rápidamente con la altitud. El 97% del aire se concentra en los primeros 29 km (18 millas). Tomando en consideración el parámetro de la temperatura, la atmósfera se divide en cinco capas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. La troposfera es la capa que está más cerca de la superficie de la Tierra. Está a una altura entre 10 a 16 km (6.21 – 9.94 millas) de la Tierra. Sin embargo, podría estar a 20 km (12.43 millas) en los trópicos y cerca de 9 km (5.59 millas) en los polos. Es en esta capa que tanto la temperatura como el vapor de agua disminuyen según aumenta la altura. Allí se encuentra el aire que respiramos y es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos que afectan a los seres vivos, como por ejemplo, la lluvia, el viento y los huracanes, entre otros.

Sobre la troposfera se encuentra la estratosfera. Estas capas están separadas por la tropopausa, que es la zona de transición entre ambas. La estratosfera, normalmente está localizada entre 15 km a 50 km (9.32 a 31.07 millas) de altura, dependiendo de la región de la superficie terrestre. En esta capa

Tabla 3. Composición de la atmósfera cerca de la superficie terrestre

la temperatura es mayor que en la troposfera, y mientras la altura aumenta más incrementa esta temperatura. Esto se debe a que la estratosfera contiene la capa de ozono que absorbe la mayoría de la luz ultravioleta del sol. La función del ozono es bloquear estos rayos ultravioleta y actuar como un escudo protector permitiendo que pasen, solamente, las radiaciones que permiten la vida en la Tierra.

La tercera capa de nuestra atmósfera es la mesosfera y está separada de la estratosfera por la estratopausa, que es la zona de transición entre las dos. Esta capa se extiende desde la estratosfera hasta 85 km (52.82 millas) de altura. Aquí, la temperatura disminuye según se va ganando altura. Tanto es así que en el límite superior se registra la temperatura más baja de la atmósfera, aproximadamente -130 oF (-90 oC). La mesosfera termina en la mesopausa. A partir de allí comienza la termosfera.

Atmósfera: Masa gaseosa que rodea un astro. Se refiere específicamente a la que rodea a la Tierra, llamada atmósfera terrestre.

Capa de ozono: Es una franja compuesta del gas ozono (O3) que se encuentra en la estratosfera de la Tierra y actúa como un escudo para la radiación ultravioleta emitida por el sol.

Estratosfera: Es la segunda capa de la atmósfera y se encuentra después de la troposfera, entre 15 km a 50 km de altura, dependiendo de la región de la superficie terrestre. En esta capa, la temperatura es mayor que en la troposfera y mientras la altura aumenta, más incrementa esta temperatura. Aquí es donde se encuentra la capa de ozono.

Mesosfera: Es la tercera capa de la atmósfera terrestre y se extiende desde la estratosfera hasta 85 km de altura. Aquí, la temperatura disminuye según se va ganando altura.

Ozono: Gas de color azul, muy oxidante, cuya molécula está formada por tres átomos de oxígeno y que se produce, mediante descargas eléctricas, en las capas bajas y altas de la atmósfera. Se encuentra en la estratosfera y es la única sustancia de la atmósfera que es capaz de absorber la radiación ultravioleta del sol.

Presión atmosférica: Presión que ejerce la atmósfera sobre todos los objetos inmersos en ella y cuyo valor normal al nivel del mar es de 760 mm Hg o 1013 mbar.

Troposfera: Es la capa de la atmósfera que está más cerca de la superficie de la Tierra. En esta capa la temperatura y el vapor de agua disminuyen según aumenta la altura. Allí se encuentra el aire que respiramos y es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos.

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Figura 7. Esta imagen ilustra las distintas capas de la atmósfera y algunas de sus características.

La termosfera, también llamada ionosfera, es la capa más caliente de todas y llega hasta 500 km (310.7 millas) sobre la superficie terrestre. Las temperaturas altas en esta capa se deben a que las moléculas de oxígeno (O2) absorben energía de los rayos solares lo que ocasiona que el aire se caliente. Debido a que hay pocos átomos y moléculas en la termosfera, la absorción de una pequeña cantidad de energía solar puede producir un aumento significativo en la temperatura del aire. Esta temperatura puede llegar a más de 1,832 oF (1,000 oC). Es en esta capa en la que se desintegran la mayor parte de los meteoritos al rozar el aire. Por otro lado, las partículas cargadas que son atrapadas por el campo magnético, producen las auroras boreales y australes que se pueden observar en los polos. También en esta capa se pueden reflejar las ondas de radio y de TV.

En la parte más alta, la termosfera se une gradualmente con la exosfera. La exosfera es la zona de transición entre la atmósfera terrestre y el espacio. Aquí las moléculas y los átomos que no están sujetos a la gravedad terrestre, escapan hacia el espacio lentamente. En esta área se encuentran los satélites artificiales de la Tierra.

La atmósfera cumple una función fundamental ya que regula la entrada de la luz del sol, protegiendo nuestro planeta de los efectos nocivos de la radiación solar. Cuando la energía solar pasa a través de la atmósfera, el 34% se devuelve al espacio, el 19% se retiene en la atmósfera y el 47% se extiende eventualmente, a través de la superficie terrestre. La mayor parte de los procesos que se llevan a cabo en la Tierra utilizan energía solar ya sea directa o indirectamente. Por ejemplo, las plantas utilizan directamente la luz del sol para realizar fotosíntesis y los herbívoros (que se comen las plantas) obtienen su energía indirectamente cuando se alimentan; asimismo, continúa ocurriendo en la cadena alimentaria. La forma y la intensidad en que la luz solar calienta la Tierra también determina el clima.

La Tierra realiza dos movimientos simultáneamente: el movimiento de traslación alrededor del sol y otro de rotación alrededor de su eje. El tiempo que se tarda en llevar a cabo un giro completo alrededor del sol es de un (1) año, mientras que un giro completo alrededor de su propio eje lo realiza en un día. El eje de rotación de la Tierra tiene un ángulo de inclinación de 23.5º con respecto al plano de su órbita alrededor del sol. Esto ocasiona que el sol entre a la superficie terrestre a ángulos distintos. Por esta razón, las temperaturas no son extremas en ningún lugar, produciendo así estaciones moderadas que permiten la vida en este planeta. Sobre el ecuador, la luz del sol entra en línea recta (perpendicular) por lo que el clima es más cálido. Según nos vamos alejando del ecuador, la luz llega a diferentes ángulos y al pasar por la atmósfera la energía se va perdiendo, lo que produce un clima más frío. De esta manera, se van formando las distintas zonas climáticas del mundo, entre las que se encuentran: la zona cálida o tropical, las zonas templadas y las zonas frías (figura 8). De acuerdo a las características climáticas de cada zona, es que se distribuyen los distintos biomas. Sin embargo, si el clima cambia considerablemente la flora y la fauna que habita en cada área tiene que aclimatarse, adaptarse o moverse de lugar. Del cambio ser muy drástico, y de no tener rutas de escape, algunos organismos podrían desaparecer.

Figura 8. Esta ilustración muestra cómo entra la luz solar a la Tierra debido a la inclinación del eje del planeta y las distintas zonas climáticas que se forman a partir de este comportamiento.

Aurora: Es un fenómeno natural que ocurre cuando los vientos solares entran a la atmósfera alta de la Tierra. El campo magnético terrestre dirige el flujo de electrones desde el sol hasta la magnetosfera sobre los polos magnéticos Norte y Sur. Por esta razón, este fenómeno se puede observar en los círculos árticos. Las auroras pueden presentarse como puntos luminosos, franjas circulares u horizontales y pueden mostrar varios colores. Cuando la aurora ocurre cercana al polo norte se le llama aurora boreal, pero cuando ocurre cerca del polo sur se le llama aurora austral

Biomas: Son los principales ecosistemas del mundo, clasificados según la vegetación predominante y caracterizadas por la adaptación de los organismos a ese medio particular. Es decir, un bioma es la parte del planeta terrestre que comparte vegetación, fauna y clima.

Exosfera: Es la zona de transición entre la atmósfera terrestre y el espacio.

Satélites artificiales: Son vehículos espaciales, tripulados o no, que se colocan en órbita alrededor de la Tierra o de otro astro, y que lleva aparatos apropiados para recoger información y transmitirla.

Termosfera: Es la cuarta capa de la atmósfera terrestre y es la más caliente de todas. Esta llega hasta 500 km sobre la superficie terrestre. La temperatura en esta capa puede llegar a más de 1,832 oF (1,000 oC). Es aquí en la que se desintegran la mayor parte de los meteoritos al rozar el aire. Por otro lado, las partículas cargadas que son atrapadas por el campo magnético, producen las auroras boreales y australes que se pueden observar en los polos. También en esta capa, se pueden reflejar las ondas de radio y de TV.

Zonas climáticas: Son áreas de la Tierra en la que predomina un clima específico determinado por la temperatura, las precipitaciones, los vientos, la topografía, la vegetación, entre otros factores. En el planeta terrestre se distinguen varias zonas climáticas: la zona cálida o tropical, las zonas templadas y las zonas frías.

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Figura 9. (a) Esta figura muestra cómo se definen los trópicos de Cáncer y de Capricornio de acuerdo con el ángulo de declinación solar. (b) En esta figura se observan las distintas zonas climáticas de la Tierra según el ángulo de declinación solar al mediodía local.

Puerto Rico se encuentra en la zona climática cálida o tropical. Esta está ubicada en el centro de la Tierra, donde se encuentra la línea del Ecuador entre los 23º Norte y 23º Sur. Es la zona más calurosa del planeta ya que los rayos del sol entran de forma perpendicular. Por esta razón, la temperatura se mantiene cálida durante todo el año.

Sin embargo, a pesar de que nuestro archipiélago se encuentra en esta área, posee diversos microclimas en su interior debido a su topografía y a la brisa marina. Esto significa que Puerto Rico tiene varios tipos de clima en diferentes regiones. Por ejemplo, mientras en algunos lugares se podría recibir mayor cantidad de lluvia, como en el Bosque Nacional El Yunque, en otros lugares se experimenta un clima más seco. Esto se puede observar en el Bosque Seco de Guánica. En el siguiente mapa de Puerto Rico se muestra un ejemplo de estas regiones climáticas.

Dato científico:

¿Te has preguntado por qué el área sur de Puerto Rico es más seco que el área norte? Este efecto se debe principalmente a la presencia de los vientos alisios y la topografía de nuestra isla. Esto se conoce como el efecto orográfico. Este es el proceso en el cual los vientos alisios que recibimos desde el este (África), al llegar a Puerto Rico, chocan con las montañas y al no poder traspasarlas, suben de manera muy rápida y hace que el aire se condense debido al cambio en la temperatura de las masas de aire. Debido a que los vientos en Puerto Rico prevalecen la mayor parte del tiempo del este-noreste, los efectos orográficos son más significativos en el norte. En el área sur la precipitación es menos abundante debido a que una vez el aire cruza por encima de la Cordillera Central hacia los valles de la Región Sur, este pierde parte de su humedad. El aire que desciende por las laderas de la Región Sur es más seco que el que fluye en el norte, lo que contribuye a menor lluvia en esa región de la isla (Quiñones y Torres, 2012).

Figura 11. A menudo, grandes masas de aire se elevan cuando se acercan a una larga cadena de montañas como lo es la Cordillera Central de Puerto Rico. Este levantamiento produce enfriamiento, y si el aire es húmedo, se forman nubes. Las nubes producidas de esta manera se llaman nubes orográficas. El tipo de nube que se forme dependerá de la estabilidad del aire y del contenido de humedad. (Donald, 2009).

Microclimas: Clima local de características distintas a las de la zona en que se encuentra.

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Figura 10. Esta figura muestra las zonas climáticas según la clasificación de Köppen.

Efecto invernadero

El efecto invernadero es el proceso mediante el cual algunos gases que se encuentran en la atmósfera, como por ejemplo el dióxido de carbono, retienen la energía terrestre luego de haber recibido radiación solar. La tierra y los océanos absorben parte de la luz solar que entra a nuestro planeta. Cuando la tierra se calienta, devuelve al espacio ese calor en forma de radiación infrarroja. Antes de que todo ese calor pueda escapar del planeta, pasa por la atmósfera, donde varios gases que allí se encuentran (llamados gases de invernadero) atrapan parte de esta radiación y la refleja nuevamente hacia la Tierra (figura 12). Esto provoca las temperaturas cálidas del planeta. La presencia de estos gases de invernadero es esencial para la vida en la Tierra. Algunos de estos gases son: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los clorofluorcarbonos (CFC) y el ozono (O3).

Gases de efecto invernadero

Figura 12. Esta imagen muestra el proceso del efecto invernadero en la Tierra. Este proceso ocurre naturalmente. Sin embargo, la alteración de este por las actividades antropogénicas causan un desequilibrio en la temperatura del planeta, provocando un calentamiento mayor y por ende, un cambio drástico en el clima terrestre.

t m ó s f e r a

Entrada de radiación solar

La radiación solar pasa por la atmósfera.

La energía solar es absorbida por la superficie de la Tierra y la calienta.

Parte de la radiación infrarroja es absorbida.

La atmósfera y la superficie de la Tierra refleja parte de la radiación solar.

Parte de la radiación solar infrarroja pasa a través de la atmósfera y se pierde en el espacio.

Parte de la radiación infrarroja es absorbida y re-emitida por las moléculas del gas de efecto invernadero. Esto causa que se caliente la superficie de la Tierra y la troposfera. Cuando esta superficie adquiere más calor, la radiación infrarroja es emitida nuevamente y es convertida en calor ocasionando la emisión de onda larga (infrarroja) otra vez hacia la atmósfera.

Los gases de efecto invernadero son aquellos gases que tienen una gran capacidad de absorber el calor y se han generado naturalmente desde hace millones de años. Estos son producto de las erupciones volcánicas y de los océanos. Las plantas y los animales cuando respiran también contribuyen a la producción de estos gases. Su función en la atmósfera es mantener la temperatura del planeta lo suficientemente estable para que exista la vida en la Tierra.

A pesar de que los gases de invernadero son muy beneficiosos, si la cantidad de estos en la atmósfera aumenta considerablemente, pueden resultar perjudiciales para los organismos que viven en nuestro planeta. Las actividades antropogénicas (de los seres humanos) que se han estado llevando a cabo durante los últimos años, a raíz de la industrialización, han causado un incremento significativo de estos gases. Los niveles de dióxido de carbono, por ejemplo, han aumentado un 38% aproximadamente. También los niveles del gas metano han aumentado un 148% desde la Revolución Industrial hasta el 2009 (figura 13), creando así una atmósfera más eficiente para almacenar los gases de invernadero. Con la deforestación, las prácticas agrícolas inadecuadas, la quema de combustibles fósiles, entre otros comportamientos, se está provocando un mayor calentamiento de la superficie terrestre. Los estudios que se han estado realizando en años recientes, han relacionado el aumento de la concentración de la mayoría de estos gases de invernadero, observados desde el comienzo de la industrialización, con el alza en la temperatura media de la Tierra en este último siglo. Este calentamiento global está causando grandes cambios en el clima terrestre.

Figura 13. Estas gráficas muestran un aumento en la concentración de dióxido de carbono (arriba) y metano (abajo) a partir de la Revolución Industrial. Las medidas de muestras de hielo en el Antártico (línea verde) combinada con las muestras de gases en la atmósfera (línea azul) muestran el aumento de ambos gases con relación al tiempo. (Gráficas tomadas de NASA graphs by Robert Simmon, based on data from the NOAA Paleoclimatology and Earth System Research Laboratory).

Calentamiento global: Aumento prolongado en la temperatura promedio de la atmósfera terrestre y de los océanos, que ocurre por el incremento de gases de invernadero, lo que ocasiona que el calor que entra a la Tierra se quede atrapado causando el aumento de la temperatura del planeta.

Cambio climático: Modificación o variación del clima ya sea global o regionalmente respecto a su historial climático. Este puede deberse a procesos internos naturales o a forzamientos externos tales como modulaciones de los ciclos solares, erupciones volcánicas o cambios antropogénicos persistentes de la composición de la atmósfera o del uso del suelo.

Gases de invernadero: Son gases que componen la atmósfera que pueden ser de origen natural o antropogénico. Estos gases absorben y emiten radiación en determinadas longitudes de ondas del espectro de radiación infrarroja emitido por la superficie de la Tierra, la atmósfera y las nubes. Algunos de estos gases son: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los clorofluorcarbonos (CFC) y el ozono (O3).

Calentamiento global y cambio climático

Muchas personas confunden el calentamiento global con el cambio climático. Por lo general, se refieren a ambos fenómenos como si fuera uno mismo. Sin embargo, aunque están relacionados entre sí, no son iguales. El calentamiento global es el rápido incremento en la temperatura terrestre debido a la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera, mientras que el cambio climático es el cambio en el clima de la Tierra a lo largo del tiempo. Esta variabilidad climática se produce naturalmente, pero las acciones antropogénicas lo están acelerando.

Cada vez más el ser humano depende de actividades que afectan nuestro ambiente. Por ejemplo, la deforestación, la ganadería, las prácticas agrícolas inadecuadas, la quema de desperdicios sólidos y de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón) y las grandes emisiones de gases de las industrias provocan que los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, aumenten significativamente y por consiguiente el planeta se sobrecaliente. Esto causa que el balance natural del planeta se pierda y los efectos son perjudiciales, ya que estos producen enormes cambios en el clima y, por ende, la alteración de los hábitats y de los ecosistemas que conforman nuestro planeta. En la figura 14 se puede observar una comparación entre el efecto invernadero natural y el efecto invernadero que produce calentamiento global.

es absorbida por la superficie y otra es reflejada.

Los gases de efecto invernadero retienen parte de la luz reflejada.

Muchas de las actividades que realiza el ser humano actualmente, tales como la quema de combustibles fósiles, la deforestación, la ganadería, entre otras, están aumentando los gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre.

Otra parte de la luz reflejada vuelve al espacio.

Debido a este incremento de los gases de efecto invernadero, la atmósfera retiene más calor de lo usual. Esto causa que el equilibrio natural se desestabilice y aumente la temperatura.

Figura 14. Esta ilustración hace una comparación entre el efecto invernadero que ocurre naturalmente y que es muy necesario para la vida en la Tierra y el desequilibrio ocasionado por el calentamiento global.

La luz solar atraviesa la atmósfera de la Tierra, donde parte de ella

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Debido al calentamiento global los glaciares se derriten poco a poco, ocurre un aumento en el nivel del mar, los corales se blanquean debido al alza en temperatura, los océanos se acidifican, el hábitat de muchas especies se limita o se reduce, hay sequías y precipitaciones extremas, fenómenos naturales más intensos (huracanes, tornados, marejadas) y la extinción de fauna y flora, entre otras.

Causas del cambio climático

El cambio climático es provocado por causas no antropogénicas (naturales) y causas antropogénicas. Las causas no antropogénicas son aquéllas que se deben a cambios en el mismo ambiente. La actividad solar y la actividad volcánica son algunos ejemplos de estas. Las causas antropogénicas, por su parte, son las provocadas por la actividad humana. Entre estas se encuentran las emisiones del dióxido de carbono (CO2) y otros gases de invernadero, la deforestación, las prácticas inadecuadas en la agricultura y el desparrame urbano, entre otras. La huella ecológica que dejan estos comportamientos son perjudiciales para nuestro planeta. La evidencia recopilada en estos últimos años demuestra que la causa principal del aceleramiento del calentamiento global y el cambio climático se debe al factor humano. A continuación se explican las causas del cambio climático y el daño que ocasionan a nuestro planeta.

Causas no antropogénicas Actividad solar

La principal fuente de energía del planeta Tierra es el sol. Debido a la distancia que existe entre la Tierra y el Sol, la radiación que recibimos de este permite que la Tierra mantenga una temperatura ideal para sostener la vida en la Tierra. La inclinación del planeta en que vivimos y su rotación permiten que la radiación que recibimos del sol sea útil para que procesos naturales, como el de la fotosíntesis que realizan las plantas, se puedan llevar a cabo. La actividad solar que permite que nuestro planeta pueda ejecutar todos estos procesos fundamentales para la vida, también ha tenido una gran influencia sobre el clima terrestre. Esta actividad solar no es constante y está, generalmente, relacionada con las manchas solares que varían en periodos de once (11) años. A estos periodos se les conoce como ciclo solar. Las manchas solares son regiones oscuras que aparecen en la superficie del Sol y que son causadas por disturbios en su campo magnético. Los campos magnéticos (campos de fuerzas) que se encuentran alrededor de las manchas solares ocasionan lo que se llaman tormentas solares que se componen de destellos solares y eyecciones de masa coronal. A mayor cantidad de manchas solares, mayor actividad ocurre en el Sol.

Actividad solar: Es el proceso mediante el cual fluctúa la cantidad de energía emitida por el Sol. Se puede observar de diversas formas, por ejemplo, manchas, protuberancias o fulguraciones (destellos) y viento solar.

Campo magnético: Es un campo de fuerza generado por el movimiento de cargas eléctricas.

Ciclo solar: Es el aumento y la disminución de las manchas solares en el Sol. Las variaciones de estas manchas ocurren en periodos de once (11) años.

Destellos solares o fulguraciones solares: Es una liberación súbita e intensa de radiación electromagnética en la Cromosfera del Sol (capa delgada de la atmósfera solar).

Eyecciones de masa coronal: Son grandes expulsiones de plasma y campo magnético de la corona solar.

Tormentas solares: Son violentas explosiones de plasma y de partículas cargadas, llamadas fulguraciones (destellos solares) y, sobre todo, eyecciones de masa coronal.

La energía producida por esta actividad solar ha afectado la temperatura de la Tierra. Estudios científicos en los que se comparó la actividad solar con la variación en la temperatura terrestre (datos analizados desde 1,150 años hasta el presente), demostraron que la actividad solar tenía una correlación directa con el aumento en la temperatura del planeta. Sin embargo, estos estudios también encontraron que desde 1975 no existe esta correlación. Mientras la Tierra se está calentando, la radiación solar no ha tenido cambio significativo, lo que implica que el calentamiento actual del planeta debe tener otra causa (Usoskin, Schüssler, Solanki y Mursula, 2005).

Actividad volcánica

Actividad volcánica: Es un mecanismo de forzamiento interno, en los volcanes, que provoca la liberación de grandes cantidades de polvo, cenizas y dióxido de azufre a la estratosfera en forma gaseosa.

Magma: Roca fundida y gases que se encuentran en el interior de la Tierra.

Volcán: Es una abertura o grieta en la corteza terrestre por la que asciende lava, gases, cenizas y rocas del interior de la tierra.

Otro factor importante que causa cambios en el clima de la Tierra es la actividad volcánica. Un volcán es un área de la superficie terrestre, que puede encontrarse sobre los continentes o en el fondo de los océanos, que expulsa magma en forma de lava, cenizas volcánicas y gases acumulados en el interior de la Tierra. Nuestro planeta contiene una gran cantidad de estas estructuras volcánicas, algunas de las cuales se encuentran activas, mientras que otras están en reposo. En la región del Caribe existen varios volcanes que están localizados en las Antillas Menores (véase recuadro de datos históricos).

Los gases expedidos por estos volcanes, como por ejemplo el dióxido de carbono y el dióxido de azufre, tienen efectos directos sobre la temperatura del planeta. La contaminación volcánica resulta en la reducción de la iluminación solar directa. Esta disminución puede llegar a un 5 o 10% y generar descensos de temperatura a nivel global. Varias erupciones en el siglo pasado causaron reducciones de la temperatura superficial de hasta medio grado Fahrenheit por periodos de 1 a 3 años. Se calcula que las emisiones volcánicas están entre 0.15 y 0.26 gigatoneladas (billones de toneladas métricas) de CO2 por año. Este CO2 favorece el calentamiento global.

Figura 15. En estas imágenes se muestra al volcán Soufrière Hills de la Isla de Monserrate (Caribe).

1. Erupción en 1997,

2. columna de humo de la erupción del año 2007, 3. el volcán en 2012 y 4. vista aérea de Plymouth (capital de la Isla Monserrate) en 2012. Fotos tomadas de: http:// tinker.vn/big-picture/ nui-lua-soufriere-hills. html

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Datos históricos:

• En las islas de las Antillas Menores existen 19 volcanes de los cuales 18 están en reposo que podrían activarse en cualquier momento, y otro que se encuentra debajo del mar. Estos están localizados al este en el arco de las Antillas Menores, pero los efectos de una erupción podrían incluir la llegada de ceniza volcánica y hasta un tsunami causado por deslizamientos de rocas y material sólido al mar.

• El volcán Soufrière Hills, localizado en la isla de Monserrate, es el único de los volcanes que se encuentra activo en el Caribe. Luego de 500 años de inactividad, el 18 de julio de 1995 hizo erupción provocando serios problemas para la isla, cuya forma cambió repentinamente. Las emisiones de ceniza sepultaron la capital de Plymouth dejando sin hospitales, oficinas de gobierno ni escuelas a los habitantes, muchos de los cuales abandonaron la isla.

El flujo piroclástico de magma y ceniza crearon un delta en la isla aumentando así su tamaño original. Actualmente, el volcán está en un nivel bajo de actividad, pero en ocasiones ocurren emisiones de ceniza o pequeñas erupciones que provocan la llegada de ceniza volcánica a otras partes del Caribe, incluyendo a Puerto Rico, cuando el viento sopla del sureste. En varias ocasiones se han cancelado vuelos en la región debido a la ceniza volcánica que es muy peligrosa para las turbinas de los aviones. Esto causa un gran impacto en la economía local.

• En la isla de Martinica se encuentra el volcán Mt. Pelée. En mayo de 1902, este volcán pasó a ser uno de los más significativos cuando tuvo una erupción volcánica de grandes proporciones. Al este comenzar su actividad volcánica, la mayoría de los residentes querían abandonar la isla, pero el gobernador no les permitió la salida ya que, en pocos días, se celebrarían las elecciones en la cuidad de St. Pierre. Sin embargo, nunca ocurrieron las elecciones ya que el volcán hizo erupción en la mañana del 8 de mayo y los gases calientes junto a las cenizas acabaron con la vida de los ~ 30,000 habitantes de la cuidad, incluyendo entre las víctimas al gobernador. Solo sobrevivieron dos personas, entre estas un confinado llamado Sansón de 26 años que logró salvarse por estar encerrado en una celda sin ventanas, aunque sufrió quemaduras en su cuerpo. En la actualidad, la cuidad de St. Pierre está poblada nuevamente y el volcán Mt. Pelée está en reposo aunque podría activarse nuevamente.

Figura 16. Mapa de las Antillas Menores que muestra la ubicación de los volcanes existentes en el Caribe.

Delta: Es un territorio o terreno en forma triangular que se forma en la desembocadura de un río debido a la acumulación de sedimentos que deposita la corriente.

Flujo piroclástico: Flujo denso de material volcánico originado en una erupción volcánica y constituido esencialmente por fragmentos calientes de vidrio volcánico, pómez, fragmentos de rocas y gas, que se desplaza rasante sobre la ladera de un volcán y tiende a acumularse en las zonas más bajas del mismo

Causas antropogénicas

Aumento en las emisiones del dióxido de carbono (CO2)

El dióxido de carbono (CO2) es un gas natural que está compuesto por una molécula de carbono y dos moléculas de oxígeno Ocupa solo el 0.038% de volumen en el aire, pero es muy efectivo atrapando la energía que recibimos del sol, lo que lleva a un aumento en el calentamiento de la Tierra. Este gas está presente en nuestra atmósfera como resultado de distintos procesos naturales tales como la respiración, la descomposición orgánica (restos de organismos), la combustión causada por los incendios forestales y la actividad volcánica, entre otros. También, diferentes actividades antropogénicas contribuyen significativamente al incremento de este gas en la atmósfera. Algunas de estas actividades son la deforestación, la ganadería, el uso del petróleo, del carbón y del gas natural para la transportación y para el funcionamiento de las industrias, entre otros.

El CO2 es removido de la atmósfera durante el proceso de fotosíntesis de las plantas. Durante este proceso este gas se almacena en todas sus partes: las raíces, las ramas y las hojas, y como resultado se produce materia orgánica y se libera oxígeno. Para que esto ocurra también se necesitan, entre otros elementos, la luz del sol, agua, nutrientes del suelo y clorofila. La siguiente ecuación muestra el proceso químico de la fotosíntesis.

Además del CO2 que se encuentra en la atmósfera, en el océano también se pueden hallar grandes reservas, conocidas como depósitos o sumideros de este gas. El océano puede llegar a retener más de 50 veces el total del contenido de CO2 en la atmósfera (Ahrens, 2007, p.7). Por otro lado, el fitoplancton en la superficie del mar atrapa el CO2 para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis. Cuando estos organismos mueren, parte de su materia orgánica se deposita a grandes profundidades, permitiendo que ese dióxido de carbono pase a formar parte de ese océano.

Carbono: Elemento químico de núm. atómico 6, muy abundante en la naturaleza, tanto en los seres vivos como en el mundo mineral y en la atmósfera, que se presenta, entre otras, en forma de diamante y de grafito, constituye la base de la química orgánica y tiene gran importancia biológica. (Símbolo C).

Molécula: Conjunto de átomos iguales o diferentes, unidos por enlaces químicos, que constituyen la mínima porción de una sustancia que puede separarse sin alterar sus propiedades.

Oxígeno: Elemento químico gaseoso, de núm. atómico 8, incoloro, inodoro y muy reactivo, presente en todos los seres vivos, esencial para la respiración y para los procesos de combustión, que forma parte del agua, de los óxidos y de casi todos los ácidos y sustancias orgánicas, y constituye casi una quinta parte del aire atmosférico en su forma molecular O2. (Símbolo O).

Fitoplancton: Es un organismo plantónico de origen vegetal. Son microalgas que obtienen su energía y sus nutrientes a través de la energía solar por el proceso conocido como fotosíntesis, y por ello casi siempre se encuentran cerca de la superficie del agua. El fitoplancton constituye el primer eslabón de la cadena alimenticia de los sistemas acuáticos.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 35

Figura 17. Ciclo de carbono. Cuando entra la luz solar a la Tierra, las plantas realizan fotosíntesis, proceso mediante el cual estas producen su propio alimento. Durante este proceso, ellas absorben el CO2 de la atmósfera y lo transforman en materia orgánica (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Luego, otros organismos se alimentan de esta materia, lo que permite que pase a formar parte de estos seres vivos. Cuando los organismos mueren, liberan el CO2 a la atmósfera el cual es utilizado nuevamente por las plantas. También el CO2 es devuelto a la atmósfera mediante la respiración de los animales, las plantas y demás seres vivos y por la combustión generada por incendios forestales, la actividad volcánica y actividades antropogénicas tales como las emisiones hechas por medios de transporte y fábricas.

Figura 18. Esta figura muestra los componentes principales del ciclo del CO2 atmosférico. Las líneas grises muestran los procesos que llevan el CO2 hasta la atmosfera, mientras que las líneas rojas muestran los procesos que lo remueven.

Naturalmente, el CO2 circula a través de la atmósfera, el suelo y el océano (a través del ciclo de carbono) ayudando a regular el clima y a mantener estable las condiciones que sostienen la vida en la Tierra (figuras 17 y 18). Sin embargo, un aumento desmedido en la emisión de este gas causa que el planeta se sobrecaliente.

Según el informe de 2013 del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), la concentración de CO2 ha aumentado más de un 40% desde que comenzó el desarrollo industrial. Esto representa un aumento de 280 partes por millón por volumen (ppmv) en el siglo 18 y de 396 ppmv en el 2013. La reciente actividad humana ha liberado a la atmósfera sobre 30 billones de toneladas de CO2 cada año (IPCC, 2013). Por lo tanto, podemos decir que aunque el CO2 es un componente natural de nuestra atmósfera, su significativo aumento en los últimos años se debe a la industrialización y a la actividad humana.

El aumento proviene, principalmente, de la quema de combustible fósil (figura 19). Entre los combustibles fósiles que contribuyen al aumento de CO2 podemos encontrar el petróleo, el carbón, el gas natural y el gas licuado del petróleo. Al tener variedad de factores contribuyentes, el ambiente no puede controlar las altas emisiones de CO2. Esto hace que la concentración de este gas natural aumente en la atmósfera, lo que a su vez genera desequilibrio ambiental

U.S. Environmental Protection Agency (2014). U.S. Greenhouse Gas Inventory Report: 1990-2014.

Figura 19. Esta gráfica muestra las emisiones del CO2 en Estados Unidos debido a distintas fuentes. Gráfica tomada y adaptada de: https://www.epa.gov/sites/production/files/styles/large/public/2016-05/ghge-gases-co2_3.png

Cambio climático: Guía educativa para maestros 37

Dato científico:

Para poder conocer cómo era la concentración de CO2 en el planeta en tiempos donde no había instrumentos de medición, los científicos utilizan huellas creadas en el pasado. La concentración de CO2 a través del tiempo se determina por medio de mediciones y estudios que se realizan al hielo polar. Las burbujas de aire que se quedan atrapadas en el hielo contienen rastros de diferentes metales, polvo, sulfatos y cenizas volcánicas, entre otros elementos que se acumulan a través del tiempo. El estudio de estos restos ayuda a los científicos (paleoclimatólogos) a analizar los climas del pasado y las causas de sus variaciones.

Imagen tomada de: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/

Deforestación

La deforestación es la eliminación de la vegetación en un terreno para que este pueda ser utilizado para otros propósitos. Cuando ocurre deforestación el hábitat y el ecosistema de múltiples organismos vivos se afectan. Esto, a su vez, representa la pérdida de distintas especies de animales y plantas que incluso se encuentren en peligro de extinción.

La vegetación es muy importante para nuestro planeta porque no solo absorbe el CO2 al realizar fotosíntesis, sino que también almacena parte de este. Por lo tanto, cuando se llevan a cabo procesos de deforestación, el CO2 almacenado en los árboles y plantas se libera a la atmósfera. Esta liberación del CO2 se suma a las emisiones existentes y a los gases presentes en la atmósfera, lo que ocasiona que la concentración de este gas aumente.

Con el fin de satisfacer las necesidades básicas del ser humano, se toman decisiones contraproducentes para nuestro planeta. La deforestación de manglares en las cosas de nuestra isla para el desarrollo urbano ha afectado directamente los ecosistemas marinos costeros. Por ejemplo, en el área de La Parguera (Lajas, Puerto Rico) parte de los árboles de mangle rojo ubicados en la costa fueron talados para construir casas flotantes. La remoción de estos ha provocado que parte de los sedimentos suspendidos sean arrastrados por fuertes escorrentías en épocas lluviosas. Al no existir en la costa árboles de mangle que sirvan como barrera protectora, estos sedimentos llegan hasta el mar y afectan las praderas de hierbas marinas, el arrecife de coral y todos los organismos que forman parte de estos ecosistemas marinos.

Paleoclimatology_IceCores/

El repentino aumento en la pérdida de vegetación en la superficie terrestre afecta directamente la concentración de CO2 en la atmósfera. Las hojas que caen de los árboles, al descomponerse y convertirse en materia orgánica del suelo, también actúan como depósitos de carbono. Los depósitos o sumideros de carbono son áreas naturales o artificiales destinadas a absorber el CO2 de la atmósfera. Estos solo sirven para reducir la concentración de CO2 en la atmósfera, no para reducir emisiones. Todos los bosques son considerados sumideros de carbono no antropogénicos. En general, la madera contiene en su composición química 50% de carbono y 42% de oxígeno, por lo tanto, su aportación a la fijación del carbono es muy importante. La fijación del carbono se da cuando los organismos vivos toman el carbono inorgánico, el cual está presente en forma de CO2, y lo convierten en compuestos orgánicos.

Dato histórico:

Aunque la mayor parte de la deforestación se asocia a efectos antropogénicos, fenómenos naturales como los huracanes, tormentas tropicales o simplemente fuertes lluvias en una región pueden generar pérdida temporera de la vegetación. En septiembre de 1998 el huracán Georges cruzó Puerto Rico de Este a Oeste con vientos máximos sostenidos de 115 mph, considerándolo un huracán intenso categoría 3 en la escala Saffir-Simpson. El paso de este sistema tropical ocasionó que sus ráfagas de viento, de cerca de 150 mph, redujera la altura de los árboles más elevados en un bosque secundario en el sector Jácanas, del barrio Caguana de Utuado, Puerto Rico (A. Lugo, 2005 fs.fed.us/global ). Aunque no se vio una deforestación total en el área, especies de árboles que predominaban pasaron a ser minoría y otras especies que no predominaban antes del azote del huracán pasaron a ser más abundantes. Por otro lado, en el suroeste de la isla gran parte del bosque de mangle se vio también afectado por el paso del huracán.

Agricultura

La agricultura es una actividad de gran relevancia para la sociedad ya que es uno de los recursos principales para la subsistencia humana. Esta es vital para el desarrollo económico de cualquier país y trae múltiples beneficios que permiten optimizar la calidad de vida del ser humano. La agricultura, por ser una actividad que trabaja con recursos naturales como la tierra y el agua, no se considera una práctica dañina para el medio ambiente ni para el clima del planeta. Sin embargo, con la llegada de la industrialización y la gran demanda alimentaria causada por el incremento poblacional, este sector ha evolucionado a tal grado que se ha convertido en uno de los responsables de la emisión de una gran cantidad de gases de invernadero a la atmósfera. Con la construcción de maquinaria, el uso de fertilizantes, pesticidas, abonos y otros productos químicos, se están afectando diferentes ecosistemas naturales a mayor o a menor grado.

Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés), del total de las emisiones de gases de efecto de invernadero, un 9% provino del sector agrícola en el año

Deforestación: Es la eliminación de la vegetación de un terreno con el fin de utilizarlo para otros propósitos. Sumideros de carbono: Depósitos natural o artificial de carbono.

Agricultura: Es el conjunto de técnicas y conocimientos relativos al cultivo de la tierra.

Foto tomada de la NASA.

2014. Los procesos que se llevan a cabo en la agricultura industrial contribuyen a esta emisión de gases de varias formas. Por ejemplo, la aplicación de fertilizantes y los métodos de riego y cultivo que se utilizan producen y emiten óxido nitroso (N20). Por otro lado, el metano (CH4) producido por el ganado que se cría para la alimentar a la población, representa casi un tercio de estas emisiones. Además, según la EPA, la forma en la que se maneja el estiércol del ganado en Estados Unidos representa aproximadamente el 14% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero del sector agrícola. También, en menor grado, el cultivo de arroz y la quema de residuos de cultivos producen gases como CH4 y N20.

Estas actividades, junto a la deforestación que se lleva a cabo para dedicar estos suelos a la agricultura, la dependencia cada vez mayor de los combustibles fósiles y un manejo inadecuado del suelo, resulta en un incremento significativo en la emisión de estos gases, provocando un mayor impacto al clima del planeta. Estas actividades del manejo de suelos constituyen más de la mitad de las emisiones de gases de efecto de invernadero de este sector agrícola.

Para minimizar el efecto de estas prácticas agrícolas hay que moverse hacia una agricultura sustentable, menos mecanizada, en la que se dependa menos de combustibles fósiles y de fertilizantes químicos y que promueva un manejo adecuado de los suelos. Diversos países alrededor del mundo, como por ejemplo Estados Unidos y los países que componen la Unión Europea, han hecho propuestas o planes de acción para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para los próximos años. Aunque esto representa un gran reto, es importante trabajar en conjunto con los agricultores para realizar medidas que ayuden a hacer frente al cambio climático.

Desparrame urbano

El desparrame urbano es el desarrollo disperso mal planificado cerca de las zonas urbanas (ciudad), por lo general, a lo largo de carreteras principales. Según Bird y Mollineli (2002), algunas de las características del desparrame urbano son:

1. Se construyen viviendas a las afueras de los centros urbanos. Esto conlleva una mayor inversión gubernamental ya que hay que satisfacer las necesidades básicas de la población (servicio de electricidad, agua, acceso, entre otros).

2. Se crean áreas de baja densidad residencial, lo que significa que se construyen viviendas unifamiliares de uno o dos pisos con patio. Por lo tanto, el espacio es ocupado por una cantidad menor de personas.

3. El uso del automóvil privado como medio de transporte. Debido a la ubicación de las viviendas, a las agencias públicas se les hace difícil proveer medios de transportación colectiva en estos lugares, lo que hace necesario la utilización de uno o varios vehículos privados por familia.

4. No se toma en consideración un buen manejo del uso de la tierra, lo que resulta en un desarrollo dirigido a lugares inadecuados que no son costo efectivos para la sociedad.

5. Los centros comerciales y otros negocios se establecen cerca de las autopistas y carreteras. Esto se debe a que su clientela viene en vehículo propio.

Muchas comunidades han estado sufriendo las consecuencias de este tipo de desarrollo y Puerto Rico no es la excepción. En nuestro archipiélago, el desarrollo desparramado ha resultado en diversos problemas sociales, económicos y ambientales. Por ejemplo, se construye en zonas inundables lo que pone en riesgo la seguridad de los residentes y de sus viviendas, sin contar el costo que representa el mantenimiento y la recuperación de estas comunidades antes eventos climatológicos. Se otorgan permisos para construir proyectos de valor turístico en

la zona marítimo terrestre lo que acelera la erosión en nuestras costas y causa múltiples pérdidas de ecosistemas y de infraestructura. Por otro lado, el relleno de humedales y la deforestación de árboles de mangle para urbanizar provoca grandes pérdidas de hábitats naturales para muchas especies y eventualmente, también ocasionan pérdidas económicas para los ciudadanos que invierten en estos lugares. El uso del automóvil privado como medio principal de transporte, es otro elemento del desparrame urbano que perjudica nuestro ambiente y que contribuye a las emisiones de gases de invernadero. En fin, todos estos factores aportan, ya sea de forma directa o indirecta, a los cambios que se observan actualmente en el clima.

Para trabajar con esta problemática, se han buscado diferentes alternativas que ayuden a mejorar el manejo del uso del terreno, los espacios públicos y los servicios que se ofrecen dentro de estos espacios públicos. Una de estas opciones es promover el desarrollo inteligente o “smart growth”. Los principios de este tipo de desarrollo son: 1) combinar los usos del terreno; 2) incentivar diseños de edificación compacta; 3) ampliar la gama de oportunidades y alternativas de vivienda; 4) crear comunidades peatonales; 5) desarrollar comunidades atractivas y distintivas que provoquen un fuerte sentido de pertenencia al lugar; 6) preservar los espacios abiertos, terrenos agrícolas, de belleza natural y áreas ambientalmente críticas; 7) fortalecer y dirigir el desarrollo de los terrenos hacia comunidades existentes; 8) proveer opciones de transportación; 9) hacer que las decisiones sobre desarrollo de los terrenos sean predecibles, justas y beneficiosas en cuanto a costos; y 10) propiciar la colaboración de la comunidad y grupos interesados en la toma de decisiones sobre el desarrollo de los terrenos.

Para alcanzar este objetivo, en Puerto Rico se creó la Ley Núm. 276-2012 del 29 de septiembre de 2012, Ley para el Desarrollo Inteligente de la Infraestructura en Puerto Rico. Aunque en la isla ya se habían creado leyes cónsonas con este principio de desarrollo inteligente, era importante crear una ley que le diera continuidad y aunara esfuerzos para promover este tipo de desarrollo. La política pública adoptada mediante esta ley fue la siguiente: “… fomentar el desarrollo inteligente de la isla, reduciendo los costos innecesarios, el desparramiento urbano y la pérdida de espacios abiertos. Para lograrlo, se maximizarán los beneficios sociales, económicos y ambientales en la infraestructura y se facilitará el financiamiento y desarrollo de nuevos y existentes proyectos de transportación, alcantarillado, educación, vivienda y otros servicios públicos que sean compatibles con el desarrollo inteligente. Además, se redimirán los esfuerzos hacia el redesarrollo de edificios y terrenos industriales, abandonados o sin uso, en o cerca de las áreas urbanas”.

Además de ejecutar la política pública adoptada en esta ley, también es fundamental educar a la población para que aprenda a respetar y a vivir en armonía con el ambiente. De esta forma, podemos planificar adecuadamente la utilización de nuestros espacios y contribuir significativamente a la recuperación de nuestro planeta.

Zona marítimo terrestre: Es el espacio de las costas de Puerto Rico que baña el mar en su flujo y reflujo (movimiento horizontal de la ola al acercarse y alejarse de la costa), en donde son sensibles las mareas, y las mayores olas en los temporales en donde las mareas no son sensibles, e incluye los terrenos ganados al mar y las márgenes de los ríos hasta el sitio en que sean navegables o se hagan sensibles las mareas (según la Ley 151 de 28 de junio de 1968 – Ley de Muelles y Puertos de 1968).

Huella Ecológica

La naturaleza le provee al ser humano y demás organismos que habitan en la Tierra los recursos que necesitan para su supervivencia. Sin embargo, el incremento poblacional y el aumento en el estándar de vida han causado que estos recursos disminuyan significativamente, al punto de que, ya en algunos lugares, los recursos no son suficientes para satisfacer las necesidades básicas de las personas que allí habitan. Por eso, es importante saber cómo, dónde, cuánto y quiénes están utilizando los recursos que tenemos disponibles. De esta manera, se puede predecir la cantidad de recursos que tenemos para poder manejarlos y distribuirlos adecuadamente. Recientemente, se ha diseñado un método para evaluar la Huella Ecológica del ser humano en su ambiente. Esta mide cuánta área de la tierra y del agua requiere una población humana para producir el recurso que consume y absorber sus desechos usando la tecnología prevaleciente (Global Footprint Network, 2012) El Global Footprint Network se estableció en 2003 para facilitar y proveer una herramienta que ofrezca datos científicos globales sobre el estado de los recursos según se van consumiendo. Este instrumento documenta si estamos viviendo dentro del presupuesto ecológico o consumiendo recursos de la naturaleza más rápido de lo que el planeta puede renovarlos (Global Footprint Network, 2012). Esta información es esencial para buscar alternativas viables que permitan lograr un cambio social a gran escala.

Según el Global Footprint Network hoy la humanidad utiliza el equivalente de 1.4 planetas cada año. Esto significa que ahora le toma a la Tierra un año y cinco meses para regenerar lo que utilizamos en un año. Los distintos escenarios analizados por la Organización de las Naciones Unidas (ONU) sugieren que si las tendencias

está utilizando el ser humano actualmente y presenta una predicción de los planetas que necesitará si continúa su comportamiento. Para el año 2050 se necesitarán 2 ½ planetas para sostener la humanidad.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 43

Figura 20. Esta gráfica muestra cuántos planetas Tierra

actuales de la población y del consumo continúan, para el año 2030 necesitaremos el equivalente de dos planetas Tierra para sostenernos (figura 20), y por supuesto, tenemos solamente una.

El resultado es el colapso de las industrias pesqueras, la disminución de la cubierta forestal, el agotamiento de los sistemas de agua fresca y la acumulación de contaminación. Estos son apenas algunos de los efectos más notables del uso excesivo de los recursos disponibles, lo que contribuye a una mayor competencia por estos mismos recursos, migraciones masivas, hambre, enfermedad y otras tragedias humanas (Global Footprint Network, 2012).

Huella Ecológica: Es la medida de cuánta tierra y agua biológicamente productivas requiere un individuo, población o actividad, para producir todos los recursos que consume y para absorber los desechos que generan utilizando tecnología y prácticas de manejo de recursos prevalentes. Usualmente se mide la Huella Ecológica en hectáreas globales. Dado que el comercio es global, la Huella de un individuo o un país incluye tierra o mar de todo el planeta. Frecuentemente, para referirse brevemente a la Huella Ecológica, se utiliza la palabra “Huella” (no “huella”).

El Global Footprint Network, con la ayuda de agencias gubernamentales, organizaciones no gubernamentales, científicos, académicos y otras entidades, ha calculado la Huella Ecológica global del consumo y la ha comparado con los recursos naturales de cada país. La figura 21 muestra el resultado de este ejercicio. En esta se observa países como China, Estados Unidos, México, entre otros, que han excedido la capacidad de recursos que tenían disponibles. También en la figura 22 se puede observar un aumento significativo de la demanda de carbón, lo que perjudica significativamente nuestro planeta y contribuye grandemente al calentamiento global.

Figura 21. Este mapa del mundo muestra el nivel de consumo de cada país hasta el año 2012. Los que están sombreados en rojo han excedido la capacidad de sus recursos naturales. Los que están sombreados en verde, todavía no exceden el uso de los recursos naturales que poseen.

Número de Tierras

Huella Ecológica mundial según el uso del terreno

Carbono

Zonas de pesca

Terreno de cultivo

Terreno desarrollado

Productos forestales

Terreno para ganadería

Figura 22. Esta gráfica muestra la Huella Ecológica mundial según el uso del terreno hasta el año 2014. En esta se puede observar el incremento en el uso del carbono, lo que aumenta el calentamiento global. Gráfica tomada y adaptada de: Global Footprint Network, 2018 National Footprint Accounts.

Para calcular su Huella Ecológica puede acceder la siguiente página: http://www.footprintnetwork.org/ es/index.php/GFN/page/calculators/

Efectos del cambio climático

Los efectos del cambio climático ya se sienten en todo el planeta. Lugares donde llovía frecuentemente experimentan grandes sequías, mientras que en otras áreas hay inundaciones severas. Por otro lado, los glaciares se están derritiendo y el nivel del mar está aumentando poco a poco. Esto ocasiona que se afecte parte de la costa y los ecosistemas que allí se encuentran, como los manglares. Los huracanes son más intensos cada temporada, las temperaturas aumentan y el océano se acidifica, lo que causa que las condiciones de algunos hábitats se modifiquen o cambien. Esto ocasiona, a su vez, que muchos organismos no puedan adaptarse a las nuevas condiciones y mueran. La calidad del agua disminuye, se altera el patrón de migración de las aves y de los peces, hay un aumento en la mortalidad de los organismos producto de enfermedades y fenómenos naturales y ocurren cambios en los patrones de las corrientes oceánicas, entre otros efectos.

Durante los últimos 50 años los efectos del cambio climático han sido tema de discusión para la mayoría de los científicos, debido a la rapidez con la que están ocurriendo. Es nuestro sistema socio-económico y los ecosistemas marinos y terrestres los más afectados por el cambio en el clima cuyo efecto puede ser muy desfavorable, tanto para esta generación como para las generaciones futuras.

Aumento en la temperatura

El aumento en la temperatura, específicamente del océano, ha sido un efecto directo del cambio climático acelerado. La temperatura en el océano se puede medir de distintas maneras, entre estas, por

Cambio climático: Guía educativa para maestros 45

medio de satélites utilizando radiómetros infrarrojos, cuerpos de deriva (drifters), medidas tomadas por barcos de investigación y boyas que utilizan termómetros de mercurio o vehículos remotos (ROV). La temperatura de la superficie del océano varía de acuerdo a su posición geográfica. Las temperaturas más cálidas se encuentran en el ecuador y, a medida que nos alejamos, estas temperaturas disminuyen. La anomalía en las temperaturas se debe al aumento de la absorción de calor en el mar. Estudios han demostrado que la temperatura de la superficie del océano ha aumentado un promedio de 0.13 ˚F a 0.20 ˚F (0.07 oC a 0.11 oC) por década durante el siglo 20 (Brock, 2007; United States Environmental Protection Agency, 2014). Se espera que haya un incremento significativo de 1.0 a 1.2 ˚F (0.56 oC a 0.67 oC) como un efecto a largo plazo del cambio climático (figura 24).

Figura 23. Este mapa muestra la temperatura promedio global de la superficie del océano entre los años 1901-2015. El símbolo + muestra que el patrón presentado es estadísticamente significativo. Las áreas donde no se encontraron suficientes datos para mostrar estos patrones se dejaron de color blanco. Fuente: IPCC, 2013; NOAA, 2016 Web

update: August 2016

Figura 24. Esta gráfica muestra la anomalía en la temperatura a través del tiempo, utilizando la temperatura global promedio de la superficie del océano desde 1880-2015. (Fuente: NOAA 2016. Extended reconstructed sea surface temperature. National Center for environmental Information. www.ncdc.noaa.gov/ data-access/marineocean-data/ extended-reconstructed-sea-surfacetemperature-ersst)

Aumento en la precipitación y en las sequías

El calentamiento del océano aumenta la cantidad de agua que se evapora. Cuando este vapor se transporta sobre la superficie terrestre o hacia la atmósfera, tiene como efecto un aumento en los patrones de precipitación. La precipitación se puede medir rastreando la frecuencia (examinando el periodo de regreso) o midiendo directamente la cantidad de precipitación en un periodo determinado.

Durante los años de 1910-1980 los niveles de precipitación se mantenían constantes, pero ya a partir de 1985-2015 estos han aumentado significativamente. Como podemos observar en la figura 25, en Puerto Rico la precipitación anual media durante el periodo de 1981-2010 varía según las distintas regiones del país. Las zonas con mayor precipitación tuvieron 105-170 pulgadas de lluvia aproximadamente y el área con menor precipitación tuvo aproximadamente 25-70 pulgadas de lluvia. A medida que aumenta la precipitación, aumentan las inundaciones, lo que a su vez afecta la parte social de nuestro sistema.

Precipitación: Es el proceso mediante el cual las partículas de agua condensada caen desde las nubes a la superficie terrestre.

Figura 25. Este mapa muestra la media anual promedio de precipitación en Puerto Rico y las Islas Vírgenes.

Para el año 2015, en Puerto Rico, la precipitación disminuyó significativamente en las regiones donde la precipitación es mínima todo el año. Los niveles estuvieron por debajo de lo normal, como muestra la figura 26. Como consecuencia de este fenómeno, parte de nuestra isla entró en un periodo de sequía extrema, que surge porque las temperaturas promedio han aumentado de forma considerable debido al cambio climático. Es decir, cuando la temperatura aumenta, la evaporación también incrementa, y si bien hay áreas donde esa evaporación servirá como precipitación, hay otras donde la precipitación será mínima y causará, así, periodos de sequías. El término sequía, entonces puede definirse como un periodo prolongado de falta de precipitación.

Estos periodos de sequía tienen un efecto directo en la sociedad. Primero, se afecta la agricultura debido a la desecación del suelo. Segundo, el agua se raciona debido a la escasez de suministro de agua potable. Esto afecta la calidad del agua y aumentan las enfermedades que puedan transmitirse por este preciado líquido. Tercero, ocurre un impacto directo a las reservas de agua, disminuyendo la capacidad de almacenamiento.

Por otro lado, la sequía también contribuye a que se produzca un aumento en los incendios forestales, sobre todo en la región sur de Puerto Rico, donde las condiciones climáticas son propicias. Investigaciones recientes han encontrado una correlación entre la sequía y los incendios forestales, que aunque la mayoría de esto no son espontáneos, la sequía crea las condiciones necesarias para su fácil propagación.

Sequía: Es un periodo prolongado de falta de precipitación.

Figura 26. Comparación de los niveles de precipitación durante el mes de julio de 2015 y 2016. Fuente: United States Geological Survey (http://waterwatch.usgs.gov/index.php)

Cambios en frecuencia y/o intensidad en huracanes y marejadas

Durante las últimas décadas se ha observado un aumento significativo en la intensidad de los ciclones tropicales. Las tormentas, los huracanes y los tifones se alimentan de las aguas cálidas del océano para su formación y desarrollo. A medida que aumenta la temperatura oceánica, mayor probabilidad existe de que se formen huracanes más fuertes. Esto ocurre cuando el agua del océano se encuentra a unos 80 ˚F (26 ˚C) y mantiene esta temperatura constante hasta unos 50 metros de profundidad (National Geaographic). Estudios recientes han relacionado la intensidad de estos fenómenos atmosféricos con este aumento en temperatura.

Un huracán es un tipo de ciclón tropical de rápida rotación, de fuertes vientos y una disposición en espiral de tormentas eléctricas que producen grandes cantidades de lluvia. Este comienza como una baja presión entre las latitudes 30o Norte y 30o Sur. En el hemisferio Norte, estas tormentas rotan contra las manecillas del reloj y en el hemisferio Sur rotan a favor de las manecillas del reloj. Si la intensidad de los vientos son de 39 millas por hora (mph) o menos se clasifica como una depresión tropical. Si estos vientos aumentan de 39 - 73 mph se convierte en una tormenta tropical (se le asigna

un nombre) y de 74 mph en adelante, se cataloga como un huracán. Estos huracanes se clasifican según el potencial de daño que puedan causar sus vientos. Para esto, se utiliza la Escala Saffir – Simpson y se le asigna un número del 1 - 5 de acuerdo a su intensidad.

Los científicos han estado estudiando la posibilidad de que el cambio climático esté incrementando la frecuencia y la intensidad de estos fenómenos atmosféricos. Sin embargo, la evidencia de sus investigaciones demuestra que no necesariamente el cambio climático aumenta la frecuencia de los huracanes, pero sí la intensidad de los mismos (IPCC, 2007). Se espera que según el calentamiento global aumente, estos ciclones se tornen más fuertes y el potencial de daño sea mayor. Los huracanes, cuya época comienza en junio y finaliza en noviembre, causan grandes marejadas, vientos, lluvia y precipitación. Esto ocasiona daños a la propiedad por erosión, inundaciones y cambios en los ecosistemas marinos por la entrada de nutrientes, sedimentación y fuertes corrientes submarinas.

Figura 27. Huracanes Georges (a) y María (b) pasando por Puerto Rico. Fotos tomadas de la NASA.

(a) (b)

Cambio en las corrientes oceánicas

El océano cubre el 71% del planeta y esto es un factor importante en el almacenamiento y distribución de la energía térmica alrededor del mundo. El movimiento del calor a través de las corrientes oceánicas locales y globales afecta la regulación de las condiciones locales del tiempo, las temperaturas extremas y la estabilización de los patrones del clima a nivel global. También afecta la formación y la distribución de gases e intercambio de nutrientes, zooplancton y fitoplancton en los ecosistemas marinos. Como se muestra en la figura 28, las corrientes oceánicas están localizadas en la superficie del océano y en aguas con una profundidad de 300 metros (984 pies). Podemos notar que este sistema mueve agua continuamente desde la superficie hacia la profundidad del océano y que este movimiento puede ser tanto de manera horizontal como vertical. El océano también tiene corrientes que se interconectan y que se desvían por medio de vientos, marejadas, rotación de la tierra (efecto Coriolis), la energía solar y diferencias en la densidad del agua. La topografía, la forma de la placa oceánica y las tierras aledañas, también influencian las corrientes oceánicas afectando su tamaño, forma, velocidad y dirección.

Las corrientes oceánicas superficiales pueden ocurrir de manera local y global, y son típicamente producidas por el viento, lo que resulta en un movimiento horizontal y vertical. Las corrientes superficiales horizontales son mayormente locales e incluyen corrientes de resaca, corrientes litorales y corrientes mareales. En las corrientes verticales o surgencias, el agua fría rica en nutrientes localizada en la profundidad del océano, llega a la superficie y se mezcla mayormente con aguas oligotróficas, menos densas, templadas y/o calientes la cual es empujada hacia la profundidad donde se hunde y se condensa. Este tipo de movimiento permite un ciclo de surgencia (corriente ascendente) y corriente descendente (downwelling) que es influenciado por las características físicas, químicas y biológicas de nuestro océano.

Aguas oligotróficas: Son aguas bajas en nutrientes y de baja productividad.

Baja presión: Es una zona en la que la presión atmosférica es más baja que el aire que la rodea. Lo que ocurre es que la masa de aire se calienta causando que sus moléculas se separen y asciendan. La presión aumenta según se aleja del centro, mientras que en el centro la presión es menor de 1013 milibares. Esta es una región de inestabilidad del tiempo, la cual se acompaña de nubosidad, lluvias, tormentas eléctricas y ráfagas de viento.

Ciclón tropical: Es una amplia zona de baja presión que se origina en el mar, en forma de un gran remolino que genera vientos fuertes, nubosidad con precipitación intensa así como aumento en la marea y en el oleaje en zonas costeras, y que al tocar tierra causa daños importantes o incluso desastres. El ciclón tropical tiene tres etapas importantes: depresión tropical, tormenta tropical y huracán, es decir, los tres son ciclones tropicales pero de distinta intensidad. Depresión tropical: Es un sistema organizado de nubes y tormentas eléctricas con una circulación cerrada y definida. Es la primera etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad menor o igual a 39 mph.

Escala Saffir – Simpson: Es una escala que clasifica los ciclones tropicales según la intensidad del viento, desarrollada en 1969 por el ingeniero civil Herbert Saffir y el director del Centro Nacional de Huracanes de Estados Unidos, Bob Simpson. La escala se divide en 5 categorías, en la cual la 1 corresponde a la intensidad de viento de 74-95 mph, la 2 es de 96-110 mph, la 3 es de intensidad de 111-130 mph, la 4 de 131-155 mph y la 5 de ≥ 156 mph.

Huracán: Es un sistema organizado de fuertes tormentas eléctricas, con una circulación bien definida, que muestra la distintiva forma ciclónica. Es la tercera etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad de 74 mph o más.

Tormenta tropical: Es un sistema organizado de fuertes tormentas eléctricas, con una circulación bien definida, que muestra la distintiva forma ciclónica. Es la segunda etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad de 39 - 73 mph.

Las corrientes profundas son producidas por la densidad del agua y difiere de las corrientes superficiales por su escala, velocidad y energía. La densidad del agua es afectada por la temperatura, la salinidad y la profundidad del agua. Mientras más fría y salada más densa será. Por otro lado, mientras mayor sea la diferencia en densidad entre las distintas capas de la columna de agua, mayor será la mezcla y la circulación de estas. Las diferencias en la densidad del agua del océano contribuye a un sistema de circulación de escala global llamado Correa Transportadora Oceánica o circulación termohalina. Este tipo de circulación es producido por corrientes superficiales cálidas que contienen agua poco densa y que es transportada del Ecuador hacia los polos y una corriente profunda que traen consigo agua fría y densa y que es transportada de los polos hacia el Ecuador. El sistema de circulación global del océano es clave para la distribución de la energía térmica, regulación del clima, las condiciones del tiempo y los ciclos de gases y nutrientes vitales para nuestro ecosistema.

Figura 28. Esta figura muestra una representación del patrón de las corrientes oceánicas. La línea roja representa las corrientes superficiales calientes. La línea azul representa las corrientes profundas, frías y densas.

(Tomado de: Arctic Climate Impact Assessment -ACIA)

Correa Transportadora Oceánica o circulación termohalina: Es un patrón de movimiento del agua de mar alrededor del océano mundial. Este patrón es motivado por cambios en la temperatura y salinidad, que afectan la densidad del agua. Esta correa transportadora oceánica mueve el agua muy lentamente, a un máximo de unos 10 cm por segundo, pero mueve una enorme cantidad de agua. El agua se mueve fundamentalmente por diferencias en la densidad relativa. El agua más densa se hunde bajo el agua menos densa.

Corriente litoral: Es la corriente que se mueve paralela a la costa.

Corriente de resaca: Es un movimiento fuerte de agua que corre en dirección desde la costa hacia el mar abierto. Se le conoce también como corriente de retorno.

Corrientes mareales: Es un término que se utiliza para describir el movimiento horizontal del agua en relación a la elevación y el descenso de la marea (subida o bajada de la marea). Estas corrientes mareales se mueven en dos direcciones: del mar abierto hacia la costa (cuando sube la marea) produciendo un flujo mareal en la costa y en dirección desde la costa hacia el mar abierto (cuando baja la marea) produciendo un retroceso de la marea en la costa, que se llama reflujo mareal.

Efecto Coriolis: El efecto Coriolis es una fuerza que se produce debido a la rotación de la Tierra en el espacio, y que desvía la trayectoria de los objetos que se encuentran en movimiento sobre la superficie terrestre. Los objetos que están en el hemisferio Norte los desvía hacia la derecha, y hacia la izquierda los que se encuentran en el hemisferio Sur. En términos del océano, en las cuencas que tienen la forma adecuada, como son la Cuenca del Atlántico Norte y la del Sur, dicho efecto desvía las corrientes marinas hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur, al igual que ocurre con el caso de los vientos.

Surgencia: Es un proceso oceanográfico que consiste en el desplazamiento ascendente de masas de agua fría y de niveles profundos hacia la superficie del océano. Este fenómeno es inducido por fuertes vientos y por la rotación de la Tierra; ambos provocan que las aguas cálidas y superficiales se desplacen hacia mar abierto permitiendo que las aguas frías y ricas en nutrientes ocupen rápidamente su lugar.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 51

El cambio climático, al producir aumentos en la temperatura de los océanos, evaporación del agua de mar y derretimientos de glaciares, podría crear una significante entrada de agua dulce caliente sobre la superficie del océano. Esto sería un obstáculo para la formación de glaciares y dificultaría las corrientes descendentes o el downwelling de agua fría y salada más densa. Muy por debajo de la superficie del océano, las corrientes profundas actúan como correas transportadoras, canalizando calor, carbono, oxígeno y nutrientes. Irina Marinov y Raffaele Bernardello (2014) descubrieron que el reciente cambio climático puede estar afectando a uno de los cinturones transportadores, disminuyendo su velocidad hasta detenerlos completamente con consecuencias potencialmente graves para el futuro del clima del planeta. Un ejemplo de estas consecuencias sería que daría lugar a cambios climáticos globales que podrían incluir drásticas disminuciones en las temperaturas de Europa, debido a una interrupción de la corriente del Golfo.

Manifestaciones del cambio climático

A partir de los efectos del cambio climático surgen diversas manifestaciones que demuestran el nivel que tiene este efecto en diferentes áreas, tanto en el ambiente natural como en los sistemas sociales. Por ejemplo, el aumento en la temperatura del planeta causa que se derritan los glaciares y, por consiguiente, el nivel del mar aumenta. Por otro lado, mientras mayor CO2 absorben los océanos, este se acidifica y resulta en el deterioro de los organismos que producen esqueletos y conchas de carbonato de calcio como los corales. Si las actividades que producen CO2 continúan como hasta ahora, estas especies podrían perderse. Es importante conocer las manifestaciones del cambio climático, sobre todo en las áreas principales de nuestro entorno y sociedad para poder desarrollar planes de acción que nos ayuden a contribuir en el mejoramiento de nuestro medio ambiente.

Dato científico:

El Niño

El Niño es un fenómeno natural que ocurre cuando la temperatura de la superficie del océano en el Pacífico Centro Oriental se vuelve más cálida de lo habitual. En esta región, los vientos alisios soplan, generalmente, de este a oeste alejando de Sudamérica el agua cálida de la superficie, siendo esta sustituida por agua fría. Pero durante El Niño, estos vientos alisios se debilitan o se invierten, lo que provoca que las aguas cálidas superficiales de la zona de Indonesia fluyan hacia el este y cubran las aguas frías de las corrientes de Perú. Este fenómeno puede durar de 12 a 18 meses y tiene un gran impacto en los vientos, la temperatura de la superficie marina y los patrones de precipitación del Pacífico tropical. Este proceso ocurre de forma cíclica, pero es impredecible. Puede aparecer en periodos de 2 a 5 años. Tiene efectos climáticos en toda la región del Pacífico y en muchas otras partes del mundo. El fenómeno opuesto a El Niño se llama La Niña.

Ambiente físico

Erosión costera

La erosión costera es un factor que afecta significativamente a pequeñas islas como lo es Puerto Rico. Sin embargo, se espera que el aumento en el nivel del mar, debido al cambio climático, empeore la situación de la erosión costera. Pero, ¿cómo definimos erosión costera? Este es el desplazamiento de sedimentos por la acción del viento, del agua o por las acciones humanas. Por ejemplo, ocurre erosión cuando el mar transporta los sedimentos de un lugar de la costa a otro. Esta sucede cuando la corriente litoral remueve más sedimentos de los que aporta al sistema, lo que puede causar que la costa no se pueda reponer, entonces ocurre un cambio geomorfológico de la misma. Esto se convierte en un problema ya que la costa no puede restaurar esa cantidad de sedimento, perdiendo así su extensión territorial. El problema de la erosión costera no solo es un proceso natural; este también puede ser un proceso alterado por los seres humanos al construir en la zona marítimo-terrestre, al canalizar los ríos, por la construcción de represas, por la extracción de arena de las playas, por la tala de árboles de mangle, entre otros. Todo esto causa que el flujo de sedimentos que son transportados por las corrientes litorales se vea interrumpido y no lleguen a la costa, ya que estas son áreas dinámicas y de cambio constante, y si a esto se le suma el alza en el nivel del mar y el desarrollo de huracanes más intensos, causados por el cambio climático, el problema de la erosión costera se amplifica y los daños son cuantiosos, tanto para las playas como para el sector económico del país.

Acidificación de los océanos

Además del aumento en temperatura, nuestros océanos han sufrido grandes cambios en el nivel de grado de acidez (pH). Esto se debe al aumento en el almacenamiento del dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera de la Tierra. La creciente concentración de este gas ha aumentado la absorción de CO2 en el océano, donde se produce una reacción química (figura 29) la cual reduce el pH y hace que los océanos sean más ácidos. Es probable que esta tendencia continúe en las próximas décadas. Un océano más ácido puede afectar negativamente la salud de muchas especies marinas, tales como el plancton, los moluscos, los crustáceos y otros. En particular, los corales pueden ser muy sensibles a la acidificación, ya que es difícil para ellos crear y mantener las estructuras esqueléticas necesarias para su apoyo y

Erosión: Desplazamiento de terreno debido a la acción de elementos tales como: el viento, el oleaje, la lluvia y/o la acción humana.

Acidificación del océano

Figura 29. En esta imagen se puede observar el proceso que ocurre durante la acidificación del océano. Normalmente, el dióxido de carbono de la atmósfera es absorbido por el océano. E ste reacciona con el agua formando ácido carbónico. Este ácido libera un ión carbonato y un ión hidrógeno. El ión hidrógeno se une a los iones de carbonato libres en el agua y forma otro ión bicarbonato. Debido al aumento acelerado en la producción de CO2, este proceso se incrementa lo que provoca que el pH del agua disminuya y la acidez del océano aumente. Esto impide que los organismos marinos utilicen los iones carbonato para hacer sus conchas y sus esqueletos de carbonato de calcio. El resultado de este proceso es que, por un lado, las conchas y esqueletos se vayan desintegrando poco a poco y por otro lado, la capacidad para formarlas disminuya.

protección. Los corales en Puerto Rico y en otros territorios podrían perderse si las concentraciones de CO2 en la atmósfera siguen aumentando al ritmo actual.

Derretimiento de los glaciares

El aumento en temperatura que se ha registrado en los últimos años en el planeta ha estado provocando el derretimiento de los glaciares, lo que a su vez está causando un incremento en el nivel del mar. El 90% del hielo del mundo se concentra en el Polo Sur y tiene un grosor de aproximadamente 10 pies (2.13 metros). Esto significaría que, si todos los bloques de hielo de esta zona se derriten, el nivel del mar podría aumentar más de 60 metros. En el Polo Norte el hielo es menos denso así que se derrite fácilmente. Por esta razón, ya se puede observar el resultado del cambio climático.

Sin embargo, la subida del nivel del mar no es la única consecuencia del derretimiento de los casquetes polares, sino que este fenómeno provoca grandes cambios en los ecosistemas marinos. Por un lado, el derretimiento perturba gravemente la fauna y la flora de las regiones costeras y cambia completamente la vida en la zona polar. Por otra parte, también se alteran las corrientes oceánicas, lo que puede provocar fenómenos climáticos adversos. De hecho, ya se han observado algunas situaciones de este tipo, como por ejemplo en el Océano Ártico, donde se han detectado por primera vez olas de hasta 5 metros de altura, que podrían deberse al progresivo retroceso del hielo (Cabrera, 2016).

Según el geólogo estadounidense Richard Alley, muchos de los glaciares en las montañas retrocederán considerablemente dentro de los próximos 50 años si continuamos en el camino actual. Él, en conjunto con otros investigadores, ha estudiado los mantos de hielo de la Antártida utilizando modelos, y la

preocupación mayor inicial es la parte Occidental, porque se encuentra por debajo del nivel del mar y porque parte de su hielo descarga en el mar Amundsen, donde el calentamiento ha estado removiendo las barreras de hielo e hizo que el hielo se desplazara rápido y se hiciera más delgado. De acuerdo con Alley, el manto de hielo marino de la Antártida Occidental es suficiente para aumentar el nivel promedio de los océanos en 3.3 metros. Esto sería suficiente para causar problemas en zonas bajas de América Latina y otras costas bajas.

Según las predicciones realizadas para el año 2100 el nivel del mar podría aumentar hasta 160 centímetros si no se toman medidas necesarias para minimizar este impacto. Además, podría perderse gran parte de la superficie habitable del planeta.

Aumento en el nivel del mar

El aumento en el nivel del mar se debe a dos razones básicas: expansión termal y/o la entrada de alguna masa de hielo. La expansión termal es el aumento del nivel del mar por la absorción de calor, mientras que la entrada de alguna masa de hielo se debe a la transferencia de agua dulce de la costa hacia el océano. En esta última, la pérdida de hielo en los polos es uno de los factores principales del aumento en el nivel del mar.

Históricamente, sabemos que la Tierra tiene ciclos de eras de hielo alternados con periodos calientes interglaciares. Durante los pasados cuatro ciclos, el nivel del mar ha aumentado y disminuido 121.92 metros. Durante los periodos de calentamiento, el aumento en el nivel del mar es de aproximadamente 0.20 metros por década debido a la transferencia, de tierra a océano, de los grandes parchos de hielo (transferencia de agua dulce).

En la actualidad, según un estudio publicado en el 2001 por Houghton y colegas, el nivel del mar ha aumentado un promedio de 0.02 metros por década. Esto ha ocurrido con una aceleración de aumento de aproximadamente 0.0013 metros por década en el siglo 20. Otras evidencias han mostrado que desde el año 1993 el aumento de nivel del mar global ha sido de 0-30 metros por década, lo que equivale a un 70% más rápido que el promedio del siglo 20. En Puerto Rico, el aumento en el nivel del mar desde 1906-2015 ha sido de 0.05-0.1 metros aproximadamente. Los modelos físicos climáticos indican que de continuar el calentamiento global, para finales de esta década el aumento en el nivel del mar será de aproximadamente 0.1-1.37 metros.

La figura 30 indica cómo ha ido aumentando el nivel del mar desde el 1880 hasta el presente a nivel global. En Puerto Rico existen dos (2) mareógrafos (instrumento que registra los cambios en las mareas) que miden constantemente el aumento o disminución del nivel del mar. La figura 31 muestra una gráfica de las fluctuaciones en el nivel del mar en Puerto Rico. En la gráfica A, la línea verde muestra las variaciones que han ocurrido en el nivel del mar en la región norte, específicamente en el área de San Juan desde el 1962 hasta el presente. En esta figura podemos observar una disminución en el nivel del mar para los años 1968 y 1969. Luego de este evento, para el año 1971 hasta el 1984, hubo un ascenso en el nivel del mar significativo y continuo. No es hasta el 1991 cuando se registra una disminución representativa. A partir del siguiente año, el aumento ha sido continuo hasta el presente, observando un aumento exponencial durante los últimos cinco años.

La figura 31 B muestra la variación en el nivel del mar pero en la región sur de Puerto Rico, específicamente en Isla Magueyes, ubicada en Lajas, Puerto Rico. Estos datos muestran fluctuaciones desde el 1955 hasta el presente. Se puede observar curvas que muestran los aumentos y la disminución en el nivel del mar a través de los años. No obstante, para el año 1991 se observó una disminución significativa. Desde ese entonces, el aumento ha sido continuo, con un ascenso exponencial a partir del 2009 hasta el presente de 0.04-0.09 metros de agua

Estudios científicos muestran que la principal causa de este aumento se debe al derretimiento de los glaciares entre otros factores. De continuar el calentamiento global y el cambio climático, estos valores podrían aumentar significativamente afectando la ecología y biología de nuestros ecosistemas, como también la parte social y económica de nuestra sociedad.

Figura 30. Desde el siglo pasado el nivel del mar ha ido en aumento y la tasa ha incrementado en las últimas décadas. En 2014 el nivel global del mar fue de 2.6 pulgadas (67 mm) por encima del promedio del 1993 (el promedio anual más alto en el registro del satélite desde 1993 hasta el presente). El nivel del mar sigue aumentando a un ritmo de alrededor de un octavo de pulgada (3.2 mm) por año, debido a una combinación de deshielo de los glaciares y capas de hielo, y la expansión térmica de los océanos según se calienta. Gráfica tomada de: NOAA National Centers for Environmental Information, https://www.climate.gov/news-features/ understanding-climate/climate-change-global-sea-level

Figura 31. A. Esta gráfica muestra el aumento en el nivel del mar mensual promedio, medido en San Juan, Puerto Rico, desde el año 1962. B. Esta gráfica también muestra el aumento en el nivel del mar mensual promedio, pero medido en Isla Magueyes, Lajas, Puerto Rico, desde el año 1955. Gráficas suministradas por el profesor Aurelio Mercado del Departamento de Ciencias Marinas – Universidad de Puerto Rico, Recinto Universitario de Mayagüez.

Cambio climático: Guía educativa para maestros

Disminución en los abastos y en la calidad del agua

El agua es uno de los recursos más valiosos para sostener la vida en el planeta. Las plantas, los animales y los seres humanos la utilizan para llevar a cabo todos sus procesos vitales. Además, se utiliza para la agricultura, la ganadería, en las industrias, para la recreación y el turismo, actividades domésticas, entre otros usos. El agua está catalogada como un recurso renovable, sin embargo, su uso inadecuado y desmedido, junto a la contaminación que llega a ella por las malas prácticas antropogénicas, hacen que los abastos de este preciado líquido disminuyan.

Otro factor que pone en peligro la cantidad y la calidad del agua es el cambio climático. El aumento de la temperatura del planeta provoca cambios en los procesos de precipitación y evaporación. Por un lado, la precipitación aumenta en ciertos lugares, pero este incremento en la temperatura hace que el agua se evapore más rápido. Por otra parte, en otras áreas ocurren graves sequías que afecta tanto las actividades cotidianas como la economía entera de un país. En Puerto Rico se han registrado varios periodos de sequía en los que se han tenido cuantiosas pérdidas económicas. Las sequías aumentan el riesgo de incendios forestales, lo que conduce a un deterioro de la calidad del aire y, por ende, se pone en peligro la salud pública. Al haber mayor partículas en el aire, se agravan las enfermedades relacionadas al sistema respiratorio.

Estas sequías también comprometen la calidad del agua y la biodiversidad. Esto ocurre ya que al disminuir los abastos de agua en los embalses, ríos y quebradas, la concentración de contaminantes aumenta. Además, se reduce la cantidad de oxígeno disuelto en la misma, lo que afecta a los organismos que habitan allí. Los acuíferos (agua subterránea) también se afectan. Estas aguas subterráneas se forman debido a la precipitación que se filtra a través del suelo. Los acuíferos se mueven lentamente a niveles bajos del suelo (por la gravedad) y, eventualmente, llegan a los cuerpos de agua, incluyendo a los océanos. Gran parte de la población mundial utiliza agua proveniente de estos acuíferos. En Puerto Rico existen una diversidad de acuíferos, los cuales constituyen la segunda fuente de agua para la agricultura, el trabajo industrial y el consumo. Entre los más importantes se encuentran los de la Región del Carso de la Costa Norte de la isla. La figura 32 muestra los acuíferos de Puerto Rico.

El aumento en temperatura causa que el nivel freático (parte superior) de estos acuíferos disminuya por el efecto de la evaporación. Por otro lado, el alza en el nivel del mar puede provocar que agua salada entre a los acuíferos costeros, volviéndola más salina, lo que la convierte no apta para el consumo humano (Bird y Molinelli, 2001).

Acuífero: Son reservas de agua que están ubicadas debajo de la superficie terrestre. Estos acuíferos permiten la circulación del agua a través de diversas grietas y de la porosidad de su estructura. Este se compone de varias partes, entre las que se encuentran el nivel freático (el sector superior), la zona de saturación (el espacio donde los poros rocosos se llenan de agua) y la capa impermeable.

Figura 32. Este mapa muestra los tipos de acuíferos que hay en Puerto Rico. Es importante señalar que los acuíferos compuestos por rocas volcánicas no almacenan mucha agua debido a que este tipo de roca es más densa. Por esta razón, en Puerto Rico no existen acuíferos de importancia en las masas volcánicas de la Cordillera Central. Sin embargo, cuando las rocas volcánicas se fracturan pueden acumular gran cantidad de agua (Lugo, 2011). Mapa tomado de: http://drna.pr.gov/ historico/oficinas/saux/secretaria-auxiliar-de-planificacion-integral/planagua/sistemas-de-informacion-geografica/sistemade-informacion-geografica/mapas/acuiferos_pr.jpg/image_view_fullscreen

Según el Documento Técnico VI de la IPCC (2008), las proyecciones indican que los aumentos de temperatura del agua y la variación de los fenómenos extremos, incluidas las crecidas y las sequías, afectarían la calidad del agua y agudizarían la contaminación del agua por múltiples causas, desde la acumulación de sedimentos, nutrientes, carbono orgánico disuelto, patógenos, plaguicidas o sal hasta la contaminación térmica, con posibles efectos negativos sobre los ecosistemas, la salud humana, y la fiabilidad y costos de operación de los sistemas hídricos (nivel de confianza alto). Además, el aumento del nivel del mar extendería la salinización a las aguas subterráneas y a los estuarios, reduciendo así la disponibilidad de agua dulce para las poblaciones y ecosistemas en áreas costeras.

Sistemas ecológicos

Efectos del cambio climático en los ecosistemas marinos

El cambio climático amenaza y afecta de manera negativa muchos de nuestros ecosistemas, especialmente nuestros ecosistemas marinos. Muchos de los efectos del cambio climático ya se han podido percibir y estudiar en ellos. Pero, ¿cuál será el efecto a gran escala para estos ecosistemas?

¿Estos cambios tendrán alguna consecuencia en la vida marina y en aquéllos que dependen de ella? A continuación se presentan los principales efectos del cambio climático y cómo estos llegarían a afectar nuestros ecosistemas marinos.

Temperatura

Para finales de este siglo, se espera un alza en las temperaturas globales de 1.8 oF hasta 6.3 oF (1 oC hasta 3.5 oC). Estas altas temperaturas no solo se reflejarán en la atmósfera, también afectarán las temperaturas del agua de mar. De continuar este patrón, los efectos en nuestros ecosistemas marinos serán muy notables. Se verán afectados los manglares, fomentando que muchas de las especies de árboles de mangle alcancen latitudes más al norte, cubriendo más hectáreas y compitiendo con otras plantas por espacio en la costa. Estos cambios podrían alterar muchos de los patrones de los ciclos reproductivos de este ecosistema y, por consiguiente, modificar el tiempo de florecimiento de algunas especies. Por otro lado, si estos cambios en temperatura sobrepasan los 100.4 oF-104 oF (38-40oC), podrían reducir la capacidad de estos árboles para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis. Muchos de los organismos de cuerpo blando presentes en las raíces de los manglares, tales como los tunicados, las esponjas marinas y los bivalvos, también se verían perjudicados. Mientras que aquellos organismos eurihalinos y euritermales, como los camarones, los cangrejos y algunas especies de peces como las lisas (Mugilidae) y los meros (Serranidae), podrían proliferar (aumentar).

En el caso de Puerto Rico, investigaciones recientes demuestran que la temperatura promedio ha aumentado 4.03 oF (2.24°C) desde 1960 hasta el 2014, este aumento se ha reflejado más en la temperatura mínima de cada día, la cual ha aumentado más del doble que la temperatura máxima, lo que quiere decir que los días no están llegando a una temperatura optima diaria y esto puede perjudicar ciertas especies, en especial los anfibios.

Bivalvos: Clase de moluscos cuya concha está formada por dos valvas (piezas sólidas y duras) unidas entre sí por una articulación con dientes, también llamados pelecípodos o lamelibranquios. Los mejillones y las ostras son bivalvos.

Esponjas marinas: Son animales invertebrados simples que viven pegados al fondo marino (sésiles). No forman tejidos y son coloniales. Sus cuerpos están formados por poros y canales por los cuales pasa el agua y por donde pueden conseguir alimento y oxígeno. Por eso, pertenecen al filo porífera. Estos animales se pueden adaptar fácilmente a diferentes condiciones y toleran muy bien la contaminación de las aguas por hidrocarburos, metales u otras sustancias perjudiciales. Además, cuentan con pocos depredadores naturales debido a su esqueleto de espículas y su gran toxicidad, por lo que la esponja de mar se encuentra en prácticamente todos los mares y océanos del mundo.

Eurihalino: Organismo que presenta una gran tolerancia frente a diferentes concentraciones de salinidad.

Euritermales: Especies que soportan grandes diferencias en temperaturas.

Tunicados: Los tunicados o urocordados son animales de simetría bilateral (sus órganos duplicados se distribuyen igualmente en los dos lados del cuerpo), celomados (animales con cavidad corporal, celoma o hueco que contiene los órganos internos), cuyo cuerpo es blando de aspecto gelatinoso y está cubierto por una túnica. Esta puede ser muy dura y opaca, o ser muy transparente. Son animales solitarios (gregarios) o coloniales.

En las hierbas marinas se afectarían procesos como la fotosíntesis, la respiración y el crecimiento. Un aumento en el promedio de la temperatura anual pondría en peligro a aquellas especies que se encuentran en su máximo nivel de tolerancia térmica, disminuyendo la productividad y la distribución de las hierbas. También se alterarían los patrones de florecimiento y germinación de algunas especies. Por otra parte, las altas temperaturas fomentarían un aumento de las algas epífitas, lo que perjudicaría la productividad de las hierbas marinas. Estas algas reducen la cantidad de luz que penetra en las hojas de las hierbas, así que un alza en esta población podría afectar severamente las praderas de hierbas marinas de muchos ambientes estuarinos

En cuanto a los arrecifes de coral, estos ya se están afectando seriamente por el cambio en las temperaturas marinas a nivel mundial, incluyendo los de Puerto Rico. Los corales son muy susceptibles a los cambios en temperatura, es por esto que los corales hermatípicos se encuentran distribuidos en un rango limitado de temperatura. Cuando los corales son expuestos a temperaturas más allá de sus límites de tolerancia entran en estrés termal, expulsando las zooxantelas que viven en sus tejidos. Estas algas microscópicas, no solo le dan color al coral, también le proveen desde un 70 hasta un 90% del alimento que necesitan para sobrevivir. Sin estas zooxantelas, no solo los corales pierden su color (blanqueamiento), sino también pierden su fuente principal de alimento. Sin ellas los corales eventualmente se enferman y mueren. El blanqueamiento de corales ha sido una de las causas principales de la muerte de muchos corales alrededor del mundo en las últimas dos décadas.

Aumento en el nivel del mar

Se espera que durante este siglo ocurra un incremento de 5 hasta 35 pulgadas del nivel del mar a nivel mundial. Esto tendrá implicaciones muy importantes en las poblaciones y en los hábitats marinos. El impacto más grande que esto traerá a las praderas de hierbas marinas es el incremento en la profundidad del agua y la reducción en la penetración de la luz en la columna de agua hacia el fondo. Esto afectaría la distribución de las hierbas y su productividad. Las hierbas marinas, al ser plantas angiospermas que necesitan la luz solar para realizar fotosíntesis, se expondrían a profundidades donde la luz no es suficiente y no las alcanza, y muchas de estas poblaciones se perderían. Aun así, en aguas llanas las hierbas podrían colonizar y expandirse más hacia la costa.

Figura 33. Esta ilustración muestra la distribución de las hierbas marinas desde aguas profundas a aguas llanas.

Un cambio en el alza del nivel del mar también causaría un cambio en la distribución de los árboles de mangle, obligándolos a desplazarse hacia tierra adentro según el nivel aumenta. Cuando el agua penetra tierra adentro, va creando disponibilidad de área de crecimiento para el mangle, a través de inundación, erosión y cambios en la salinidad del terreno. Por supuesto, esta colonización dependerá de las habilidades individuales de cada especie de mangle para colonizar estos nuevos hábitats formados por el nuevo nivel del mar. Pero esta distribución se vería afectada si en los márgenes de los bosques de mangle se encuentran barreras naturales como acantilados o estructuras creadas por el ser humano, como carreteras y edificios. Esto reduciría el área de bosque de mangle. Además, aquellos bosques de mangle que se encuentran en islotes y cayos se verían seriamente afectados al no poder ir a la par con el alza del nivel del mar.

Alza en el dióxido de carbono atmosférico y acidificación

El incremento del dióxido de carbono en la atmósfera afecta significativamente la vegetación global, incluyendo las plantas acuáticas. El CO2 es utilizado por las hierbas marinas para la fotosíntesis. Por lo tanto, un efecto del aumento del CO2 disuelto en el mar causaría en las hierbas marinas un alto ritmo de fotosíntesis, aumentando la productividad de estos ecosistemas. Esto ayudaría a las hierbas a crecer en aguas más profundas, debido a que los altos niveles de CO2 les permitirían compensar la escasez de luz. Sin embargo, este aumento en el dióxido de carbono, además del incremento en temperatura, también favorecería la proliferación y el aumento de las algas epífitas sobre las hojas de las hierbas marinas.

En los manglares se ha experimentado con el mangle rojo (Rhizophora mangle) y se ha demostrado que ocurre un aumento en el crecimiento y en la producción de biomasa y un incremento en la ramificación de los árboles. Pero, no todas las especies pueden responder de la misma manera. Además, hay que tomar en cuenta otros factores, como la temperatura, la salinidad y los niveles de nutrientes, que podrían influenciar en cómo estas especies respondan al aumento del dióxido de carbono atmosférico.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 63

Figura 34. Esta ilustración muestra la distribución de los árboles de mangle según aumenta el nivel del mar.

Por otro lado, aquellos organismos como los corales, que utilizan iones de calcio e iones de carbonato en el agua para poder calcificar, se verán seriamente afectados. Al aumentar el dióxido de carbono en la atmósfera, las concentraciones de los iones de carbono disminuyen considerablemente, reduciendo los ritmos de calcificación en los corales. Esto podría traer consecuencias negativas a los arrecifes de coral de Puerto Rico y a las comunidades que dependen de estos para poder subsistir.

Tormentas y precipitación

El aumento en la temperatura superficial del agua en el océano causa un incremento en la intensidad de las tormentas tropicales. El impacto directo de estas tormentas en las praderas de hierbas marinas, causaría la muerte de muchas de sus poblaciones. Esto se debe a la erosión causada por el movimiento de las olas, el bloqueo de la luz solar por los sedimentos y la asfixia por la deposición de sedimentos en los tejidos de estas. Un incremento en el número de tormentas disminuiría la distribución de algunas especies, como la hierba de tortuga (Thalassia testudinum), que depende de sus rizomas para crecer y tardarían años en poder colonizar suelos marinos afectados por la erosión del oleaje. Pero, especies como la hierba paleta de remo (Halophila decipens), que encontramos en aguas más profundas, no se verían tan afectadas por estos eventos de erosión. Esto se debe a la alta tasa de crecimiento de sus rizomas, que es característico de esta especie.

Por otro lado, este incremento en la intensidad de las tormentas dañaría y mataría los manglares. Los fuertes vientos defoliarían (provocaría la caída de las hojas) gran parte de los árboles, afectando negativamente a grandes poblaciones de árboles de mangle. Además, estas tormentas causarían estrés y alterarían la deposición de sedimentos y la erosión en los suelos de estos ecosistemas. Los patrones de precipitación afectarían el crecimiento y la distribución de las diferentes especies de mangle. Si disminuyera la precipitación, junto con la alta tasa de evaporación, causaría que los suelos se tornen más salinos, disminuyendo la productividad de los árboles y el crecimiento de las plántulas, alterando la interacción de las especies en el bosque. También disminuiría la diversidad de las zonas del mangle, causando una notable reducción en el área por los cambios en composición del suelo,

Algas: Grupo de seres vivos incluidos dentro del reino de los protistas, unicelulares o pluricelulares, que viven preferentemente en el agua, tanto dulce como marina, y que, en general, están provistos de clorofila u otros pigmentos fotosintéticos.

Ambiente estuarino: Área de la costa donde el agua dulce proveniente de la tierra se mezcla con el agua del mar.

Biomasa: Es la totalidad de la materia de los organismos que habita en un lugar determinado.

Blanqueamiento: Evento que ocurre en el arrecife, inducido por estrés, donde el coral expulsa sus zooxantelas y pierde su color distintivo, quedando transparente y exponiendo el color blanco de su esqueleto que se compone de carbonato de calcio.

Corales hermatípicos: Corales que poseen relaciones simbióticas con zooxantelas, producen exoesqueletos de carbonato de calcio y tienen la capacidad de formar arrecifes.

Epífitas: Se refiere a cualquier organismo que crece sobre diferentes superficies (vivas y no vivas) utilizándolas como soporte, pero que no le causa daño directo (es decir, que no es parásito).

Hábitat: Lugar o espacio que posee todas las condiciones adecuadas para que un organismo viva, se reproduzca y lleve a cabo todas sus funciones.

Ión: Átomo o conjunto de átomos que están cargados eléctricamente por la pérdida o ganancia de electrones.

Tolerancia térmica: Es la capacidad para aguantar calor.

Zooxantelas: Algas microscópicas unicelulares que viven dentro del tejido de algunos invertebrados marinos. La mayoría son dinoflagelados pertenecientes al género Symbiodinium

especialmente por la alta concentración de sales. Por otra parte, un aumento en la precipitación ayudaría a incrementar las tasas de crecimiento y la biodiversidad del bosque. Aumentaría, además, la diversidad de las zonas de mangle y en la colonización de los árboles en los bordes del bosque de manglar. Las áreas donde ocurre mayor precipitación, muestran que hay una mayor diversidad de manglares y una alta productividad. Esto ocurre por la entrada de sedimentos fluviales y nutrientes, y una disminución en la salinidad.

En el caso de los corales, un alza en la intensidad de las tormentas causaría un incremento en la turbidez y en la salinidad del agua de mar, impactando gravemente los corales. La frecuencia de las tormentas evitaría que los corales tengan tiempo de recuperarse entre eventos atmosféricos, causando una alta mortandad entre las poblaciones de algunas especies. Algunos de estos daños físicos, sin embargo, ayudarían a la dispersión de muchas de aquellas especies que se reproducen mediante fragmentación.

Como podemos observar, un aumento en la temperatura media podría ocasionar grandes efectos en los ecosistemas, ya que también puede producir precipitaciones intensas que causan grandes inundaciones urbanas y desbordamiento de ríos.

Tabla 4. Resumen del efecto de las manifestaciones del cambio climático en los ecosistemas marinos

Manifestaciones del cambio climático

Ecosistemas

Temperatura Aumento en el nivel del mar Aumento en la concentración de CO2 Tormentas y precipitación

Manglares Se alteran los patrones de reproducción y el tiempo de florecimiento de algunas especies de mangle.

Se afecta el proceso de fotosíntesis.

Se altera la biodiversidad de las especies que habitan en el mangle.

Con el alza en el nivel del mar, los manglares migran hacia tierra adentro.

Disminuye la amplitud del ecosistema por la cercanía a barreras humanas, tales como: diques, carreteras y edificaciones.

El ritmo de crecimiento de los árboles de mangle aumenta.

También aumenta la productividad de algunas especies de mangle. No todas las especies responden igual al cambio y a otros factores ambientales, como la temperatura, la salinidad, los niveles de nutrientes. Estos pueden influenciar la respuesta de un manglar a los aumentos del CO2 en la atmósfera.

Los fuertes vientos defoliarían (hace que se caigan las hojas) los árboles, afectando negativamente a grandes poblaciones de manglares.

Además, estas tormentas causarían estrés y alterarían la deposición de sedimentos y la erosión en los suelos de estos ecosistemas.

Tabla 4. Resumen del efecto de las manifestaciones del cambio climático en los ecosistemas marinos

Manifestaciones del cambio climático

Ecosistemas

Temperatura

Hierbas marinas Un incremento en la temperatura del agua causaría cambios en el metabolismo de las hierbas, lo que afectaría los patrones geográficos y la distribución y abundancia de las hierbas.

También afectaría los florecimientos y la germinación de las semillas.

Arrecifes de coral Causa estrés en los corales, provocando la expulsión de las zooxantelas, microalga que le da color y alimento.

Aumento en el nivel del mar

El incremento en el nivel del mar afectaría a aquellas poblaciones que se encuentren en aguas más profundas por la disminución de la fotosíntesis.

Aumento en la concentración de CO2 Tormentas y precipitación

Aumento en la producción de fotosíntesis.

El aumento de los sedimentos en el agua asfixiarían las hierbas marinas.

El oleaje fuerte constantemente dañaría las plantas.

La concentración de CO2 causa una disminución en el pH del agua de mar, afectando el proceso de deposición de carbonato de calcio que realizan los corales.

Aumento en la turbidez y la salinidad del mar.

Alteración en los patrones de migración, alimentación y reproducción de los animales

Las migraciones oceánicas

Los animales se desplazan a través de grandes distancias para dos propósitos: alimentarse y reproducirse. Son estos dos propósitos los que hacen que muchos organismos se muevan a través de todo el planeta durante su vida para cumplir con ambas necesidades, con el fin de la supervivencia de la especie.

En los océanos estas migraciones ocurren de dos maneras. Hay migraciones horizontales, donde los organismos se desplazan a través de largas distancias para buscar alimento o encontrar un lugar idóneo para reproducirse y tener sus crías. Estas migraciones son por temporada, es decir, estos organismos, dependiendo de la luz solar y la temperatura, se desplazan a latitudes que presenten condiciones idóneas para poder satisfacer estas necesidades. Como por ejemplo, las ballenas jorobadas que visitan Puerto Rico cada año, migran de latitudes polares y templadas donde buscan alimento, hasta latitudes tropicales para reproducirse y tener sus crías. Nadan largas distancias, desde Groenlandia hasta Puerto Rico, para poder completar sus ciclos de vida.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 67

Figura 35. Este mapa muestra la ruta migratoria de las ballenas jorobadas en el Atlántico Norte.

Migración horizontal: Es el movimiento horizontal de varias especies para buscar los lugares óptimos para alimentarse y reproducirse.

Otros organismos, como los meros y otras especies de peces, migran a lugares específicos en los arrecifes para desovar. Estos peces liberan sus huevos y espermatozoides en el agua, y cuando se unen forman una larva. Esta larva pasa a ser parte del plancton y las corrientes marinas ayudan a desplazarlas a través de grandes distancias; eventualmente crecen y permanecen en una zona o área de criadero hasta convertirse en adultos. Una vez alcanzan la adultez y la madurez sexual, entonces estos juveniles nadan hasta encontrarse con individuos de la misma especie y poder comenzar un nuevo ciclo. De esta manera logran la subsistencia de la especie.

El otro tipo de migración que encontramos en los océanos, y que hace las migraciones oceánicas muy peculiares y diferentes a otras migraciones en tierra, es la migración vertical. Este evento ocurre diariamente en las aguas tropicales y templadas del mundo.

Migración vertical: Es el movimiento vertical o perpendicular de organismos en el océano para realizar procesos importantes para su supervivencia, como por ejemplo, alimentarse.

Plancton: Conjunto de seres minúsculos de origen animal (zooplancton) o vegetal (fitoplancton) presentes en aguas marinas y de lagos, que constituyen el alimento básico de diversos animales superiores.

Durante el día, el fitoplancton nada en la superficie, convirtiendo la energía solar en alimento a través de la fotosíntesis. Mientras que organismos más grandes, como el zooplancton, otros invertebrados y algunas especies de peces, permanecen en aguas más profundas evitando que la luz los ilumine y así escapar de los depredadores. Durante la noche, estos organismos que se escondían durante el día suben a la superficie en busca de alimento, recorriendo grandes distancias que fluctúan desde los 1,000 hasta los 3,000 pies de profundidad, dependiendo del tamaño y el tipo de animal. Este movimiento diario a través de la columna de agua es considerado la migración en masa más grande en el planeta.

Figura 36. Este diagrama muestra las etapas del ciclo de vida y las migraciones en el arrecife de algunas especies de mero durante el desove.

¿Cómo el cambio climático afectaría estas migraciones?

El cambio climático, con las alzas en temperatura, comenzaría afectando el eslabón más importante en la cadena alimenticia del océano: el plancton. Las temperaturas altas probablemente afectarían la diversidad y la distribución de estas especies, que son de gran importancia, no solo para organismos más grandes, sino también para el planeta. Con el cambio en temperatura, los ciclos de carbono, nitrógeno y fósforo en el agua de mar se verían afectados y provocarían un impacto negativo en estos organismos. Datos científicos recientes, basados en modelos, demuestran que estas especies se verían afectadas. Sin embargo, es aún muy difícil predecir cuales serían las consecuencias de este cambio. De ocurrir una disminución en el plancton, se verían afectadas las migraciones diurnas verticales y las migraciones de organismos más grandes, como las ballenas, ya que no encontrarían comida para poder sobrevivir.

Fitoplancton: Es un organismo plantónico de origen vegetal, son microalgas que obtienen su energía y nutrientes a través de la energía solar por el proceso conocido como fotosíntesis y por ello, casi siempre se encuentran cerca de la superficie del agua. El fitoplancton constituye el primer eslabón de la cadena alimenticia de los sistemas acuáticos.

Zooplancton: Plancton marino, caracterizado por el predominio de organismos animales, como los crustáceos.

Otro impacto en estos organismos surgiría por la acidificación oceánica. Muchas especies de fitoplancton y zooplancton se verían afectadas por la disminución de pH en el océano, algunas especies desaparecerían, mientras que otras prosperarían, cambiando el balance ecológico en el océano. Muchas de las especies de plancton, como los cocolitóforos, se verían perjudicadas, ya que sus cuerpos están compuestos de carbonato de calcio.

Se espera que debido al cambio en temperatura, especialmente en aguas tropicales, la gran mayoría de las especies comenzarían a migrar hacia los polos, buscando aguas con temperaturas más agradables. Esto no solo pasaría con la macrofauna, sino también con otros organismos como el plancton.

Figura 37. Esta ilustración muestra la migración vertical de distintos organismos para realizar varios procesos que les permiten sobrevivir, como por ejemplo, alimentarse.

Zona eufótica 0 a 100 m Zona mesopelágica 100 a 1,000 m

Zooplancton

Fitoplancton Zooplancton Fitoplancton

Sistemas sociales

El cambio climático no solo afecta a los sistemas no antropogénicos, sino que también afecta a los sistemas antropogénicos. Estos cambios producen alteraciones en la economía, la salud, la alimentación, la seguridad y el entorno social entre otros sectores. Es importante conocer los efectos que los cambios en el clima causan en las distintas áreas para poder desarrollar estrategias que nos ayuden a mitigar estos impactos y adaptarnos a ellos.

Efecto en la salud y en la mortalidad del ser humano

Durante los últimos años el ser humano ha sido testigo de cómo los efectos del cambio climático han alterado progresivamente los sistemas sociales, económicos y políticos. Ciertamente, estos tienen la capacidad de provocar serios problemas de salud a la población. El aumento en la temperatura, en la precipitación y en los eventos extremos, entre otros, produce diversas enfermedades que deterioran la calidad de vida del ser humano. A continuación se muestra una tabla que resume varios de los hallazgos de investigaciones realizadas por la Organización Mundial de la Salud, en torno a los efectos del cambio climático en la salud:

Tabla 5. Resumen de los impactos del cambio climático en la salud Evento Efecto Impactos a la salud

Calor extremo o aumento en la temperatura global.

Aumento en los niveles de polen y otros alérgenos.

Aumento en la cantidad de olas de calor.

Aumento en la cantidad de enfermedades respiratorias, como por ejemplo, el asma.

Aumenta el riesgo de que personas con enfermedades cardiovasculares, tales como la hipertensión, puedan sufrir infartos.

Aumento en la cantidad de desastres naturales.

Aumento en el nivel del mar y aumento en la intensidad de huracanes.

Pérdida de hogares e infraestructura crítica (hospitales, centro de servicios médicos, generadores de electricidad, etc.).

Reducción en la disponibilidad de ofrecimientos de servicios médicos.

Mayor riesgo de propagación de enfermedades producto del hacinamiento.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 71

Tabla 5. Resumen de los impactos del cambio climático en la salud

Variación en los patrones de precipitación. Escasez en los suministros de agua.

Aumento en la frecuencia e intensidad de inundaciones.

Falta de higiene y aumento en el riesgo de enfermedades diarreicas.

La escasez o el exceso de agua en las actividades agrícolas, ponen en riesgo la seguridad alimentaria, lo cual en última instancia puede causar hambruna y desnutrición.

Sedimentación de embalses y fuentes de agua potable.

Incremento en la cantidad de criaderos de mosquitos.

Cambios en la distribución geográfica de enfermedades transmitidas por el agua o insectos.

Mayor propagación de enfermedades transmitidas por mosquitos, tales como Aedes aegypti.

Aumento en los casos de enfermedades como dengue, zika y chikungunya pueden generar brotes en comunidades y eventualmente en países.

De alguna u otra forma, todos los países del mundo han estado experimentando los efectos del cambio climático. Es de suma importancia que examinemos nuestro entorno, determinemos cuáles son nuestras vulnerabilidades y trabajemos para reducir los riesgos. Debemos estar conscientes de que toda acción que realizamos a nivel personal produce efectos a nivel local, nacional e internacional. Por tal razón, promover conductas saludables y seguras puede redundar en grandes beneficios para todos.

Efectos en el sector económico

Puerto Rico constituye un destino turístico importante en el Caribe gracias a diversos factores, entre ellos, su posición geográfica, el clima, los recursos naturales y las oportunidades gastronómicas que ofrece. Sin embargo, los mismos factores que favorecen la visitación de miles de turistas al año, también nos colocan en una posición muy vulnerable en cuanto a la exposición a eventos meteorológicos extremos, como por ejemplo, los huracanes.

En Puerto Rico, la industria del turismo juega un rol muy importante en la economía del país. En efecto, esta industria representa el 7.1% del Producto Interno Bruto. La producción total anual (directa e indirecta) del turismo ronda los $1.7 mil millones, generando alrededor de 80

Producto Interno Bruto (PIB): Es el valor total de los bienes y servicios producidos en el territorio de un país en un periodo determinado. Representa el valor en el mercado de la producción económica originada por los residentes del país.

mil empleos directos y poco más de 73 mil empleos indirectos e inducidos. Gran parte de la demanda y oferta de servicios turísticos ocurre en las costas de Puerto Rico. Dado que la industria del turismo constituye un componente vital en la economía de Puerto Rico, resulta muy importante garantizar su estabilidad y/o crecimiento. Uno de los factores que está afectando seriamente el turismo en diversos países del mundo lo es el cambio climático. Cabe destacar que en el sector turístico los efectos del cambio climático suponen un sinnúmero de retos, tanto para los operadores turísticos como para los líderes políticos encargados de diseñar e implementar políticas públicas que promuevan el desarrollo económico sostenible.

Actualmente, algunos de los retos a los cuales se enfrenta esta industria son: aumento en la intensidad de eventos meteorológicos extremos (huracanes), cambios en los patrones de precipitación, erosión y aumento en el nivel del mar, entre otros. Un aumento en la intensidad de huracanes disminuiría significativamente la cantidad de personas que nos visitan, produciendo pérdidas económicas estimadas en millones de dólares. Algunos de los modelos de precipitación sugieren que, debido al cambio climático, habrá cambios en los patrones de precipitación lo cual producirá una escasez en los suministros de agua e inundaciones tanto en la montaña como en la costa. En el caso particular de las inundaciones, de acuerdo con análisis realizados por la Junta de Planificación de Puerto Rico, se estima que el 34.8% de las habitaciones endosadas por la Compañía de Turismo se encuentran dentro de la zona de alto riesgo de inundación. Por otro lado, el 21.5% de las habitaciones endosadas por la Compañía de Turismo se encuentran en zonas de riesgo por concepto de marejadas. Aquellas instalaciones ubicadas en las zonas costeras se encuentran en una posición aún más crítica, pues están expuestas a múltiples riesgos simultáneamente.

Con respecto al turismo y la recreación en la costa, un deterioro constante en las condiciones meteorológicas impide la realización de actividades turísticas, tales como buceo, snorkeling, paseos en bote, pesca recreativa, entre otras, pues realizarlas puede poner en riesgo la seguridad de los participantes. Ciertamente, de no tomarse las debidas precauciones, estas variabilidades climáticas pueden cobrar la vida de muchas personas y por ende poner en riesgo la estabilidad económica de compañías a pequeña, mediana y gran escala.

Seguridad y entorno social

Civilización sumeria: Es considerada como la primera y más antigua civilización del mundo. La población de Sumeria se caracterizó por la sofisticación en las estructuras de orden social y por su escritura cuneiforme, considerada como una de las formas de escritura más antiguas del mundo.

Gran parte de la historia del mundo ha estado marcada por los conflictos armados o las guerras. En su mayoría, estos conflictos se originan debido al interés de dos partes en controlar o tomar posesión de un área que posee recursos naturales y/o económicos de gran valor. Tal fue el caso de la civilización sumeria, civilización más antigua del mundo, la cual consolidó su poder al tomar posesión de las planicies aluviales (tierras de gran valor agrícola) de los ríos Tigris y Éufrates en Mesopotamia.

Con el pasar de los años, los intereses de las grandes naciones han ido transformándose. Actualmente, la mayoría de los conflictos armados giran en torno al control de combustibles fósiles, particularmente el petróleo. Siendo estos fuentes de energía no renovable, la lucha por tener su posesión absoluta podría terminar en la monopolización de dichos recursos y, por ende, en la proliferación de desigualdades sociales.

Otro de los recursos que podría acompañar al petróleo en la lista de los recursos más codiciados del mundo es el agua. Pese a que el agua es considerado un derecho humano (Resolución A/RES/64/292 de la Organización de las Naciones Unidas, 2010), la Organización de las Naciones Unidas estima que 884 millones de personas en el mundo carecen de un acceso seguro a agua potable. La falta de acceso a agua potable provoca disturbios en diversos sectores de la sociedad, tales como la salud, la agricultura, la seguridad, la economía, el turismo, entre otros. Una sociedad que carezca de agua potable, no podrá tener un desarrollo económico sostenible ni mucho menos una población saludable. Desafortunadamente, el cambio climático aporta sustantivamente al problema. De acuerdo a los pronósticos relacionados a los cambios en los patrones de lluvia, la escasez de agua será un factor que exacerbará las tensiones que se viven hoy día por el control de los recursos naturales, provocando conflictos de grandes proporciones.

Otro de los efectos del cambio climático que provocará cambios significativos en la sociedad es el aumento en la intensidad de huracanes. Dada la ubicación geográfica de Puerto Rico, un aumento en la intensidad de huracanes podría traer consigo el colapso de la industria agrícola y la pérdida de miles de hogares. Además, dado que Puerto Rico depende de la importación de productos para satisfacer la demanda de alimentos, la interrupción en el transporte de estos, debido a un deterioro en las condiciones meteorológicas, traerá consigo grandes disputas por el acceso a los pocos productos disponibles.

Efecto en la agricultura

La producción agrícola está determinada en gran medida por las condiciones climáticas. Los cambios en los patrones de lluvia y el aumento en la intensidad de eventos meteorológicos extremos como huracanes, son algunos de los efectos del cambio climático que afectan significativamente la producción agrícola. En efecto, otro factor que contribuye al deterioro de este sector es la implementación de prácticas agrícolas inadecuadas, las cuales pueden provocar la pérdida de la capacidad productiva de los suelos.

En Puerto Rico, la industria agrícola, ganadera y avícola suplen la mayoría de los productos que consumimos. Estas industrias requieren de agua para llevar a cabo los procesos de producción y el procesamiento de los productos. Además, necesitan del recurso agua para cumplir con unos estándares de limpieza e higiene en las instalaciones, de modo que se evite la proliferación de plagas y enfermedades. Ante este panorama, científicos están estudiando la demanda de agua actual y futura que se requiere para suplir a las distintas operaciones agrícolas, de modo que se puedan diseñar estrategias de adaptación adecuadas. El Departamento de Agricultura de Puerto Rico define las necesidades de agua de las empresas agrícolas como la cantidad de agua que debe ser aplicada mediante riego para asegurar el crecimiento y desarrollo óptimo del cultivo. Esto, con el objetivo de aumentar rendimientos y la cantidad de agua que se suple para satisfacer las necesidades de los animales.

Tal y como podemos observar en la tabla 6, la demanda de agua varía dependiendo del tipo de operaciones y del estado o calidad del sistema de distribución. Según proyecciones, en el 2025 se requerirá de unos 69.61 millones de galones al día para suplir la demanda de agua en el sector agrícola en Puerto Rico. Suplir la demanda de agua en el futuro, supone ciertos retos en torno al manejo del recurso. Ciertamente, el diseño de las estrategias de manejo debe incluir dos variables muy importantes: las sequías y las inundaciones.

Tabla 6. Demanda de agua para uso agrícola en el año 2025

Fuente: Instituto de Investigaciones sobre Recurso Agua y el Ambiente de Puerto Rico. (2005). Plan Integral de conservación, desarrollo y uso de los recursos de agua de Puerto Rico: Informe Final. 15 de octubre de 2016, de Instituto de Investigaciones sobre Recurso Agua y el Ambiente de Puerto Rico Sitio web: http://prwreri.uprm.edu/publications/ Estudio%20Sobre%20el%20Uso%20de%20Agua%20Agricola%20en%20PR.pdf

Actualmente, existen cuatro sistemas de embalses y canales de riegos que suplen agua a terrenos agrícolas: Sistema de Riego de Costa Sur Este (Guayama a Patillas), Sistema de Riego de Costa Sur Oeste (Juana Díaz), Sistema de Riego de lsabela y Sistema de Riego del Valle de Lajas. Estos sistemas se alimentan a su vez de diversas cuencas hidrográficas. En momentos de sequía, la recarga de estos embalses no satisface la demanda del sector agrícola, de modo que este déficit de agua limita la producción y produce pérdidas económicas millonarias. Por otro lado, cuando ocurren inundaciones extremas, pueden ocurrir deslizamientos y erosión en las laderas de los ríos y quebradas que nutren los embalses, provocando, a su vez, la sedimentación de los mismos (figura 38 y tabla 7).

Fuente: Myrna Comas Pagán. (2014). Plan de seguridad alimentaria para Puerto Rico. San Juan, Puerto Rico: Departamento de Agricultura del Estado Libre Asociado de Puerto Rico.

Cuencas hidrográficas: Unidad fisiográfica conformada por un sistema de cursos de ríos de agua definidos por el relieve.

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Tabla 7. Sistemas de riego de Puerto Rico

Figura 38. Los deslizamientos mueven sedimentos hasta la base de los ríos, permitiendo que estos transporten el sedimento hasta los embalses.

Canasta alimentaria básica: Conjunto de productos básicos o principales que conforman la alimentación usual de la población en Puerto Rico para cubrir sus necesidades nutricionales. Esta consiste de cereales y farináceos, hortalizas y granos, frutas, aceites, leche y sustitutos, carnes y sustitutos y condimentos.

Seguridad alimentaria

Durante el siglo XIX y a principios del siglo XX, la economía de Puerto Rico estuvo marcada principalmente por la agricultura. Esta industria estuvo dominada, en esencia, por tres cultivos: caña de azúcar, café y tabaco. Dado el crecimiento de la industria, comienzan a incorporarse nuevas tecnologías para mejorar la producción de estos cultivos y poder suplir la gran demanda. Sin embargo, a partir de la década de 1950 comienzan a ocurrir unos cambios importantes en la economía de Puerto Rico que impactaron eventualmente el estilo de vida de los puertorriqueños. A partir de este momento, Puerto Rico cambió de tener una economía predominantemente agrícola a una manufacturera. A la par con estos cambios económicos, comienzan a ocurrir unos movimientos demográficos muy importantes; en efecto, miles de puertorriqueños migraron de zonas rurales a urbanas dejando atrás sus tierras y la agricultura. Estos nuevos asentamientos urbanos trajeron consigo una gran presión de desarrollo de infraestructura para satisfacer las demandas de bienes y servicios de estas personas. Con el declive de la industria agrícola, Puerto Rico comienza a presentar serios retos en torno a cómo suplir la demanda de productos agrícolas que forman parte de la Canasta alimentaria básica del puertorriqueño. Ante este panorama, se comienzan a importar productos del exterior. Al presente, cerca del 85% de los productos que se consumen en Puerto Rico son importados (tabla 8). La mayoría de estos productos llegan a Puerto Rico vía marítima.

Si evaluamos la tabla 8 podemos apreciar que la mayoría de los productos que se importan provienen de: Estados Unidos, China, Canadá y República Dominicana. Aquellos productos que vienen de Estados Unidos recorren entre 1,500-2,810 millas antes de llegar a Puerto Rico, mientras que aquellos que provienen de China recorren sobre 10,000 millas. Esta situación nos pone en una posición muy vulnerable si consideramos tanto nuestra realidad geopolítica como los efectos adversos que puede traer consigo factores climatológicos extremos.

Tabla 8. Importación de alimentos a Puerto Rico por país de procedencia

Fuente: Myrna Comas Pagán. (2014). Plan de seguridad alimentaria para Puerto Rico. San Juan, Puerto Rico: Departamento de Agricultura del Estado Libre Asociado de Puerto Rico.

Los huracanes tienen la capacidad para deteriorar las condiciones marítimas e impedir el tráfico marítimo. Un aumento en la intensidad de estos fenómenos aporta a la compleja realidad que vive Puerto Rico en cuanto a dependencia de importaciones para satisfacer las necesidades diarias del puertorriqueño. Dado que la mayoría de los productos llegan por transporte marítimo, Puerto Rico se encuentra en una posición muy vulnerable ante los efectos esperados del cambio climático. Considerando esta inminente situación, resulta imperativo el diseño de estrategias que promuevan el desarrollo económico de la agricultura y el consumo de productos locales.

Para poder evaluar la situación alimentaria de un país y determinar qué necesidades existen para alcanzar la seguridad alimentaria, el Departamento de Agricultura de Puerto Rico, sugiere examinar los siguientes factores:

• Disponibilidad: ¿de dónde vienen los alimentos y cómo llegan los alimentos hasta la mesa del consumidor?

• Accesibilidad: ¿cuánto dinero tienen disponible los consumidores para adquirir los alimentos?

• Uso adecuado: ¿cuán nutritivos son los alimentos que se consumen?

• Estabilidad de los sistemas de producción y distribución de alimentos: ¿qué factores de riesgo pueden afectar estos sistemas y cuán resilientes son?

Geopolítica: Disciplina de las Ciencias Sociales que trata sobre la influencia que tiene el entorno físico sobre los países, sus instituciones políticas y las relaciones políticas entre países.

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Vulnerabilidad de la Infraestructura crítica

Para 1968 los municipios con mayor densidad poblacional eran: San Juan, Cataño, Bayamón, Guaynabo y los municipios con menor densidad poblacional eran Culebra, Vieques, Maricao y Las Marías. De acuerdo al Programa de Manejo de Zona Costanera del Departamento de Recursos Naturales y Ambientales, de los 3,725,789 habitantes que tiene Puerto Rico (según el Censo 2010), el 56% vive en municipios costeros. Esta presión de desarrollo supuso la impermeabilización de suelos, la construcción de nuevas viviendas y la construcción de redes viales, lo que provocó la deforestación de algunos bosques. Estos cambios demográficos trajeron a su vez nuevos retos en torno al manejo de desperdicios sólidos y la producción y distribución de energía eléctrica y agua potable. Diecisiete plantas generadoras de electricidad están ubicadas en zonas costeras.

Desafortunadamente, la integridad estructural de estas plantas podría verse afectada debido a los efectos del cambio climático. Todas estas plantas están expuestas a múltiples riesgos, tales como: aumento en el nivel del mar, tsunamis, marejadas ciclónicas, entre otros. Cualquier deterioro en las instalaciones de estas plantas puede redundar en la interrupción de los servicios eléctricos. Dichas interrupciones pueden tener serias repercusiones en múltiples sectores de la sociedad puertorriqueña. Uno de los sectores que se vería seriamente afectado por estas interrupciones es el sector de salud, particularmente los hospitales.

Actualmente, unos 240 puentes están ubicados en zonas costeras. Cualquier evento meteorológico extremo puede inutilizar estas estructuras, obstaculizando el desplazamiento de las personas de un lugar a otro.

Densidad poblacional: La densidad de población es una medida de cómo se distribuye la población de un país o región, lo cual es equivalente al número de habitantes dividido entre el área donde habitan. Indica el número de personas que viven en cada unidad de superficie, y normalmente se expresa en habitantes por km2

Conceptos sobre vulnerabilidad, riesgos y adaptación

Debido a los efectos del cambio climático sobre nuestros ecosistemas marinos y costeros y los sistemas sociales, es importante que la población desarrolle la capacidad de adaptarse ante los riesgos que enfrentan. Deben conocer los aspectos que los hacen vulnerables para crear planes de acción que les permita mitigar las manifestaciones de los cambios en el clima y que los ayude a resistir el impacto de los peligros asociados a estos cambios.

Riesgos y vulnerabilidad

Las islas que se encuentran en la región del Caribe comparten el riesgo y la vulnerabilidad a peligros naturales por sus características geográficas y geológicas. Debido a su posición geográfica, la región del Caribe en el Atlántico está constantemente expuesta a huracanes y a los impactos asociados a estos. Respecto a la geología, el hecho de que las islas están ubicadas en la placa tectónica del Caribe, las hace más susceptibles a terremotos, actividad volcánica y tsunamis. Finalmente, factores como el tamaño pequeño de las islas, sus recursos naturales limitados y la alta exposición de sus zonas costeras, permiten que su población y sus ecosistemas sean altamente vulnerables a los impactos del cambio climático. Esto, a su vez, provoca que esta población esté expuesta a pérdidas de vida y de propiedad, a lesiones e interrupción de su vida cotidiana y de su rutina. En algunos casos, estos riesgos naturales causan un retroceso en años de desarrollo (López- Marrero y Wisner, 2012). La tabla 9 muestra los riesgos que implicarían la ocurrencia de distintos peligros naturales.

Peligro natural Riesgo

Huracanes

Movimiento de placas tectónicas

Inundaciones por lluvia

Daños por los vientos

Marejada ciclónica

Deslizamientos de terrenos por lluvia

Terremotos

Erupciones volcánicas

Tsunamis

Licuefacción

Derrumbes de terreno

Aumento en el nivel del mar

Exacerbar inundaciones costeras

Marejada ciclónica

Erosión costera

Según el informe de 2007 de la IPCC sobre impactos, adaptación y vulnerabilidad, las islas pequeñas localizadas en los trópicos y en latitudes más altas son especialmente vulnerables a los efectos del cambio climático, al aumento en el nivel del mar y a eventos extremos del clima. Esto se debe a su tamaño y propensión a peligros naturales, entre otros. Los eventos extremos asociados al cambio climático aumentan el riesgo de que se afecte la disponibilidad de agua para consumo y cultivos agrícolas, de cambios en los abastos de pesquerías y recursos asociados, de impactos adversos en la agricultura y comercios, impactos negativos en el turismo e impactos en la salud humana.

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Tabla 9. Peligros naturales y sus posibles riesgos

Puerto Rico, al igual que el resto de las islas en el Caribe, está expuesto a los mismos peligros naturales. Comunidades como Mansión del Sapo y Maternillo (Fajardo), Pacerlas Suarez (Loíza), la costa del municipio de Rincón, Ocean Park, Caño Martín Peña, Cantera y Barrio Obrero (entre otras de San Juan), son casos recientes que demuestran la vulnerabilidad de la isla frente a los impactos de diferentes riesgos naturales asociados a huracanes y lluvias intensas. Es importante desarrollar estrategias de manejo de riesgos, determinar el grado de vulnerabilidad y aumentar la capacidad de mitigación, adaptación y resiliencia para poder sobrellevar los efectos e impactos del cambio climático. Existen varias metodologías, cualitativas y cuantitativas, para determinar la vulnerabilidad al cambio climático. Esta vulnerabilidad se determina combinando la exposición física y las variaciones hidrológicas y meteorológicas, las circunstancias personales de la población y el grado al cual el sistema de gobierno de un país tiene la capacidad de llevar a cabo una adaptación efectiva.

Capacidad de mitigación

La capacidad de mitigación ante los efectos del cambio climático se refiere a los esfuerzos o acciones de la sociedad, a todos los niveles, para reducir las fuentes y mejorar la captura de los gases de efecto de invernadero. El IPCC en su informe Mitigación del Cambio Climático del año 2014, establece una serie de enfoques en la mitigación del cambio climático buscando la estabilización de los gases de efecto invernadero en la atmósfera. Las diferentes acciones de mitigación incluyen la reducción de las emisiones de gases como dióxido de carbono y metano.

Existen otras acciones de mitigación que están ligadas al ahorro de energía o al uso eficiente de la energía. Esto, a su vez, disminuye los costos a nivel personal, de empresas y de gobierno.

Acciones de mitigación

Edificios residenciales, comerciales e instituciones.

Uso de equipos más eficientes en calefacción, refrigeración e iluminación.

Materiales de aislamiento eficientes.

Tabla 10. Acciones de mitigación de acuerdo al sector expuesto Sector

Tabla 10. Acciones de mitigación de acuerdo al sector expuesto Sector Acciones de mitigación

Transportación

Reemplazo de combustibles líquidos por gas natural comprimido, uso de transporte colectivo, uso de bicicletas.

Industrial Uso de tecnologías más limpias y eficientes. Uso de residuos para reemplazar combustibles fósiles.

Políticas de reciclaje más fuertes. Modificación de procesos industriales.

Agropecuario

Residuos residenciales e industriales

Cambios en los hábitos de labranza y uso de prácticas de conservación.

Reutilización de los subproductos y desperdicios de la cosecha.

Uso adecuado de sistemas de riego. Menor uso de fertilizantes.

Uso de productos agrícolas (cáscara de arroz y girasol) como combustible en calderas y producción de vapor y electricidad.

Utilización del gas metano de los residuos sanitarios para la generación de energía eléctrica o de calor.

Implementación de políticas de reducción, reuso y reciclado de residuos.

Reducción en el consumo de materias primas y energía.

Energético Desarrollar la transición del uso de energía convencional hacia el uso de fuentes de energías renovables. Estas reducen la contaminación ambiental, contribuyen al desarrollo sustentable y evitan el calentamiento global.

Forestal Implementar proyectos de reforestación de árboles y zonas deforestadas para disminuir las emisiones de dióxido de carbono mediante su captura y fotosíntesis en las plantas.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 81

Otras acciones para aumentar nuestra capacidad de mitigación en las islas del Caribe es dar un mejor uso a la costa. En Puerto Rico, la Junta de Planificación y el Departamento de Recursos Naturales y Ambientales son las agencias responsables de planificar el desarrollo en nuestras zonas costeras. También son responsables de establecer la política pública para la designación de reservas naturales, forestales y marinas para salvaguardar nuestros recursos. Esta política pública promueve la conservación de los bosques de mangle alrededor de la isla, creando una barrera natural de protección contra vientos de tormentas y huracanes, disipando la energía de las marejadas ciclónicas, controlando la erosión costera y secuestrando el carbono en la atmósfera. En los procesos de planificación para el desarrollo de la infraestructura en la costa, es necesario considerar el aumento del nivel del mar e incorporar estrategias de adaptación para minimizar costos, daños y pérdidas por los impactos del cambio climático.

Es importante promover la educación sobre el cambio climático en todos los niveles. Mediante la educación se estimula el pensamiento crítico y se promueve la trasformación del ser humano y la sociedad. La educación es la herramienta para que nuestra sociedad lleve a cabo esfuerzos y acciones dirigidos hacia el desarrollo sustentable. También nos lleva a mitigar y adaptarnos a los efectos del cambio climático. Es importante el desarrollo de módulos, herramientas y estrategias educativas que promuevan el desarrollo sustentable, la reducción de gases de efectos de invernadero y la reducción, reuso y reciclaje de los residuos que se generan diariamente.

Capacidad de resiliencia y adaptación

La resiliencia se define como la capacidad para resistir, adaptarse y recuperarse frente a un agente perturbador, estado o situación adversa. La IPCC (2014) define resiliencia como la capacidad de los

Actividad volcánica: Es un mecanismo de forzamiento interno, en los volcanes, que provoca la liberación de grandes cantidades de polvo, cenizas y dióxido de azufre a la estratosfera en forma gaseosa.

Capacidad de adaptación: Es la capacidad de un sistema para ajustarse al cambio climático (incluida la variabilidad climática y los cambios extremos) a fin de moderar los daños potenciales, aprovechar las consecuencias positivas o soportar las consecuencias negativas.

Licuefacción: La licuefacción de suelos es un fenómeno en el cual los terrenos, a causa de saturación de agua y particularmente en sedimentos recientes como arena o grava, pierden su firmeza y fluyen como resultado de los esfuerzos provocados en ellos por temblores (Red Sismológica Nacional, 2017).

Marejada ciclónica: Movimiento fuerte de las olas provocado por los vientos de una tormenta.

Mitigación: Mitigar significa moderar, aplacar, disminuir o suavizar algo. En términos del cambio climático, se puede definir como un conjunto de medidas utilizadas para reducir los efectos de los eventos extremos, las fuentes de los gases de invernadero o para mejorar los medios que remueven estos gases de la atmósfera.

Placas tectónicas: Las placas tectónicas, también llamadas placas litosféricas, son planchas rígidas de roca sólida que flotan sobre una capa semifluida conocida como astenosfera (capa del interior de la Tierra, flexible, viscosa y que llega a veces a profundidades superiores a los 100 km en el área de los continentes.

Resiliencia: Es la capacidad de un sistema (humano o natural) para resistir, asimilar y recuperarse de los efectos de las amenazas de manera oportuna y eficiente, manteniendo o restituyendo sus estructuras básicas, funciones e identidad esenciales.

Riesgo: Es la probabilidad de que ocurra un evento y la frecuencia con que ocurre la magnitud de sus consecuencias.

Terremoto: Sacudida violenta de la corteza y manto terrestres, ocasionada por fuerzas que actúan en el interior de la Tierra.

Tsunami: Ola gigantesca producida por un maremoto o una erupción volcánica en el fondo del mar.

Vulnerabilidad: Es el grado de susceptibilidad a la pérdida, daño y lesión.

sistemas sociales, económicos y ambientales de afrontar un suceso, tendencia o perturbación peligrosa respondiendo o reorganizándose de modo que mantengan su función esencial, su identidad y su estructura, y conservando al mismo tiempo la capacidad de adaptación, aprendizaje y transformación. Por otro lado, para saber la capacidad de adaptación de una población, se evalúa la habilidad o el potencial de las instituciones de un país, su economía y su sociedad, para ajustarse o aprovechar las presiones existentes o previstas resultantes del cambio climático. Existen varios factores críticos que influyen en la capacidad de adaptación:

• la fortaleza de la economía;

• la efectividad y la estabilidad del Gobierno;

• el grado de transferencia del conocimiento;

• las comunicaciones con la población en general;

• la habilidad de un país para desarrollar tecnologías o prácticas innovadoras;

• la disponibilidad de recursos naturales y

• el grado de dependencia de la agricultura o de otras actividades vulnerables para sostener la economía.

Según López Marrero (2009) la capacidad de adaptación ante amenazas naturales requiere abordar los múltiples riesgos a los que las personas están expuestas; no solo aquéllos relacionados con las amenazas naturales.

Tabla 11. Determinantes de la capacidad de adaptación

Las líneas entrecortadas que conectan los diferentes determinantes de la capacidad de adaptación indican el potencial de interconexión e interrelación entre los mismos.

Recursos económicos

Los recursos financieros, económicos (ingreso, ahorros, fuentes de crédito, remesas, pensiones, transferencias del Estado) disponibles para las estrategias de adaptación.

Recursos materiales y tecnología

La infraestructura y el equipo (transporte, sistema de drenaje, vivienda), y la tecnología (sistemas de comunicación) disponibles para la adaptación.

Recursos naturales

Los recursos presentes en el ambiente natural (suelo, agua, fauna, flora, manglares, materia prima) útiles para la adaptación.

Recursos humanos

Las destrezas, la información y el conocimiento (por ejemplo, de las opciones de adaptación, la naturaleza y evolución de los peligros), experiencia, mano de obra y buen estado de salud, que permiten a la gente encontrar y poner en práctica estrategias de adaptación.

Cambio climático: Guía educativa para maestros

Tabla 11. Determinantes de la capacidad de adaptación Representación esquemática

Determinante Descripción y ejemplos

Recursos sociales Los recursos sociales (por ejemplo, redes formales e informales, movilización social, actividades colectivas y relaciones de confianza, reciprocidad, e intercambio) a los que la gente puede recurrir para la adaptación.

Acceso a instituciones que promueven y apoyan estrategias de adaptación.

Percepción/ conocimiento

Los diferentes pareceres de la gente acerca de la naturaleza, la percepción de peligros (por ejemplo, probabilidad de incidencia y daños potenciales), la percepción de alternativas y de la eficacia de las estrategias de adaptación del pasado, la percepción de alternativas y de la capacidad para implantarlas o tomar medidas en torno a la exposición a peligros.

Para poder adaptarnos a los impactos del cambio climático, tenemos que desarrollar estrategias de resiliencia a todos los niveles. Hay que reconocer que los riesgos naturales afectan todos los sectores sociales, económicos y ambientales. También hay que reconocer que el Gobierno no lo puede hacer todo, ni es responsable de todo. Hay que enfatizar en que todos los ciudadanos tienen que involucrarse, tomar acción y prepararse. Finalmente, hay que enfocarse en esfuerzos a nivel comunitario para prepararse, protegerse, recuperarse y responder a los riesgos naturales y a los impactos asociados al cambio climático.

Puerto Rico y el resto de las islas del Caribe son más vulnerables a riesgos costeros. Por eso es bien importante desarrollar resiliencia en las comunidades costeras. El desarrollo de resiliencia reduce la vulnerabilidad a los riesgos naturales. Con el fortalecimiento de las comunidades se incrementa la capacidad para:

• identificar preocupaciones en cuanto a riesgo;

• lograr un mayor entendimiento de los riesgos naturales;

• trabajar de manera proactiva para reducir la vulnerabilidad a los riesgos naturales;

• ser autosuficiente durante y después de un desastre natural y

• adaptarse a condiciones variables.

Tabla tomada de: López Marrero, 2009. Fuentes: Brooks y Adger, 2005; Eakin y Lemos, 2006; Reid et al., 2007; Smit y Pilifosova, 2001; Yohe y Tol, 2002.

El proceso para el desarrollo de resiliencia a eventos naturales conlleva la integración de políticas públicas de diversos sectores.

Tabla 12. Estrategias que deben implementar distintos sectores de la comunidad para ser resilientes ante el cambio climático

Sector

Estrategias

Educación Desarrollar alianzas público-privadas que apoyen la educación respecto a los riesgos naturales y resiliencia.

Desarrollar planes de emergencias para escuelas.

Salud y seguridad

Edificios y vivienda

Historia, arte y cultura

Promover comportamientos y estilos saludables. Mantener actividad física y una buena alimentación, previene el desarrollo de enfermedades y reduce el riesgo del desarrollo de incapacidad física.

Establecer planes de salud pública sobre influenza y otros problemas tales como el dengue y el zika, entre otros.

Requerir a las nuevas construcciones al menos un nivel de certificación LEED. Este es un sistema de certificación internacional de construcción verde que verifica que la comunidad o edificio cumple con ahorro de energía, usa eficientemente el agua y reduce emisiones de CO2.

Diseñar y localizar nuevos proyectos en áreas que reduzcan el peligro a causa de riesgos naturales.

Documentar el conocimiento local y tradicional para ser utilizado en la restauración de condiciones ambientales.

Preservar la historia de eventos desastrosos.

Economía

Diversificar la economía local y su crecimiento.

Promover e incentivar el desarrollo de negocios, comercios y otras instituciones económicas que atiendan peligros de riesgos naturales y tecnológicos.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 85

Tabla 12. Estrategias que deben implementar distintos sectores de la comunidad para ser resilientes ante el cambio climático

Sector Estrategias

Transportación

Manejo y uso de terrenos

Crear políticas, planes y programas de apoyo a la transportación pública y medios de transportación alterna.

Desarrollar infraestructura protegida de los riesgos y peligros naturales.

Desarrollar alianzas público-privadas para limpieza y reurbanización de lugares contaminados.

Retroceder la infraestructura costera para minimizar riesgos de erosión costera, tsunamis, marejadas ciclónicas, etc.

Manejo de recursos costeros

Establecer zonificación marina y otras medidas para manejar conflicto y uso de los recursos.

Establecer procesos para minimizar el impacto a hábitats costeros sensibles.

Establecer planes para el manejo de escombros durante la respuesta y recuperación a un desastre.

Manejo de cuencas

Manejo adecuado para apoyar los servicios de los ecosistemas.

Desarrollar zonas de amortiguamiento en áreas inundables.

Manejo de desperdicios

Actualizar planes para manejo de riesgos y emergencias en las facilidades industriales con materiales o desperdicios peligrosos.

Implementar programas de reducción, reuso y reciclaje de desperdicios.

Tabla 12. Estrategias que deben implementar distintos sectores de la comunidad para ser resilientes ante el cambio climático

Sector

Energía

Estrategias

Establecer prácticas para la eficiencia de recursos energéticos en los hogares, negocios, Gobierno y otros. Algunas de estas prácticas pueden ser: desconectar los equipos que no están en uso, no dejar las luces encendidas, comprar enseres con el logo de “Energy Star”.

Promover el uso de fuentes de energía renovables tales como placas solares y energía eólica, entre otras.

Agua Asegurar a los miembros de la comunidad el acceso razonable al agua potable, a los sistemas de drenaje limpio y al servicio de alcantarillado.

Asegurar que los recursos de agua e infraestructura relacionada estén protegidos de peligros y riesgos naturales, y que tienen la capacidad de operar adecuadamente durante inundaciones y fallas eléctricas.

Manejo de emergencias

Desarrollar sistemas de aviso temprano y procedimientos de evacuación ya establecidos y practicados.

Coordinación previa entre el personal de primeros auxilios, las organizaciones de ayuda y los equipos de primeros auxilios comunitarios.

Tabla tomada de: Manual del participante del taller: “Coastal Community Resilience- Custom” de FEMA (NDPTC), 2013.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 87

Plan de acción ciudadana

Existen una serie de recomendaciones para el desarrollo de resiliencia a nivel comunitario y en su hogar. Algunas de estas recomendaciones son:

 Identificar los riesgos naturales que existen en tu comunidad.

 Buscar información relacionada a estos riesgos antes de que ocurra la crisis.

 Verificar si las agencias para el manejo de riesgos en tu comunidad tienen planes de emergencia preparados para responder ante riesgos naturales.

 Establecer una comunicación efectiva entre estas agencias y tu comunidad.

 Identificar los recursos que tiene tu comunidad para atender los efectos de eventos extremos.

 Involucrar a los residentes de tu comunidad en la elaboración y ejecución de planes para el manejo y reducción de riesgos.

 Organizar y movilizar a la comunidad para atender y reducir estos riesgos.

 Una vez identificadas las zonas de riesgos, evitar el desarrollo de nuevos proyectos en las mismas.

 Proteger y conservar los ecosistemas naturales.

 Crear un plan familiar para enfrentar el efecto de estos riesgos naturales a nivel individual.

 Participar de reuniones, vistas públicas, simulacros y otras actividades dirigidas a aumentar la resiliencia de las comunidades y reducir su vulnerabilidad.

 Considerar el retiro de las estructuras localizadas en las cercanías de la ZMT.

 Recordar que en los casos de emergencia nuestra primera ayuda, por lo general, es de los vecinos y de nuestra comunidad.

Es necesario estar preparado para cualquier evento o desastre natural que pueda ocurrir en cualquier comunidad. Se recomienda que los residentes, en cada unidad de vivienda, tengan un plan de emergencia familiar y una mochila de seguridad en caso de un desastre y/o emergencia.

Plan de emergencia familiar (según la Agencia Estatal para el Manejo de Emergencias y Administración de Desastres):

Este plan les servirá como herramienta a las familias en el manejo de emergencias relacionadas a desastres naturales. El mismo debe incluir:

 las provisiones de alimentos y agua recomendadas para su familia,

 las necesidades especiales de: bebes y niños pequeños, ancianos y miembros de la familia con discapacidades,

 provisiones para sus mascotas,

 la documentación importante y los archivos que debe recopilar y proteger,

 los equipos de emergencia que deben tener en su hogar,

 las rutas de evacuación en su localidad,

 la información de contacto de las oficinas de manejo de emergencias de su municipio y

 una serie de listas para comprobar los pasos más importantes a seguir antes, durante y después de un desastre. Estas listas las podrás encontrar en el siguiente enlace: http://www. fema.gov/media-library-data/1391801271960-0a5f90f55e2c3b9bafae1d3a692f50e6/2014_

PlanComuFami_es.pdf

Plan de acción ante el paso de un huracánD Antes

Los huracanes son fenómenos atmosféricos que pueden ocasionar múl�ples efectos en las áreas impactadas. Estos pueden causar altas marejadas, inundaciones y vientos de alta intensidad que ponen en riesgo la vida y la propiedad de los habitantes de la región afectada. A con�nuación, encontrarás una serie de recomendaciones que te ayudarán a prepararte y a decidir qué hacer ante el paso de un huracán.

1. Mantente informado con los medios de comunicación fidedignos (fiables) y con el Servicio Nacional de Meteorología.

2

2. Desarrolla un plan de emergencia familiar. Todos los miembros de la familia deben estar orientados de lo que deben hacer ante el paso de un huracán y cuáles son las rutas de salida.

3. �den�fica los refugios más cercanos por si es necesario u�lizarlos.

4. Asegúrate de tener suficientes alimentos no perecederos, agua y medicamentos para varios días.

5

5. Conserva tus documentos personales en un lugar seguro.

6. Ten un bo�quín de primeros auxilios, lámparas, baterías, radio y herramientas básicas.

7. Ten accesible una lista de los teléfonos de emergencia.

8. Evalúa la condición de tu casa. Repara techos, ventanas y paredes si es necesario.

9. Dentro de la casa, asegura y cubre con plás�co muebles y objetos que puedan dañarse con el agua.

11. Amarra o asegura objetos que se encuentren fuera de la casa y que puedan ser arrastrados por el viento.

14. Protege a tus mascotas y colócalas en un lugar seguro.

15. Prepara una mochila de emergencia por si necesita salir de su hogar.

6

7

9. 9

10. Protege ventanas y puertas para evitar riesgos por los vientos.

8

12. Limpia el pa�o, desagües y canales para evitar la acumulación de agua.

13. Prepara los medios de transporte para varios días.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 89

Durante

1. Conserva la calma.

2. Pon en prác�ca el plan de emergencia familiar.

3. �en a la mano el radio portá�l para seguir las incidencias del fenómeno y las recomendaciones de las autoridades.

4. Desconecta los aparatos eléctricos y el servicio de energía eléctrica de tu hogar.

5. Cierra las llaves de paso del agua y del gas.

6. �sa lámparas de baterías. �o u�lices velas ni veladoras por seguridad.

7. Aléjate de puertas y ventanas.

8. Permanece en tu casa o en el refugio hasta que el fenómeno termine por completo y las autoridades lo indiquen.

9. Verifica en todo momento el nivel del agua cercana a tu casa.

Después

1. Asegúrate de que todos los miembros de tu familia se encuentren bien.

2. Conserva la calma; no hagas caso a rumores y sigue las instrucciones de las autoridades.

3. Si tu casa no se afectó, permanece en ella hasta que sea seguro. Si la vivienda tuvo daños o está amenazada por la caída de árboles o postes del tendido eléctrico, aléjate de ella y no��cale a las autoridades.

4. Si estás en un refugio, permanece allí y no regreses a tu casa hasta que sea seguro y las autoridades te lo indiquen.

5. Mantén desconectados los servicios de agua, luz y gas hasta que haya pasado el peligro.

6. Solicita ayuda a los servicios de emergencia, si hay heridos.

7. �� toques o pises cables de cualquier �po.

8. Asegúrate de que tus alimentos estén limpios y no comas alimentos crudos o de dudosa procedencia.

9. �ebe agua embotellada. Si no �enes, bebe agua potable previamente almacenada y si puedes desinféctala.

10. Colabora con las labores de limpieza de tu comunidad. Desaloja el agua estancada para evitar plagas e infecciones.

Participación ciudadana en la mitigación, adaptación y resiliencia

El planeta tierra está enfrentándose a una serie de cambios; ya hemos estudiado los factores antropogénicos que afectan al planeta y cómo los Gobiernos están trabajando para aliviar la situación. Nosotros como individuos también podemos ayudar a mantener nuestro planeta saludable, es más fácil de lo que pensamos y solo requiere iniciativa, adaptación y la modificación de ciertos hábitos.

Mitigación

Una de las acciones que podemos tomar para mitigar nuestro impacto negativo es reducir el consumo de energía eléctrica. Según las estadísticas provistas por el US Energy Information Administration, 4/5 partes de la energía que utilizamos en Puerto Rico proviene del petróleo. Es por esto que moderando nuestro consumo de energía, ayudamos a disminuir el consumo del petróleo. Podemos reducir nuestro consumo de energía apagando las luces cuando no vamos a estar en el área, desconectando artefactos electrónicos como el X-Box™ y el televisor cuando no estén en uso, cambiando las bombillas incandescentes por bombillas LED y utilizando productos Energy Saver ™. Estas medidas se pueden realizar a diario, no solo para aminorar el consumo de energía eléctrica en nuestro hogar, sino también en la escuela y en las áreas de trabajo. Esto nos ayuda a cuidar el planeta y también a ahorrar dinero.

Además de estas medidas, se puede considerar invertir en fuentes de energía alterna como la energía solar y la energía eólica (del viento). De las fuentes de energía renovable, la más accesible es la energía solar que se convierte en luz. Si hablamos del potencial teórico de utilizar la energía solar como única forma de energía, en hora y media recibimos más energía del sol que el total de energía consumida globalmente en el 2001 (sandia.gov). Se estima que el planeta recibe 120 TW (terra watts) de energía solar. En el 2006, globalmente se consumió 15 (TW) de energía. La energía solar se puede almacenar o convertir directamente en electricidad utilizando placas fotovoltaicas (paneles solares).

Por otro lado, es importante disminuir el uso del papel. Hoy día existen varias tecnologías que nos permiten ahorrar papel. Antes de imprimir algo, consideremos si es estrictamente necesario que lo tengamos impreso; si lo es, podemos imprimir por ambos lados del papel, así cuidamos de los árboles que nos proveen oxígeno. También, es posible verificar si en la escuela o en nuestra comunidad (donde vivimos) hay programas de reciclaje de papel, botellas plásticas o latas de aluminio. Reciclar estos materiales ayuda a disminuir la basura en nuestros ríos y océanos así como en nuestros vertederos. Si su escuela o comunidad no tiene un programa de reciclaje pueden sugerir que se solicite uno, siempre recordando que hay que coordinar que se recoja el reciclaje y hacia donde enviarlo.

No solo es importante ahorrar luz, utilizar el petróleo juiciosamente y reciclar, también es fundamental considerar el impacto ambiental que tienen los productos que consumimos, como los alimentos. Consumir productos cultivados localmente ayuda mucho a reducir la dependencia del petróleo. Si el producto consumido es importado de un país lejano, como Japón o Australia, tuvo que viajar mucho para llegar a ti, por ende utilizó más gasolina y tiene una huella de carbón más significativa que un producto comprado localmente. También es una buena iniciativa crear/cuidar de un huerto casero con los productos que más se consumen en el hogar. Por ejemplo, orégano, pimiento, cilantro, recao, tomate, entre otros productos. El huerto no solo es conveniente hacerlo en nuestra casa, también se podría sembrar un huerto en la escuela.

De igual forma, se puede reducir la cantidad de carne y productos lácteos que consumimos. Muchas personas no reconocen que la crianza de ganado, para consumo, contribuye significativamente al cambio climático, pero, según el estudio realizado por Chatham house, la producción de ganado es grandemente responsable por la cantidad del metano (CH4) y del nitrógeno (N2O) que se encuentra en la atmósfera. En especial, el ganado vacuno es responsable por el 65% del total de emisiones de gases de invernadero. Reduciendo nuestro consumo de carne y productos lácteos ayudamos a controlar la producción de ganado y a limitar la cantidad de metano que se acumula en el ambiente.

Todas las acciones mencionadas son alternativas viables para mitigar el impacto negativo que hemos causado sobre nuestra naturaleza. Claro que las alternativas mencionadas no son las únicas.

Adaptación

Aunque es necesario aminorar el efecto del cambio climático practicando la mitigación, adaptarse a los efectos del cambio climático también es de suma importancia. Es crucial que estén atentos a los riesgos que se encuentran alrededor de su hogar, tales como alza en el nivel del mar, cambio en los patrones de lluvia, tormentas, huracanes e inundaciones, entre otras. Es importante conocer los impactos proyectados para la región donde vives.

Como se ha mencionado anteriormente, el cambio climático está provocando cambios en los patrones de lluvia; esto causa que en algunos lugares caiga más lluvia que en otros. Recientemente, vimos en Puerto Rico, en septiembre de 2015, que la falta de lluvia en el área metropolitana y en pueblos del Sureste, entre otras zonas, desató una sequía. Para prepararnos para esto es importante tener un sistema de almacenaje de agua o un sistema de recogido de agua de lluvia, asegurándonos de que no existan leyes que regulen o prohíban el recogido. El agua de lluvia es útil para el riego de jardines y plantas que tengas en el hogar. Recordemos que el agua de lluvia no se debe consumir, a menos que se purifique (trate) para eliminar parásitos y bacterias que contenga.

Para evitar daños futuros a los hogares, es de suma importancia conocer la zona donde vivimos. Por ejemplo, si vivimos cerca de la costa debemos considerar que el alza en el nivel del mar podría causar inundaciones más frecuentes. En este caso, debemos asegurarnos de que los sistemas de drenaje estén limpios para que el agua pueda fluir sin problemas luego de una inundación. Si todavía no se ha construido la casa, considere hacerlo en una zona lejana a la costa, ríos o valles inundables. También, se debe considerar la construcción de una casa elevada para así tratar de evitar daños o pérdidas por inundaciones.

Resiliencia

Planificar para un mejor futuro requiere un cambio en nuestros patrones de consumo. Es decir, tenemos que reducir la cantidad de artículos nuevos que compramos, para así reducir la cantidad de basura que acumulamos en la tierra. Por ejemplo, si miramos en nuestras gavetas, ¿cuánta de la ropa que tenemos usamos a menudo? De acuerdo con la EPA, el 85% de los textiles que no usamos terminan en el vertedero.

No solo es importante mitigar y adaptarse a los cambios, sino también anticipar estos cambios y preparase para ellos. En el siguiente recuadro se recomiendan algunas acciones que puedes llevar a

cabo tanto a nivel individual, comunitario y nacional. Verifica la lista y selecciona aquéllas que estás realizando o que harás para ayudar a nuestro planeta.

Participación ciudadana en la mitigación, adaptación y resiliencia

¿Qué podemos hacer para ayudar a mantener nuestro planeta saludable?

Nivel individual

* Desconectar los artefactos electrónicos que no están en uso.

* Cambiar las luces de la casa a fluorescentes.

* Apagar las luces cuando no se están utilizando.

* Cerrar el grifo mientras me lavo los dientes.

* Tomar duchas más cortas.

* Reducir el consumo de carne y productos lácteos.

* Utilizar el aire acondicionado lo menos posible.

* Reducir el uso del plástico, llevar bolsas reutilizables de tela o similar cuando vas de compras.

* Educar a otros sobre la importancia de colaborar para mejorar nuestro ambiente.

Nivel local o comunitario (escuela o urbanización)

* Ayudar a la comunidad a preparar un plan para estar preparados y poder lidiar con inundaciones y otros efectos de eventos extremos relacionados al clima.

* Ayudar con el recogido de basura.

* Iniciar un programa de reciclaje y dialogar con los municipios para promover esta actividad.

* Practicar las 3 “R” (reduce, reutiliza y recicla).

* Empezar un huerto.

* Sembrar árboles.

Nivel nacional

* Participar en foros referentes al cambio climático.

* Promover el desarrollo de transportación pública.

* Promover construcciones planificadas, tomando en consideración las áreas vulnerables.

* Impulsar leyes para utilizar más energías renovables, para detener la deforestación, para regenerar los bosques y cambiar las prácticas agrícolas inadecuadas por unas más sostenibles, entre otros.

* Promover la restauración y la conservación de los ecosistemas costeros tales como los arrecifes de coral y los bosques de mangle, entre otros. Estos son barreras naturales que nos ayudan a disipar la energía de las olas para que no impacten la infraestructura terrestre durante un evento climatológico.

Glosario

Acidificación de los océanos: Disminución del pH en los océanos debido a la absorción de CO2 atmosférico. El aumento en el CO2 atmosférico ocasiona aumentos en el CO2 de los océanos. Cuando el CO2 entra al mar, reacciona con las moléculas de agua, formando ácido carbónico. La disminución en pH (acidificación) que provoca este proceso causa que organismos que poseen exoesqueleto de carbonato de calcio, como por ejemplo los corales, crustáceos y algas coralinas, disminuyan sus tasas de calcificación.

Actividad solar: Es el proceso mediante el cual fluctúa la cantidad de energía emitida por el Sol. Se puede observar de diversas formas, por ejemplo, manchas, protuberancias o fulguraciones (destellos) y viento solar.

Actividad volcánica: Es un mecanismo de forzamiento interno, en los volcanes, que provoca la liberación de grandes cantidades de polvo, cenizas y dióxido de azufre a la estratosfera en forma gaseosa.

Acuífero: Son reservas de agua que están ubicadas debajo de la superficie terrestre. Estos acuíferos permiten la circulación del agua a través de diversas grietas y de la porosidad de su estructura. Este se compone de varias partes, entre las que se encuentran el nivel freático (el sector superior), la zona de saturación (el espacio donde los poros rocosos se llenan de agua) y la capa impermeable.

Agricultura: Es el conjunto de técnicas y conocimientos relativos al cultivo de la tierra.

Aguas oligotróficas: Son aguas bajas en nutrientes y de baja productividad.

Algas: Grupo de seres vivos incluidos dentro del reino de los protistas, unicelulares o pluricelulares, que viven preferentemente en el agua, tanto dulce como marina, y que, en general, están provistos de clorofila u otros pigmentos fotosintéticos.

Ambiente estuarino: Área de la costa donde el agua dulce proveniente de la tierra se mezcla con el agua del mar.

Antropogénico: Que resulta de las actividades humanas.

Atmósfera: Masa gaseosa que rodea un astro. Se refiere, específicamente a la que rodea a la Tierra, llamada atmósfera terrestre.

Aurora: Es un fenómeno natural que ocurre cuando los vientos solares entran a la atmósfera alta de la Tierra. El campo magnético terrestre dirige el flujo de electrones desde el sol hasta la magnetosfera sobre los polos magnéticos Norte y Sur. Por esta razón, este fenómeno se puede observar en los círculos árticos. Las auroras pueden presentarse como puntos luminosos, franjas circulares u horizontales y pueden mostrar varios colores. Cuando la aurora ocurre cercana al polo norte se le llama aurora boreal, pero cuando ocurre cerca del polo sur se le llama aurora austral.

Baja presión: Es una zona en la que la presión atmosférica es más baja que el aire que la rodea. Lo que ocurre es que la masa de aire se calienta causando que sus moléculas se separen y asciendan. La presión aumenta según se aleja del centro, mientras que en el centro la presión es menor de 1013

milibares. Esta es una región de inestabilidad del tiempo, la cual se acompaña de nubosidad, lluvias, tormentas eléctricas y ráfagas de viento.

Biomas: Son los principales ecosistemas del mundo, clasificados según la vegetación predominante y caracterizadas por la adaptación de los organismos a ese medio particular. Es decir, un bioma es la parte del planeta terrestre que comparte vegetación, fauna y clima.

Biomasa: Es la totalidad de la materia de los organismos que habitan en un lugar determinado.

Bivalvos: Clase de moluscos cuya concha está formada por dos valvas (piezas sólidas y duras) unidas entre sí por una articulación con dientes, también llamados pelecípodos o lamelibranquios. Los mejillones y las ostras son bivalvos.

Blanqueamiento: Evento que ocurre en el arrecife, inducido por estrés, donde el coral expulsa sus zooxantelas y pierde su color distintivo, quedando transparente y exponiendo el color blanco de su esqueleto que se compone de carbonato de calcio.

Calentamiento global: Aumento prolongado en la temperatura promedio de la atmósfera terrestre y de los océanos, que ocurre por el incremento de gases de invernadero, lo que ocasiona que el calor que entra a la Tierra se quede atrapado causando el aumento de la temperatura del planeta.

Cambio climático: Modificación o variación del clima, ya sea global o regionalmente, respecto a su historial climático. Este puede deberse a procesos internos naturales o a forzamientos externos tales como modulaciones de los ciclos solares, erupciones volcánicas o cambios antropogénicos persistentes de la composición de la atmósfera o del uso del suelo.

Campo magnético: Es un campo de fuerza generado por el movimiento de cargas eléctricas.

Canasta alimentaria básica: Conjunto de productos básicos o principales que conforman la alimentación usual de la población en Puerto Rico para cubrir sus necesidades nutricionales. Esta consiste de cereales y farináceos, hortalizas y granos, frutas, aceites, leche y sustitutos, carnes y sustitutos, condimentos.

Capa de ozono: Es una franja compuesta del gas ozono (O3) que se encuentra en la estratosfera de la Tierra y actúa como un escudo para la radiación ultravioleta emitida por el Sol.

Capacidad de adaptación: Es la capacidad de un sistema para ajustarse al cambio climático (incluida la variabilidad climática y los cambios extremos) a fin de moderar los daños potenciales, aprovechar las consecuencias positivas o soportar las consecuencias negativas.

Capacidad de mitigación: Estructuras y condiciones sociales, políticas y económicas que se requieren para una mitigación eficaz (véase definición de mitigación).

Carbono: Elemento químico de núm. atómico 6, muy abundante en la naturaleza, tanto en los seres vivos como en el mundo mineral y en la atmósfera, que se presenta, entre otras, en forma de diamante y de grafito, constituye la base de la química orgánica y tiene gran importancia biológica. (Símbolo C).

Cambio climático: Guía educativa para maestros 95

Ciclo solar: Es el aumento y la disminución de las manchas solares en el Sol. Las variaciones de estas manchas ocurren en periodos de once (11) años.

Ciclón tropical: Es una amplia zona de baja presión que se origina en el mar, en forma de un gran remolino que genera vientos fuertes, nubosidad con precipitación intensa así como aumento en la marea y en el oleaje en zonas costeras, y que al tocar tierra causa daños importantes o incluso desastres. El ciclón tropical tiene tres etapas importantes: depresión tropical, tormenta tropical y huracán, es decir, los tres son ciclones tropicales pero de distinta intensidad.

Civilización sumeria: Es considerada como la primera y más antigua civilización del mundo. La población de Sumeria se caracterizó por la sofisticación en las estructuras de orden social y por su escritura cuneiforme, considerada como una de las formas de escritura más antiguas del mundo.

Clima: El clima se suele definir en sentido restringido como el estado promedio del tiempo y, más rigurosamente, como una descripción estadística del tiempo atmosférico en términos de los valores medios y de la variabilidad de las magnitudes correspondientes durante periodos que pueden abarcar desde meses hasta miles o millones de años. El periodo de promedio habitual es de 30 años, de acuerdo con la Organización Meteorológica Mundial. Las magnitudes son casi siempre variables de superficie (p. ej., temperatura, precipitación o viento).

Corales hermatípicos: Corales que poseen relaciones simbióticas con zooxantelas, producen exoesqueletos de carbonato de calcio y tienen la capacidad de formar arrecifes.

Correa Transportadora Oceánica o circulación termohalina: Es un patrón de movimiento del agua de mar alrededor del océano mundial. Este patrón es motivado por cambios en la temperatura y salinidad, que afectan la densidad del agua. Esta correa transportadora oceánica mueve el agua muy lentamente, a un máximo de unos 10 cm por segundo, pero mueve una enorme cantidad de agua. El agua se mueve fundamentalmente por diferencias en la densidad relativa. El agua más densa se hunde bajo el agua menos densa.

Corriente litoral: Es la corriente que se mueve paralela a la costa.

Corriente de resaca: Es un movimiento fuerte de agua que corre en dirección desde la costa hacia el mar abierto. Se le conoce también como corriente de retorno.

Corrientes mareales: Es un término que se utiliza para describir el movimiento horizontal del agua en relación a la elevación y el descenso de la marea (subida o bajada de la marea). Estas corrientes mareales se mueven en dos direcciones: del mar abierto hacia la costa (cuando sube la marea) produciendo un flujo mareal en la costa y en dirección desde la costa hacia el mar abierto (cuando baja la marea) produciendo un retroceso de la marea en la costa, que se llama reflujo mareal.

Cuencas hidrográficas: Unidad fisiográfica conformada por un sistema de cursos de ríos de agua definidos por el relieve.

Deforestación: Es la eliminación de la vegetación de un terreno para utilizarlos para otros propósitos.

Delta: Es un territorio o terreno en forma triangular que se forma en la desembocadura de un río debido a la acumulación de sedimentos que deposita la corriente.

Densidad poblacional: La densidad de población es una medida de cómo se distribuye la población de un país o región, lo cual es equivalente al número de habitantes dividido entre el área donde habitan. Indica el número de personas que viven en cada unidad de superficie, y normalmente se expresa en habitantes por km2 .

Depresión tropical: Es un sistema organizado de nubes y tormentas eléctricas con una circulación cerrada y definida. Es la primera etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad menor o igual a 39 mph.

Destellos solares o fulguraciones solares: Es una liberación súbita e intensa de radiación electromagnética en la Cromosfera del Sol (capa delgada de la atmósfera solar).

Efecto Coriolis: El efecto Coriolis es una fuerza que se produce debido a la rotación de la Tierra en el espacio, y que desvía la trayectoria de los objetos que se encuentran en movimiento sobre la superficie terrestre. Los objetos que están en el hemisferio Norte los desvía hacia la derecha, y hacia la izquierda los que se encuentran en el hemisferio Sur. En términos del océano, en las cuencas que tienen la forma adecuada, como son la Cuenca del Atlántico Norte y la del Sur, dicho efecto desvía las corrientes marinas hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur, al igual que ocurre con el caso de los vientos.

Eón: Unidad de tiempo geológico, equivalente a mil millones de años.

Epífitas: Se refiere a cualquier organismo que crece sobre diferentes superficies (vivas y no vivas) utilizándolas como soporte, pero que no le causa daño directo (es decir, que no es parásito).

Época: Es el periodo de tiempo que se distingue por los hechos históricos en él acaecidos y por sus formas de vida.

Época precolombina: Es el periodo de tiempo anterior a los viajes y descubrimientos de Cristóbal Colón, en especial (arte, literatura y cultura) americanos.

Era: Cada uno de los grandes periodos de la evolución geológica o cósmica. También se puede definir como cada uno de los grandes periodos de la evolución de la Tierra o del ser humano.

Erosión: Desplazamiento de terreno debido a la acción de elementos tales como: el viento, el oleaje, la lluvia y/o la acción humana.

Escala Saffir – Simpson: Es una escala que clasifica los ciclones tropicales según la intensidad del viento, desarrollada en 1969 por el ingeniero civil Herbert Saffir y el director del Centro Nacional de Huracanes de Estados Unidos, Bob Simpson. La escala se divide en 5 categorías, en la cual la 1 corresponde a la intensidad de viento de 74-95 mph, la 2 es de 96-110 mph, la 3 es de intensidad de 111-130 mph, la 4 de 131-155 mph y la 5 de ≥ 156 mph.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 97

Escéptico: Es una persona que duda o no cree en ciertas cosas. En el caso del cambio climático, se les llama escépticos a aquellas personas que no creen que el calentamiento global (que ocasiona cambios en el clima) sea provocado por la intervención humana.

Esponjas marinas: Son animales invertebrados simples que viven pegados al fondo marino (sésiles). No forman tejidos y son coloniales. Sus cuerpos están formados por poros y canales por los cuales pasa el agua y por donde pueden conseguir alimento y oxígeno. Por eso, pertenecen al filo porífera. Estos animales se pueden adaptar fácilmente a diferentes condiciones y toleran muy bien la contaminación de las aguas por hidrocarburos, metales u otras sustancias perjudiciales. Además, cuentan con pocos depredadores naturales debido a su esqueleto de espículas y su gran toxicidad, por lo que la esponja de mar se encuentra en prácticamente todos los mares y océanos del mundo.

Estratosfera: Es la segunda capa de la atmósfera y se encuentra después de la troposfera, entre 15 km a 50 km de altura, dependiendo de la región de la superficie terrestre. En esta capa, la temperatura es mayor que en la troposfera y mientras la altura aumenta, más incrementa esta temperatura. Aquí es donde se encuentra la capa de ozono.

Exosfera: Es la zona de transición entre la atmósfera terrestre y el espacio.

Eurihalino: Organismo que presenta una gran tolerancia frente a diferentes concentraciones de salinidad.

Euritermales: Especies que soportan grandes diferencias en temperaturas.

Eyecciones de masa coronal: Son grandes expulsiones de plasma y campo magnético de la corona solar.

Fitoplancton: Es un organismo plantónico de origen vegetal. Son microalgas que obtienen su energía y sus nutrientes a través de la energía solar por el proceso conocido como fotosíntesis, y por ello casi siempre se encuentran cerca de la superficie del agua. El fitoplancton constituye el primer eslabón de la cadena alimenticia de los sistemas acuáticos.

Flujo piroclástico: Flujo denso de material volcánico originado en una erupción volcánica y constituido esencialmente por fragmentos calientes de vidrio volcánico, pómez, fragmentos de rocas y gas, que se desplazan rasante sobre la ladera de un volcán y tiende a acumularse en las zonas más bajas del mismo.

Fotosíntesis: Es un proceso que utiliza la energía del sol, agua, nutrientes, la clorofila de las plantas y el dióxido de carbono para producir alimento y oxígeno.

Gases de invernadero: Son gases que componen la atmósfera que pueden ser de origen natural o antropogénico. Estos gases absorben y emiten radiación en determinadas longitudes de ondas del espectro de radiación infrarroja emitido por la superficie de la Tierra, la atmósfera y las nubes. Algunos de estos gases son: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los clorofluorcarbonos (CFC) y el ozono (O3).

Geopolítica: Disciplina de las Ciencias Sociales que trata sobre la influencia que tiene el entorno físico sobre los países, sus instituciones políticas y las relaciones políticas entre países.

Glaciación: Es una etapa climática de la Tierra en la que la temperatura media del planeta desciende y se forman grandes extensiones de hielo que cubren gran parte de los continentes y océanos por largos periodos de tiempo.

Glaciar: Es una masa de hielo acumulada en las zonas de las cordilleras por encima del límite de las nieves perpetuas y cuya parte inferior se desliza muy lentamente, como si fuese un río de hielo.

Hábitat: Lugar o espacio que posee todas las condiciones adecuadas para que un organismo viva, se reproduzca y lleve a cabo todas sus funciones.

Huella Ecológica: Es la medida de cuánta tierra y agua biológicamente productivas requiere un individuo, población o actividad para producir todos los recursos que consume y para absorber los desechos que generan utilizando tecnología y prácticas de manejo de recursos prevalentes. Usualmente se mide la Huella Ecológica en hectáreas globales. Dado que el comercio es global, la Huella de un individuo o un país incluye tierra o mar de todo el planeta. Frecuentemente, para referirse brevemente a la Huella Ecológica, se utiliza la palabra “Huella” (no “huella”).

Huracán: Es un sistema organizado de fuertes tormentas eléctricas, con una circulación bien definida, que muestra la distintiva forma ciclónica. Es la tercera etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad de 74 mph o más.

Ión: Átomo o conjunto de átomos que están cargados eléctricamente por la pérdida o ganancia de electrones.

Licuefacción: La licuefacción de suelos es un fenómeno en el cual los terrenos, a causa de saturación de agua y particularmente en sedimentos recientes como arena o grava, pierden su firmeza y fluyen como resultado de los esfuerzos provocados en ellos por temblores (Red Sismológica Nacional, 2017).

Magma: Roca fundida y gases que se encuentran en el interior de la tierra.

Marejada ciclónica: Movimiento fuerte de las olas provocado por los vientos de una tormenta.

Mesosfera: Es la tercera capa de la atmósfera terrestre y se extiende desde la estratosfera hasta 85 km de altura. Aquí, la temperatura disminuye según se va ganando altura.

Microclima: Clima local de características distintas a las de la zona en que se encuentra.

Migración horizontal: Es el movimiento horizontal de varias especies para buscar los lugares óptimos para alimentarse y reproducirse.

Migración vertical: Es el movimiento vertical o perpendicular de organismos en el océano para realizar procesos importantes para su supervivencia, como por ejemplo, alimentarse.

Mitigación: Mitigar significa moderar, aplacar, disminuir o suavizar algo. En términos del cambio climático, se puede definir como un conjunto de medidas utilizadas para reducir los efectos de los eventos extremos, las fuentes de los gases de invernadero o para mejorar los medios que remueven estos gases de la atmósfera.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 99

Molécula: Conjunto de átomos iguales o diferentes, unidos por enlaces químicos, que constituyen la mínima porción de una sustancia que puede separarse sin alterar sus propiedades.

Nubes cúmulo: Se refiere a las nubes que tienen apariencia algodonosa o parecida al algodón con la base plana y bordes bien definidos. Se desarrolla de forma vertical.

Nubes cumulonimbo: Son nubes de gran desarrollo vertical, densas y oscuras. Pueden producir lluvias intensas, truenos, rayos y en ocasiones, tornados.

Organismos planctónicos: Son organismos, generalmente microscópicos, que viven flotando en aguas marinas o dulces (no tienen mucha capacidad de movimiento).

Oxígeno: Elemento químico gaseoso, de núm. atómico 8, incoloro, inodoro y muy reactivo, presente en todos los seres vivos, esencial para la respiración y para los procesos de combustión, que forma parte del agua, de los óxidos y de casi todos los ácidos y sustancias orgánicas, y constituye casi una quinta parte del aire atmosférico en su forma molecular O2. (Símbolo O).

Ozono: Gas de color azul, muy oxidante, cuya molécula está formada por tres átomos de oxígeno y que se produce, mediante descargas eléctricas, en las capas bajas y altas de la atmósfera. Se encuentra en la estratosfera y es la única sustancia de la atmósfera que es capaz de absorber la radiación ultravioleta del sol.

Paleoclimatólogo: Persona que se dedica al estudio de los climas y condiciones climatológicas de eras geológicas pasadas y su evolución.

Periodo interglaciar: Es un lapso de tiempo que ocurre entre una glaciación y otra. Durante este intervalo de tiempo el clima es templado.

Periodo: Ciclo de tiempo.

Placas tectónicas: Las placas tectónicas, también llamadas placas litosféricas, son planchas rígidas de roca sólida que flotan sobre una capa semifluida conocida como astenosfera (capa del interior de la Tierra, flexible, viscosa y que llega a veces a profundidades superiores a los 100 km en el área de los continentes.

Plancton: Conjunto de seres minúsculos de origen animal (zooplancton) o vegetal (fitoplancton) presentes en aguas marinas y de lagos, que constituyen el alimento básico de diversos animales superiores.

Pómez (piedra pómez): Es una piedra volcánica, de textura esponjosa, frágil, de color agrisado, que raya el vidrio y el acero, y es muy usada para desgastar y pulir.

Precipitación: Es el proceso mediante el cual las partículas de agua condensada caen desde las nubes a la superficie terrestre.

Presión atmosférica: Presión que ejerce la atmósfera sobre todos los objetos inmersos en ella y cuyo valor normal al nivel del mar es de 760 mm Hg o 1013 mbar.

Producto Interno Bruto (PIB): Es el valor total de los bienes y servicios producidos en el territorio de un país en un periodo determinado. Representa el valor en el mercado de la producción económica originada por los residentes del país.

Relación simbiótica: Se refiere a la asociación cercana y prolongada entre dos o más organismos de diferentes especies, en donde ambos organismos no necesariamente se benefician entre sí. Dentro de la simbiosis se encuentra el mutualismo (dos o más organismos se benefician entre sí), el comensalismo (un organismo se beneficia mientras que el otro ni se perjudica ni se beneficia) y el parasitismo (un organismo se beneficia mientras que el otro se perjudica).

Resiliencia: Es la capacidad de un sistema (humano o natural) para resistir, asimilar y recuperarse de los efectos de las amenazas de manera oportuna y eficiente, manteniendo o restituyendo sus estructuras básicas, funciones e identidad esenciales.

Riesgo: Es la probabilidad de que ocurra un evento y la frecuencia con que ocurre la magnitud de sus consecuencias.

Satélites artificiales: Son vehículos espaciales, tripulados o no, que se colocan en órbita alrededor de la Tierra o de otro astro, y que lleva aparatos apropiados para recoger información y transmitirla.

Sedimentación: Proceso de acumulación y deposición de sedimentos.

Sequía: Es un periodo prolongado de falta de precipitación.

Sumideros de carbono: Depósitos naturales o artificiales de carbono.

Surgencia: Es un proceso oceanográfico que consiste en el desplazamiento ascendente de masas de agua fría y de niveles profundos hacia la superficie del océano. Este fenómeno es inducido por fuertes vientos y por la rotación de la Tierra; ambos provocan que las aguas cálidas y superficiales se desplacen hacia mar abierto permitiendo que las aguas frías y ricas en nutrientes ocupen rápidamente su lugar.

Termosfera: Es la cuarta capa de la atmósfera terrestre y es la más caliente de todas. Esta llega hasta 500 km sobre la superficie terrestre. La temperatura en esta capa puede llegar a más de 1,832 oF (1,000 oC). Es aquí en la que se desintegran la mayor parte de los meteoritos al rozar el aire. Por otro lado, las partículas cargadas que son atrapadas por el campo magnético, producen las auroras boreales y australes que se pueden observar en los polos. También en esta capa se pueden reflejar las ondas de radio y de TV.

Terremoto: Sacudida violenta de la corteza y manto terrestres, ocasionada por fuerzas que actúan en el interior de la Tierra.

Tiempo: Se refiere a las condiciones atmosféricas en un momento y en un lugar determinado.

Tolerancia térmica: Es la capacidad para aguantar calor.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 101

Tormenta tropical: Es un sistema organizado de fuertes tormentas eléctricas, con una circulación bien definida, que muestra la distintiva forma ciclónica. Es la segunda etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad de 39 - 73 mph.

Tormentas solares: Son violentas explosiones de plasma y de partículas cargadas, llamadas fulguraciones (destellos solares) y, sobre todo, eyecciones de masa coronal.

Troposfera: Es la capa de la atmósfera que está más cerca de la superficie de la Tierra. En esta capa la temperatura y el vapor de agua disminuyen según aumenta la altura. Allí se encuentra el aire que respiramos y es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos.

Tsunami: Ola gigantesca producida por un maremoto o una erupción volcánica en el fondo del mar.

Tunicados: Los tunicados o urocordados son animales de simetría bilateral (sus órganos duplicados se distribuyen igualmente en los dos lados del cuerpo), celomados (animales con cavidad corporal, celoma o hueco que contiene los órganos internos), cuyo cuerpo es blando de aspecto gelatinoso y está cubierto por una túnica. Esta puede ser muy dura y opaca, o ser muy transparente. Son animales solitarios (gregarios) o coloniales.

Vientos alisios: Son vientos que se generan en el hemisferio Norte y viajan de este a oeste de forma constante. Son más frecuentes durante el verano que en el invierno.

Volcán: Es una abertura o grieta en la corteza terrestre por la que asciende lava, gases, cenizas y rocas del interior de la tierra.

Vulnerabilidad: Es el grado de susceptibilidad a la pérdida, daño y lesión.

Zonas climáticas: Son áreas de la Tierra en la que predomina un clima específico determinado por la temperatura, las precipitaciones, los vientos, la topografía, la vegetación, entre otros factores. En el planeta terrestre se distinguen varias zonas climáticas: la zona cálida o tropical, las zonas templadas y las zonas frías.

Zona marítimo terrestre: Es el espacio de las costas de Puerto Rico que baña el mar en su flujo y reflujo (movimiento horizontal de la ola al acercarse y alejarse de la costa), en donde son sensibles las mareas, y las mayores olas en los temporales en donde las mareas no son sensibles, e incluye los terrenos ganados al mar y las márgenes de los ríos hasta el sitio en que sean navegables o se hagan sensibles las mareas (según la Ley 151 de 28 de junio de 1968 – Ley de Muelles y Puertos de 1968).

Zooxantelas: Algas microscópicas unicelulares que viven dentro del tejido de algunos invertebrados marinos. La mayoría son dinoflagelados pertenecientes al género Symbiodinium.

Zooplancton: Plancton marino, caracterizado por el predominio de organismos animales, como los crustáceos.

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Presentación con notas al maestro

DESDEEL ESPACIO

Este vídeo muestra cómo se ve la atmósfera desde la Estación Espacial Internacional. La capa fina color azul en el borde del planeta Tierra es la atmósfera. Según va pasando la estación sobre la Tierra se puede observar la presencia de un huracán a mano izquierda.

¿QUÉESLA ATMÓSFERA?

La atmósferaesla capagaseosaque rodeala Tierra. Se divide endistintascapasy cadaunatieneunamezclade gases diferenteimportantespara la vidaenel planeta.

La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la Tierra y está compuesta, principalmente, de nitrógeno y oxígeno, y en menor cantidad, se compone de otros gases tales como vapor de agua y dióxido de carbono, entre otros. Aunque esta mezcla de gases se considera la más abundante, en la atmosfera también se pueden encontrar partículas solidas microscópicas suspendidas y gotas de agua. Esta capa es esencial para la vida en nuestro planeta, ya que lo protege de las radiaciones nocivas del sol e impide el calentamiento o el enfriamiento excesivo de la superficie terrestre. También, la atmósfera contiene el oxígeno que respiramos y el dióxido de carbono que necesitan las plantas para realizar fotosíntesis. Sin su presencia no existirían los lagos ni los océanos, no habrían nubes, ni sonidos.

La atmósfera se extiende 9,600 km (6,000 millas) sobre la superficie terrestre y su densidad disminuye rápidamente con la altitud. El 97% del aire se concentra en los primeros 29 km (18 millas). Tomando en consideración el parámetro de la temperatura, la atmósfera se divide en cinco capas principales: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.

CAPASDE LA ATMÓSFERA

La troposfera es la capa que está más cerca de la superficie de la Tierra. Está a una altura entre 10 a 16 km (6.21 - 9.94 millas) de la Tierra. Sin embargo, podría estar a 20 km (12.43 millas) en los trópicos y cerca de 9 km (5.59 millas) en los polos. Es en esta capa que tanto la temperatura como el vapor de agua disminuyen según aumenta la altura. Allí se encuentra el aire que respiramos y es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos que afectan a los seres vivos, como por ejemplo, la lluvia, el viento y los huracanes, entre otros.

Sobre la troposfera se encuentra la estratosfera. Esta normalmente está localizada entre 15 km a 50 km (9.32 a 31.07 millas) de altura, dependiendo de la región de la superficie terrestre. En esta capa, la temperatura es mayor que en la troposfera y mientras la altura aumenta, más incrementa esta temperatura. Esto se debe a que la estratosfera contiene la capa de ozono que absorbe la mayoría de la luz ultravioleta del sol. La función del ozono es bloquear estos rayos ultravioleta y actuar como un escudo protector permitiendo que pasen, solamente, las radiaciones que permiten la vida en la Tierra.

Luego encontramos la mesosfera. Esta capa se extiende desde la estratosfera hasta 85 km (52.82 millas) de altura. Aquí, la temperatura disminuye según se va ganando altura. Tanto es así que en el límite superior se registra la temperatura más baja de la atmósfera, aproximadamente -130 oF (-90 oC).

La termosfera, también llamada ionosfera, es la capa más caliente de todas y llega hasta 500 km (310.7 millas) sobre la superficie terrestre. Las temperaturas altas en esta capa se deben a que las moléculas de oxígeno (O2) absorben energía de los rayos solares lo que ocasiona que el aire se caliente. Debido a que hay pocos átomos y moléculas en la termosfera, la absorción de una pequeña cantidad de energía solar puede producir un aumento significativo en la temperatura del aire. Esta temperatura puede llegar a más de 1,832 oF (1,000 oC). Es en esta capa en la que se desintegran la mayor parte de los meteoritos al rozar el aire.

La exosfera es la zona de transición entre la atmósfera terrestre y el espacio. Aquí las moléculas y los átomos que no están sujetos a la gravedad terrestre, escapan hacia el espacio lentamente. En esta área se encuentran los satélites artificiales de la Tierra.

10,000

GASESENLA ATMÓSFERA

GasSímboloPorcientoporvolumen NitrógenoN2 78.08 OxígenoO2 20.95 ArgónAr 0.93 NeónNe 0.0018

Entre cada una de las capas de la atmósfera, hay una zona de transición conocida comunmente como las “pausas”. Estas capas de transición son la tropopausa, estratopausa y mesopausa. La tropopausa la encontramos entre la troposfera y la estratosfera, siendo esta la primera zona de transición entre las capas principales. La estratopausa se encuentra entre la estratosfera y la mesosfera, mientras que la mesopausa se encuentra entre la mesosfera y la termosfera.

PERMANENTESY MÁSABUNDANTES

IMPORTANCIADE LA ATMÓSFERA

 Esescencialpara la vidaporqueprotegeal planetaTierra de la radiaciónemitidaporel sol.

 Ayudaa impedirel calentamientoo enfriamientoenexcesode la superficie terrestre.

 Contieneoxígeno, importantepara la respiraciónhumanay dióxidode carbono, importantepara la fotosíntesisde las plantas.

 Sin la atmósferano existiríavidaenla Tierra.

La atmósfera cumple una función fundamental en nuestro planeta ya que esta regula la entrada de la luz del sol, protegiendo nuestro planeta de los efectos nocivos de la radiación solar. Cuando la energía solar pasa a través de la atmósfera, el 34% es devuelta al espacio, el 19% es retenida en la atmósfera y el 47% se extiende eventualmente, a través de la superficie terrestre. La mayor parte de los procesos que se llevan a cabo en la Tierra utilizan energía solar ya sea directa o indirectamente.

Clima

Es la acumulación de eventos climáticos diarios y estacionales durante un largo periodo de tiempo.

Tiempo

 Temperaturadel aire

 Presión atmosférica

 Humedad

 Nubes

 Precipitación

 Visibilidad

 Viento

Son las condiciones de la atmósfera en cualquier momento y un lugar en particular; cambia constantemente.

El clima describe las condiciones atmosféricas en un lugar por periodos de tiempo largos o extensos. Por otro lado, las condiciones del tiempo se refiere a las condiciones de la atmósfera en periodos de tiempo corto o actuales. Por ejemplo: el clima en Puerto Rico es tropical (no cambia), mientras que las condiciones del tiempo pueden variar entre soleado, nublado, lluvioso, etc. (cambia constantemente).

Tanto en el clima como en el tiempo, se consideran las mismas variables, sin embargo en el caso del clima se toma el cuenta el valor promedio de mediciones como la temperatura del aire, precipitación, humedad relativa, entre otros.

Conocer las condiciones del tiempo y las condiciones climáticas es importante para la vida diaria. El tipo de ropa que se utiliza, las actividades que se pueden realizar y hasta qué alimentos se pueden consumir son determinados por las condiciones atmosféricas.

CONDICIONES DEL CLIMA CONDICIONES DEL TIEMPO

Clima Tiempo

Es importante establecer que las condiciones del clima o climáticas y las condiciones del tiempo no son lo mismo. Aunque en ambos se utilizan las mismas variables o parámetros de medición, el tiempo que se utiliza para analizarlos y establecer diferencias es distinto. En el clima consideramos largos periodos de tiempo (años, décadas, siglos), mientras que en las condiciones del tiempo consideramos periodos de tiempo cortos (horas, días, semanas).

ZONAS CLIMÁTICASY SUSCARACTERÍSTICAS

Tipode climaCaracterísticas

Polar Su temperatura permanece pordebajo de los 10 C (50 F) casi permanentemente. Los vientos son muy fuertes y hay muy poca precipitación y humedad.

Templado La temperaturamedia estácercade los15 C (59 F), sin embargo puede fluctuar entre los 10 ºC(50 F) y 18 ºC(64.4 F). La precipitación anual puede estar entre 20 y 40 pulgadas. Las estaciones del año pueden distinguirse entre sí.

Cálido Se divide entrestiposde climas: ecuatorial, tropical o desértico. Dependiendodel climacálidoque sea, la temperatura estáporencimade los18 C (64.4 F) y la precipitación puede ser abundante o nula.

Las dis ntas zonas climá cas se deben a la penetración de la luz solar. Debido a que el eje de rotación de la Tierra ene un ángulo de inclinación de 23.5º con respecto al plano de su órbita alrededor del sol, este penetra la superficie terrestre en dis ntos ángulos. Por esta razón, las temperaturas no son extremas en ningún lugar, produciendo así estaciones moderadas que permiten la vida en este planeta. Sobre el ecuador, la luz del sol entra en línea recta (perpendicular) por lo que el clima es más cálido. Según nos vamos alejando del ecuador, la luz llega a diferentes ángulos y al pasar por la atmósfera la energía se va perdiendo, lo que produce un clima más frío.

CONDICIONES DEL TIEMPOY SUSCARACTERÍSTICAS

Condicionesdel tiempo

Características

Lluvioso Abundantepresenciade nubesencapasbajasde la atmósferay temperaturasmásfrías. Lluvias persistentespuedenocasionarinundacionesrepentinas.

Nublado Extensacoberturade nubesque presentaaumentoenla humedaddel airey aumentoenel índice de calor.

Soleado

Cielosdespejadosdondese puedenobservarmayor presenciade nubesencapasaltasde la atmósfera. La temperaturasuelesermáscáliday la humedadpuedevariar.

Imágenestomadasde: https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/synoptic/201709

Las condiciones del tiempo dependen de las condiciones atmosféricas. Sistemas de baja presión, alta presión, vaguadas, frentes fríos o cálidos, determinan las condiciones en la superficie terrestre. Los meteorólogos utilizan distintas herramientas para hacer sus pronósticos, ya sean instrumentos para mediciones o mapas para representar los datos obtenidos de forma gráfica. Utilizar símbolos para representar las distintas condiciones del tiempo facilita el entendimiento de los datos obtenidos.

VARIABLES O PARÁMETROSDE MEDICIÓNMÁSCOMUNES

Presiónatmosférica(mb, Pa,

Viento(m/h, km/h, knots)

Precipitación(In)

Pluviómetro

Humedadrelativa Higrómetro

Llevar a cabo mediciones diarias ayudan a determinar las condiciones del tiempo en un lugar específico. Cuando estas mediciones se toman por largos periodos de tiempo y se almacenan en una base de datos sirven para determinar el clima en un lugar o región. Colocar estos instrumentos en un mismo lugar ayuda a generar datos científicos útiles para el estudio de las condiciones atmosféricas.

Comúnmente podemos encontrar todos estos instrumentos en una estación meteorológica. Las estaciones meteorológicas son puestos de observación donde se monitorean y registran las condiciones y los datos meteorológicos. En estas estaciones podemos encontrar instrumentos como: termómetro para medir la temperatura del aire, barómetros para medir la presión atmosférica o fuerza del aire sobre la superficie terrestre, pluviometro para medir la precipitación. Otros instrumentos pueden ser los anemómetros para medir la velocidad del viento y la veleta para conocer la dirección de este.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 123

TEMPERATURA CALOR

Temperatura

Es la medida de la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo (intensidad). Cuando una sustancia se calienta, sus átomos vibran más rápido y su temperatura aumenta. La temperatura se refiere a la energía de las moléculas individuales y se puede medir con un termómetro.

Calor

El calor es el total de la energía cinética de las moléculas o átomos de una sustancia. Esta energía se transfiere de un objeto a otro debido a una diferencia de temperaturas. El calor fluye espontáneamente desde un objeto caliente a uno frío. La cantidad de calor depende de la masa de la sustancia.

Esta ilustración muestra el comportamiento de las moléculas dentro de un líquido cuando a este se le aplica calor. A medida que las moléculas se van excitando, la temperatura comienza a aumentar. Mientras más excitadas estén las moléculas, mayor será la temperatura. Cambio

ENTRADA DE LA LUZ SOLAR

La Tierra realiza dos movimientos simultáneamente: el movimiento de traslación alrededor del Sol y otro de rotación alrededor de su eje. El tiempo que se tarda en llevar a cabo un giro completo alrededor del Sol es de 1 año, mientras que un giro completo alrededor de su propio eje lo realiza en 1 día. El eje de rotación de la Tierra tiene un ángulo de inclinación de 23.5º con respecto al plano de su órbita alrededor del Sol. Esto ocasiona que el sol entre a la superficie terrestre a ángulos distintos.

En la región ecuatorial la luz solar incide perpendicularmente, mientras que en las regiones polares esta incide en ángulo. La energía solar que llega a la superficie de la Tierra perpendicularmente es mucho más intensa que la energía que incide en ángulo. La luz del Sol que llega con cierto ángulo se dispersa más que la que llega perpendicular. Esto permite que una zona más amplia se caliente.

EL SOL COMOPRINCIPAL FUENTE DE ENERGÍA

 El sol esla principal fuentede energíade la Tierra.

 Estácompuestoprincipalmentede hidrógenoy helio.

 La cantidadde energíaque se recibe del sol eslo que determinalas estacionesdel año, lo que regulael ciclodel agua, ayudaa circular las corrientesocéanicas, entre otros.

El Sol es la principal fuente de energía de la Tierra. Está compuesto de hidrógeno y helio. Dado que la circulación es elíptica, esta tarda 365 días en completar una vuelta alrededor del Sol. Sin embargo, como la Tierra gira en su propio eje, para completar una vuelta en sí, solo tarda 24 horas.

La cantidad de energía que se recibe del Sol es lo que determina las estaciones del año, lo que regula el ciclo del agua y ayuda a circular las corrientes de agua en el océano.

CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA

Para determinar los diferentes tipos de clima existe un sistema empírico para la clasificación de los climas que fue desarrollado por el botánico y climatólogo alemán WladimirKöppenen 1884. Este sistema toma en consideración la temperatura, la precipitación y la distribución de la vegetación. Divide los climas del mundo en cinco grupos principales, cada grupo se divide en subgrupos y cada subgrupo en tipos de clima.

Wladimir Köppen nació el 25 de septiembre de 1846 en St. Petersburg, Rusia. Trabajó en el campo de la climatología y meteorología por más de 70 años. No fue hasta 1900 que Köppen cumplió su mayor logro en la climatología geográfica al introducir su sistema matemático de clasificación climática. En aquel entonces, a cada uno de los cinco climas principales se le asignó un valor matemático de acuerdo a la temperatura y la precipitación. De aquí en adelante, muchos de los sistemas realizados por otros científicos se han basado en el trabajo de Köppen. Wladimir Köppen murió en Austria el 22 de junio de 1940, a los 94 años.

ZONAS CLIMÁTICASDE PUERTO RICO (MICROCLIMAS)

Esun conjuntode condiciones atmosféricascaracterísticode una zona específica. Estascondiciones dependende factorestales comola topografía, la temperatura, la humedady la altura, entre otros elementos. Para entendermejorlos microclimasde Puerto Rico es importantecomprenderel comportanmientode losvientos alisios.

Se considera microclima al área superficial de la Tierra que a una cierta altura o elevación ya no se logra distinguir del clima local general. Por ejemplo, aunque el clima en Puerto Rico sea tropical, algunas áreas o regiones son más secas o húmedas dependiendo de su localización geográfica. Si comparamos el área de El Yunque con el Bosque Seco de Guánica veremos que ambos son muy distintos entre sí. El Yunque es el área con mayor precipitación anual en Puerto Rico, mientras que el Bosque Seco de Guánica es una de las áreas con menos precipitación. Esto lo podemos observar al comparar la vegetación y los animales que viven en cada zona.

VIENTOSALISIOS

Esel flujode aireque se genera en la superficieterrestredebidoa las diferenciasenpresiónentre las latitudes medias y el Ecuador.

• Debidoal efectoCoriolis, losvientos alisiostienenunadirección predominantedel esteenel hemisferio Norte.

Al hablar de los vientos alisios es importante entender cómo se comporta una masa de aire en la atmósfera en términos generales. Cuando una masa de aire se calienta, esta se expande y, por lo tanto, se vuelve menos densa. Esto permite que esa masa de aire sea menos pesada (liviana) y pueda ascender con facilidad. Cuando una masa de aire se enfría, pasa lo contrario. También es importante entender cómo se mide el viento. Por ejemplo, cuando queremos conocer la dirección del viento debemos entender que esta siempre se describe desde donde viene, hacia donde va. Otro punto importante es la fuerza que realiza el aire sobre la superficie de la Tierra. Esta fuerza se conoce como presión atmosférica. La presión atmosférica siempre va de un área de alta presión a un área de baja presión y depende directamente de la altura. Esto quiere decir que a mayor altura, menor será la presión del aire. Sin embargo, su densidad será menor. Por otro lado, el efecto Coriolis es la fuerza que se produce debido a la rotación de la Tierra. En términos del viento, si tomamos el Ecuador como referencia y observamos hacia el polo norte, veremos que esta fuerza es la que se encarga de desviar la trayectoría de estos vientos hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur. Por el efecto de Coriolis es que observamos que los huracanes que salen del oeste de África hacia el este (el Caribe), eventualmente se dirigen hacia el norte del Atlán co.

Debido a la incidencia de los rayos del Sol, la zona central del planeta se calienta más que los polos. Esta zona de calentamiento permite que se genere un flujo de aire par cular, donde el aire más caliente sube y el más denso baja. Esa área cerca del centro de la Tierra se conoce como Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). En esta región los vientos que vienen del noreste convergen con los vientos que vienen del sureste. La gran can dad de vapor de agua que se genera, hace que se forme una baja presión en la superficie; es decir, forma una masa de aire caliente cerca del Ecuador. Este aire sube y llega a la troposfera. Parte de este se enfría, se hace más denso y comienza a bajar, mientras que otra parte de este aire que subió hasta la troposfera sigue calentándose y, por lo tanto, con núa subiendo. Este flujo del aire genera dis ntas rotaciones conocidas como celdas. Por ejemplo, el flujo antes descrito se conoce como celda de Hadley. La celda de Hadley describe la rotación del flujo del aire en las la tudes de 0˚ a 30˚N. La rotación del flujo del aire entre los 30˚N y 60˚N se conoce como celda de Ferrel y entre los 60˚N hasta el polo se conoce como celda Polar. Estas la tudes son dadas para el hemisferio Norte, sin embargo, cada celda se repite en el hemisferio Sur. La porción del aire que decendió dentro de la celda de Hadley, es lo que definimos anteriormente como vientos alisios. Mientras más cerca del Ecuador se encuentren estos vientos, más hacia el este será su dirección.

IMPORTANCIADE LOSVIENTOSALISIOS

 Debido a la localizacióngeográficade Puerto Rico, losvientosalisiosson de gran importanciaenla determinaciónde los microclimasenel archipiélago puertorriqueño.

 Son losresponsablesde impulsarlas nubes de polvodel Sahara desdeÁfricahaciael Caribe. La presenciadel polvodel Sahara esimportantepara determinarlas condicionesatmosféricasde un lugaro región.

En Puerto Rico, debido a su localización geográfica, recibimos gran parte de estos vientos alisios. Al venir desde el este, le tocan atravesar gran parte del Océano Atlántico. Esto permite que recojan bastante humedad. Al llegar a la isla, los vientos alisios lo primero que encuentran es el área montañosa de El Yunque. Esto hace que los vientos choquen con estas montaña y parte de esa humedad se quede en esa porción. Este aire húmedo al ir de una temperatura caliente en la superficie, a una más fría en el tope de la montaña, hace que el aire se condense. Por ende, la nubosidad que se genera en esa región es abundante. El viento que continúa es menos húmedo, sin embargo, va recolectando más humedad de los alrededores a su paso. Por esto y otros factores es que en Puerto Rico se pueden identificar distintos microclimas.

En el caso del polvo del Sahara, se ha encontrado que la presencia de este particulado puede hacer que la atmósfera pierda humedad. Esto aumenta la presencia de aire seco y a su vez hace que el desarrollo de huracanes y tormentas tropicales se limite.

¿Por qué el viento no siempre viene del este y en cambio tiene otras variaciones en dirección? Dado que la atmósfera es un sistema dinámico y está en constante cambio, patrones sinópticos pueden influenciar en la dirección del viento en la superficie terrestre. Los patrones sinópticos son los fenómenos o sistemas que ocurren a gran escala en la atmósfera. Pueden medir miles de kilómetros en extensión y durar días o semanas. Estos pueden ser los huracanes, tormentas tropicales, frentes fríos o calientes y sistemas de alta o baja presión.

EFECTOINVERNADERO

 Esun proceso natural del planetaTierra mediante el cual algunos gases que se encuentran en la atmósfera, retienen la energía luego de haber recibido radiación solar.

 Sin esteprocesola temperaturade la Tierra no seríaconstante. De hecho, la Tierra seríamucho másfría.

El efecto invernadero es el proceso mediante el cual algunos gases que se encuentran en la atmósfera, como por ejemplo el dióxido de carbono, retienen la energía de la tierra luego de haber recibido radiación solar. Parte de la luz solar que entra a la Tierra es absorbida por esta y por los océanos. Cuando la tierra se calienta, devuelve al espacio ese calor en forma de radiación infrarroja. Antes de que todo ese calor pueda escapar del planeta, pasa por la atmósfera, donde varios gases que allí se encuentran (llamados gases de invernadero) atrapan parte de esta radiación y la refleja nuevamente hacia la Tierra. Esto provoca las temperaturas cálidas del planeta. La presencia de estos gases de invernadero es esencial para la vida en la Tierra. Algunos de estos gases son: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los clorofluorcarbonos (CFC) y el ozono (O3).

Se refiere al calentamiento ejercido por la atmósfera en la superficie de la Tierra. Este calentamiento se genera debido a la radiación infrarroja que absorben y emiten las nubes, el vapor de agua y el dióxido de carbono, entre otros.

El aire caliente sube y calienta el invernadero

EFECTOINVERNADERO

Permite que ciertos rayosdel sol entren hasta la superficie.

Pero impideque otros salgande vueltaa la atmósfera. Los gases presentesabsorbenla energíaentrantede estosrayosy hacenque la temperaturade la Tierra se mantengaconstante.

En esta secuencia de figuras se muestra el proceso que lleva a cabo la radiación que emite el Sol. Las líneas azules representan los rayos que salen del Sol y entran hasta la superficie del planeta Tierra. Al estos rayos penetrar, interactúan con los gases de invernadero que atrapan parte de esta radiación y la refleja nuevamente hacia la Tierra (líneas rojas). Por último, las líneas amarillas son los rayos que lograron salir de regreso a la atmósfera.

EFECTOINVERNADERO

https://svs.gsfc.nasa.gov/20114

Esta animación ilustra el proceso antes explicado sobre la interacción de la radiación del Sol y los gases de efecto invernadero. Aquí se puede ver de forma animada el efecto que tiene aumentar los gases de efecto invernadero en la atmósfera.

TIPOSDE GASES RELACIONADOSCON EL EFECTOINVERNADERO

Esta animación muestra diversas concentraciones de H2O cerca del polo antártico. El vapor de agua, las nubes y el dióxido de carbono son los principales componentes atmosféricos en el intercambio de radiación terrestre en la troposfera. Estos actúan como un regulador de las temperaturas planetarias a través del efecto invernadero.

Los gases permanentes en la atmósfera (nitrógeno, oxígeno y argón) son diferentes a los gases variables, no solo en composición, sino también en concentración.

Los gases de efecto invernadero son aquellos gases que tienen una gran capacidad de absorber el calor y se han generado naturalmente desde hace millones de años. Estos son producto de las erupciones volcánicas y de los océanos. Las plantas y los animales cuando respiran también contribuyen a la producción de estos gases. Su función en la atmósfera es mantener la temperatura del planeta lo suficientemente estable para que exista la vida en la Tierra.

A pesar de que los gases de invernadero son muy beneficiosos, si la cantidad de estos en la atmósfera aumenta considerablemente, pueden resultar perjudiciales para nuestro planeta. Las actividades antropogénicas (de los seres humanos) que se han estado llevando a cabo durante los últimos años, a raíz de la industrialización, han causado un incremento significativo de estos gases. Los niveles de dióxido de carbono, por ejemplo, han aumentado un 38% aproximadamente. También los niveles del gas metano han aumentado un 148% desde la Revolución Industrial hasta el 2009, creando así una atmósfera más eficiente al almacenamiento de los gases de invernadero. Con la deforestación, las prácticas agrícolas inadecuadas, la quema de combustibles fósiles, entre otros comportamientos, se está provocando un mayor calentamiento de la superficie terrestre. Los estudios que se han estado realizando en años recientes, han relacionado el aumento de la concentración de la mayoría de estos gases de invernadero, observados desde el comienzo de la industrialización, con el alza en la temperatura media de la Tierra en este último siglo. Este calentamiento global está causando grandes cambios en el clima terrestre.

CONTRIBUYENTESA LOS GASES DE INVERNADERO

CausasNO antropogénicas

• Cambios en la radiación del sol

• Emisiones de ceniza volcánica

Causasantropogénicas

• Industrialización

• Deforestación

• Transportación

• Quemade combustible (petróleo)

Existen muchos contribuyentes a los gases de invernadero. Es importante enfatizar entre las causas que son de origen no antropogénico (naturales) y las causas antropogénicas. Decimos que las causas antropogénicas son aquellas creadas o generadas por el ser humano o prácticas de este. Las que no son generadas por los seres humanos, se entienden que son causas naturales o del mismo ambiente.

¿QUÉESEL CALENTAMIENTOGLOBAL?

El calentamiento global es un término utilizado para referirse al aumento de la temperatura media global de la atmósfera terrestre y de los océanos.

El calentamiento global es el rápido incremento en la temperatura terrestre debido a la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Debido al calentamiento global los glaciares se derriten poco a poco, ocurre un aumento en el nivel del mar, los corales se blanquean debido al alza en temperatura, los océanos se acidifican, el hábitat de muchas especies se limita o se reduce, hay sequías y precipitaciones extremas, fenómenos naturales más intensos (huracanes, tornados, marejadas) y la extinción de fauna y flora, entre otras.

DIFERENCIAENTRE EFECTOINVERNADEROY CALENTAMIENTOGLOBAL

En esta ilustración podemos ver la diferencia entre el efecto invernadero y el calentamiento global. Tanto el efecto invernadero como el calentamiento global son procesos naturales del planeta Tierra que se ven influenciados o relacionados directamente con los gases de efecto invernadero, siendo uno de los gases más influyentes el dióxido de carbono.

CAMBIO CLIMÁTICO CALENTAMIENTOGLOBAL

Cambioclimático

Es el cambio estable y durable en la distribución de los patrones de clima en periodos de tiempo que van desde décadas hasta millones de años. Pudiera ser un cambio en las condiciones climáticas promedio o la distribución de eventos en torno a ese promedio (por ejemplo más o menos eventos climáticos extremos).El cambio climático puede estar limitado a una región específica, como puede abarcar toda la superficie terrestre. -IPCC

Calentamientoglobal

Se debeprincipalmenteal aumentoen la temperaturade la Tierra. Debido a esteaumento, se generancambiosen los patronesdel clima.

El calentamiento global es el rápido incremento en la temperatura terrestre debido a la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Mientras que el cambio climático es el cambio en el clima de la Tierra a lo largo del tiempo.

A diferencia del calentamiento global, el cambio climático es provocado por causas no antropogénicas y causas antropogénicas. Las causas no antropogénicas son aquellas que se deben a cambios en el mismo ambiente. La actividad solar y la actividad volcánica son algunos ejemplos de estas. Las causas antropogénicas, por su parte, son las provocadas por la actividad humana. Entre estas se encuentran las emisiones del dióxido de carbono (CO2) y otros gases de invernadero, la deforestación, las prácticas inadecuadas en la agricultura y el desparrame urbano, entre otras.

CAMBIOCLIMÁTICO

Causas

Aquelloque se considera como fundamentou origen de algo. Enel casodel cambioclimático, las causas puedenserno antropogénicaso antropogénicas.

Efectos

Es la consecuencia de algo; estas presentan cambios significativos.

Manifestaciones

Esla expresión, exteriorizacióno demostración de la consecuenciao del efecto.

En la tabla se definen las diferencias entre las causas, efectos y manifestaciones del cambio climático. A continuación, se muestran algunos ejemplos de cada uno de estos.

CAMBIOCLIMÁTICO

Ejemplos:

Causas

No antropogénicas:

• Actividad solar

• Actividad volcánica

• Inclinaciónde la Tierra

Antropogénicas:

• Aumentoenlas emisionesde CO2

• Deforestación

• Agricultura

• Desparrameurbano

Efectos

• Cambiosencorrientesocéanicas

• Huracanesmásintensos

• Aumentoenla temperaturadel océano

• Aumentoenla precipitacióny sequías

Manifestaciones

• Blanqueamientode corales

• Aumentoenel niveldel mar

Cambioclimático

Causas

No antropogénicas

Actividadsolar Actividad volcánica

Inclinaciónde la Tierra

Antropogénicas

Aumento emisionesde CO2

Deforestación

Agricultura

Desparrame urbano

Efectos

Cambiosencorrientes océanicas

Manifestaciones

Blanqueamiento de corales

Aumentoenel niveldel mar

Huracanesmásintensos

Aumentoenla temperaturadel océano

Aumentoenla precipitacióny sequías

Este diagrama de flujo muestra algunos ejemplos de las causas, efectos y manifestaciones del cambio climático.

• Aumentoen el niveldel mar

• Aumentoen la temparaturaglobal del planeta

• Calentamientoen los océanos

• Desprendimientode capasde hielo

• Declivedel hielomarinoen el Ártico

• Retirode los glaciares

• Eventosatmosféricosextremos

• Acidificaciónde los océanos

• Disminuciónen la coverturade hielosuperficial http://climate.nasa.gov/evidence/

Durante el último siglo los científicos han estado observando cambios sustanciales en el planeta. Existe un consenso general entre la comunidad científica de que las actividades humanas están acelerando el cambio climático. La mayor parte de los científicos, expertos en el tema del clima, señalan que el calentamiento global causado por la emisión a la atmósfera de gases de invernadero, como el CO2, está provocando un alza gradual en la temperatura promedio del planeta. Esto, a su vez, ocasiona el derretimiento de los glaciares, el alza en el nivel del mar, huracanes más intensos, grandes sequías e inundaciones significativas, entre otros efectos.

CONSECUENCIASDEL AUMENTOEN CO 2

Acidificaciónde los océanos

 Las concentraciones de los iones de carbono disminuyen considerablemente, reduciendo los ritmos de calcificación en los corales

La absorción de CO2 en los océanos hace que se lleve acabo una reacción química donde el pH de este se reduce por lo que se hace más ácido. Esto, a su vez, genera que los corales mueran por distintas enfermedades. Entre las consecuencias está el blanqueamiento de los corales. Una vez el coral comienza a blanquearse, dificilmente se recupera; por lo tanto, tiende a morir eventualmente. En la foto se muestra cómo el coral Acropora cervicornis (cuerno de ciervo) va deteriorándose con el pasar del tiempo, hasta que finalmente muere.

La imágen pertenece a la barrera de arrecifes de coral de Samoa Americana, una pequeña isla ubicada en el archipiélago del Sur del océano Pacífico.

CONSECUENCIASDEL AUMENTOEN CO 2

Aumentoen la producciónde fotosíntesisen lashierbasmarinas

 Ayudaría a las hierbas a crecer en aguas más profundas, debido a que los altos niveles de CO2 les permitiría compensar la escasez de luz.

Cuando el dióxido de carbono disuelto en el océano aumenta, el proceso de fotosíntesis también aumenta. Al generarse mayor fotosíntesis en el océano, la productividad en los ecosistemas incrementa. Esta alta productividad genera que las hierbas marinas puedan crecer en aguas más profundas. Esto último se debe a que los altos niveles de CO2 compensan la escasez de luz solar en el fondo marino.

CONSECUENCIASDEL AUMENTOEN CO 2

Proliferaciónde algasepífitasen praderasde hierbasmarinas

 Bloqueanla luz solar que llegaa las hojas.

El aumento del dióxido de carbono en el océano favorece la proliferación y el aumento de las algas epífitas sobre las hojas de las hierbas marinas. Las algas epífitas son aquellas algas que pueden crecer sobre otra planta, en este caso pueden crecer sobre las hierbas marinas, pero no se alimenta de estas, sino que solo lo usa como soporte para alojarse. Altas concentraciones de estas poblaciones afectan las praderas de hierbas marinas porque reducen los nutrientes en el agua y bloquean la luz solar que llega a sus hojas.

https://biophysics.sbg.ac.at/ct/ct-4.htm

EFECTOSDEL CAMBIOCLIMÁTICO

• Intensificaciónen los huracanes

Durante los últimos años se ha observado un aumento sustancial en la intensidad de los huracanes. Las imágenes presentadas corresponden al paso del huracán María por Puerto Rico en septiembre 2017. El vídeo fue tomado en horas de la tarde el 20 de septiembre de 2017, en el área de Mayagüez, Puerto Rico.

Video: Angela Ferrá

EFECTOSDEL CAMBIOCLIMÁTICO

•Aumentoen el niveldel mar

Existen herramientas que nos ayudan a predecir inundaciones causadas por marejadas ciclónicas. En la figura podemos observar un mapa interactivo en el que se puede seleccionar distintas categorías de huracanes y ver la inundación que se generaría en las áreas costeras de Puerto Rico. Este mapa se puede acceder en la página de CariCOOS: http://www.caricoos.org/map/storm-surge.

EFECTOSDEL CAMBIOCLIMÁTICO

Estas fotos muestran los efectos de la erosión costera en Rincón, Puerto Rico. La foto presentada a la izquierda muestra cómo era la playa antes de que se llevara a cabo el proceso de erosión en el área. En la imagen de la derecha podemos observar el resultado de una fuerte marejada que duró varios días. Para una major comparación se puede tomar como punto de referencia el acondicionador de aire en la parte superior del edificio color crema al fondo de cada foto.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 149

IMPLICACIONESSOCIALESDEL CAMBIOCLIMÁTICO

El cambio climático no afecta solamente a la naturaleza, sino que también tiene un impacto significativo en la forma de vida de los seres humanos. Estos cambios producen alteraciones en la economía, la salud, la alimentación, la seguridad y el entorno social, entre otros sectores. Es importante conocer los efectos que los cambios en el clima causan en las distintas áreas para poder desarrollar estrategias que nos ayuden a mitigar estos impactos y adaptarnos a ellos. Aquí un ejemplo en Puerto Rico.

DEFINICIONES

Mitigación

Atenuar o suavizar algo negativo. En el caso del calentamiento global la mitigación se refiere a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) o combustibles fósiles hasta su total erradicación. También incluye la mejora de los sumideros para incrementar la capacidad de absorción de dichos gases. Igualmente, se consideran programas como impuestos al carbono e incentivos para la disminución voluntaria de GEI y sustitución por energías limpias.

Adaptación

Se refiere a las acciones que se deben realizar para prevenir cambios que pueden producir efectos no deseados. En el caso del calentamiento global la adaptación se refiere a iniciativas y medidas que reduzcan la vulnerabilidad de los sistemas naturales y humanos frente al cambio climático. Los países y comunidades deben implementar medidas y prácticas preventivas para evitar daños probables. Se deben contemplar medidas a corto y largo plazo, mediante la administración ambiental, la planificación y el manejo de desastres.

Resiliencia

Es la capacidad de adaptación de un ser vivo para enfrentar a un agente perturbador o un estado o situación adversos. En el caso del calentamiento global y el cambio climático, resiliencia se refiere a la capacidad de un ecosistema para absorber perturbaciones, sin alterar de manera significativa sus características estructurales y funcionales, pudiendo regresar a su estado original luego de que el factor de perturbación haya cesado.

ENRESUMEN:

Accionestomadasporlos sereshumanospara reduciry limitar las emisionesde gases de efectoinvernadero.

Los resultadosse observanentérminos globaleso a gran escala.

Accionespuestasen prácticapara reducirla vulnerabilidad (exposición) ante el cambioclimático.

Los resultadosse observanen términos de comunidado a menorescala.

En términos del cambio climático, podemos decir que la mitigación se realiza mayormente a escala global o gran escala. Esto es debido a que la capacidad de mitigación se refiere a los esfuerzos o acciones de la sociedad, a todos los niveles, para reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero y mejorar la captura de estos.

Por otro lado, para saber la capacidad de adaptación de una población se evalúa la habilidad de las instituciones de un país, su economía y su sociedad de ajustarse a los cambios generados o causados por el cambio climático. Por esto podemos decir que la adaptación al cambio climático son las acciones tomadas en términos de la comunidad. Esto último se refiere a qué estrategias nosotros como comunidad podemos desarrollar o llevar a cabo para lograr ser resilientes.

Un pueblo o ser humano resiliente es aquel que tiene la capacidad para resistir, adaptarse y recuperarse frente a cualquier situación. Para el cambio climático, la resiliencia representa la capacidad que tiene un sistema de reorganizarse. Esta reorganización debe mantener lo más posible sus funciones esenciales, su identidad y su estructura original o inicial. Al mismo tiempo, debe conservar su capacidad de adaptación, aprendizaje y transformación.

La capacidad que tienen los sistemas ambientales, económicos y sociales de resistir, recuperarse y autoorganizarse ante los efectos de eventos extremos.

Ejemplos:

Mitigación Adaptación

• Eficienciaenergética

• Energíarenovable

• Transporteeficiente

• Infraestructuramássegura

• Reforestación

• Agricultura

Resiliencia

• Sistemassociales, ecológicosy estructuras másfuertesy resistentes ante eventosextremos.

En la tabla se muestran algunos de los ejemplos más comúnes de mitigación, adaptación y resiliencia al cambio climático.

VULNERABILIDAD Vulnerabilidad al cambio climático: es el grado de susceptibilidad de unsistema para recibir daños debido a los efectos adversos del cambio climático, incluyendo la variabilidad climática y los fenómenos extremos.

La evaluación de vulnerabilidad es el análisis de los impactos esperados, los riesgos y la capacidad de adaptación de una región o sector a los efectos del cambio climático. La evaluación de la vulnerabilidad abarca más que una simple medición del daño potencial causado por los eventos resultantes del cambio climático: incluye una evaluación de la capacidad de adaptación de la región o sector. El término “vulnerabilidad” se usa de manera diferente en el contexto del cambio climático. El Glosario del Quinto Informe de Evaluación del IPCC define la vulnerabilidad al cambio climático de la siguiente manera: “La propensión o predisposición a verse afectada negativamente. La vulnerabilidad abarca una variedad de conceptos que incluyen la sensibilidad o la susceptibilidad al daño y la falta de capacidad para enfrentar y adaptarse”.

LA PARGUERA, LAJAS

Esta foto muestra un ejemplo de las estructuras existentes en el litoral costero de la zona turística de La Parguera, mayormente conocido como las casas flotantes de La Parguera en Lajas, Puerto Rico. Estas residencias están ubicadas dentro de la Reserva Natural de La Parguera, una zona protegida por el Departamento de Recursos Naturales y Ambientales (DRNA).

EL CONDADO, SAN JUAN

La frecuente construcción de casas y edificios en zonas cercanas al mar representa una gran amenaza para todos los ecosistemas marinos y costeros. Para minimizar el impacto en los ecosistemas presentes, es necesario retroceder la infraestructura costera y establecer planes para el manejo de estas zonas.

RINCÓN

Esta secuencia de fotos muestra cómo una residencia en el área de Rincón, Puerto Rico, con el pasar del tiempo fue colapsando. Esto es un ejemplo claro de los procesos de erosión costera, el aumento en el nivel del mar y el mal manejo de nuestras costas en términos de construcción.

Planes y actividades Nivel Elemental

Tiempo: uno o varios periodos (el maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes)

Estrategia de enseñanza: ECA

Fases: exploración, conceptualización

Método de enseñanza: expositivo, demostrativo, de inquirir, acción o actividad

Técnica de enseñanza: preguntas y respuestas, trabajo cooperativo, discusión, asignación

Técnica de assessment (avalúo): preguntas abiertas, actividad interactiva, pareo sobre las capas de la atmósfera de la Tierra

Integración con otras materias: Geología, Astronomía

Materiales:

• Cambio climático: Guía educativa para maestros

• Presentación: Cambio climático

• Actividades interactivas sobre las capas de la atmósfera de la Tierra (se encuentra en el CD de la guía Cambio climático en Adobe Acrobat)

• Hoja de pareo sobre las capas de la atmósfera de la Tierra

• Vídeo sobre el planeta Tierra donde se observa su atmósfera

• Foto del planeta Tierra donde se observa su atmósfera

• Vaso o envase de vidrio transparente

• Agua con colorante azul

• Alcohol

• Líquido de fregar verde o rosa

• Aceite vegetal (de cocinar)

• Sirope de maíz (de pancakes)

• Tuercas medianas

• Uvas

• Tapas plásticas de botella de refrescos

• Pedazo de esponja

Unidad: Cambio climático ¿Qué es la atmósfera?

Composición y capas de la atmósfera de la Tierra

• Rodajas de bizcochos de diferentes sabores (que sean de distintos colores, ver foto)

• Frosting de dos colores diferentes (pueden ser blanco, azul, marrón o rosa – se puede utilizar el que ya viene preparado)

• Espátula para colocar el frosting

• Platos de cartón

• Servilletas

• Plastilina de diferentes colores – azul, verde y marrón para la Tierra y amarilla, roja, anaranjada, violeta y blanca para las capas de la atmósfera

• Mapa del mundo redondo laminado

• Dibujos de: cohete, globo aerostático, nubes, meteorito o estrella fugaz y satélite incluidos en la guía

• Dibujo del planeta Tierra lineal - provisto en la guía

• Papel de construcción o cartulina de diferentes colores

• Algodón

• Pega blanca – puede ser en barra

• Lápices de colores, crayolas o magic markers

• Tijeras

• Cinco (5) tipos de arena de distintos colores o diferentes tipos de suelos – Se le puede asignar a los estudiantes que cada uno lleve un tipo de arena o colecten tierra del suelo de su patio, en una bolsa tipo de zip lock, luego la pueden compartir con sus compañeros

• Cartulina de diferentes colores

• Dibujo de las capas de la atmósfera de la Tierra para colorear

Nota: Es importante señalar que ni el Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ninguna marca en particular. Solamente se mencionan a modo de ejemplo para facilitar que las personas tengan una idea del tipo de materiales que deben utilizar.

Tipo de taxonomía: N. Webb (2005)

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Objetivos:

Luego de que se estudie el tema de ¿Qué es la atmósfera? y composición y capas de la atmósfera de la Tierra, el estudiante podrá:

• definir correctamente lo que es la atmósfera. (conceptual)

• especificar los elementos que componen la atmósfera terrestre. (conceptual)

• identificar todas las capas de la atmósfera de la Tierra. (procedimental)

Actividades:

A. Inicio

1. Saludo

• explicar las características de las capas de la atmósfera terrestre y los procesos que ocurren en ellas. (conceptual)

• construir un modelo de las capas de la atmósfera de la Tierra. (procedimental)

• colaborar con sus compañeros de equipo para construir el modelo de las capas de la atmósfera de la Tierra. (actitudinal)

• compartir su conocimiento con sus compañeros. (actitudinal)

* Los estándares de contenido y expectativas de grado del Programa de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico se encuentran al final de cada plan educativo.

* Las hojas de datos, los avalúos (assessment) y demás material educativo que se utilizará durante cada clase, se incluye después de cada plan educativo y en el CD de la guía.

2. Asuntos administrativos – pasar asistencia, etc. (se realiza internamente)

3. Reflexión: La belleza del mundo natural está en los detalles. Natalie Angier.

4. Durante la clase de hoy se comenzará a estudiar la atmósfera de la Tierra. Para que los estudiantes puedan definir lo qué es atmósfera, el docente les colocará un vídeo en el que se observa el planeta Tierra y los elementos que lo componen. También, puede mostrarles una foto de este planeta en la que se vea su atmósfera claramente. Mientras los alumnos observan estas imágenes, el maestro utilizará la técnica de preguntas y respuestas para guiar la discusión del tema. Este puede hacer la siguiente pregunta: ¿Qué se puede observar en el vídeo? o ¿Qué se puede observar en la foto? Según los estudiantes vayan mencionando los elementos que observan, se irán escribiendo en la pizarra, a la vez que el docente continuará haciendo preguntas sobre lo mencionado. Algunos de los elementos que los estudiantes podrían mencionar son: nubes, agua, hielo, huracán, planeta Tierra, línea azul alrededor del planeta, estrellas, universo, entre otros. Es importante guiar a los alumnos a que abunden sobre lo que observan y sobre la atmósfera. Cuando ya se tengan suficientes conceptos en la pizarra, el maestro motivará a los estudiantes a escribir una definición utilizando estos elementos. Esta definición se quedará en la pizarra hasta que la clase termine, para que al final los alumnos puedan verificar si la definición que hicieron fue correcta.

Vídeo donde se observa el planeta Tierra desde el espacio. Foto de la Tierra tomada por la NASA en

Definición de atmósfera:

1. La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la Tierra y otros cuerpos celestes. En la Tierra esta capa está compuesta, principalmente, de nitrógeno y oxígeno y, en menor cantidad, se compone de otros gases tales como: vapor de agua y dióxido de carbono, entre otros. Esta es esencial para la vida en nuestro planeta ya que lo protege de las radiaciones nocivas del sol e impide el calentamiento o el enfriamiento excesivo de la superficie terrestre y determina el clima y el tiempo.

B. Desarrollo

1. Luego de definir de forma general lo que es la atmósfera, se estudiarán las distintas capas de esta. Para que los estudiantes vayan aprendiendo cada una de estas capas, se llevarán a cabo una o varias de las siguientes actividades. Se dividirá el grupo en subgrupos de 3 o 4 personas y se le asignará la actividad que el maestro decida. El docente puede pedirle a sus estudiantes que todos realicen la misma actividad o que cada subgrupo haga una distinta.

Actividad #1: Formando las capas de la Tierra por densidad

Materiales:

1. Vaso o envase de vidrio transparente

2. Agua con colorante azul (también se puede utilizar leche)

3. Alcohol con colorante verde

4. Líquido de fregar verde o rosa

5. Aceite vegetal (de cocinar)

6. Sirope de maíz (de pancakes)

7. Tuercas medianas

8. Uvas

9. Tapas plásticas de botella de refrescos

10. Pedazo de corcho

Cambio climático: Guía educativa para maestros 163

la que se puede observar claramente la atmósfera terrestre.

Nota: Los materiales pueden ser entregados por el maestro o previamente asignados para que los estudiantes los lleven al salón de clases.

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa un vaso o envase de vidrio transparente.

2. Echa, a discreción, cada uno de los siguientes líquidos: agua con colorante azul, alcohol, sirope de maíz, líquido de fregar verde o rosa y aceite vegetal. Los puedes echar en cualquier orden. Lo importante es que se haga con cuidado y lentamente. Espera a que cada líquido se asiente para añadir el próximo.

3. Luego de que todos los líquidos se hayan asentado, añade una tuerca al envase. Cuando esta ya no esté en movimiento, agrega una uva, después una tapa plástica de botella de refresco y por último un pedacito de corcho.

4. Observa detenidamente lo que ocurre y discute con tus compañeros de equipo lo que piensas que está sucediendo y porqué. ¿Cómo se relaciona esto con la atmósfera? Puedes utilizar tu teléfono celular para buscar información sobre este tipo de experimento.

5. Explica tus ideas al grupo completo.

Nota:

1. Cuando los estudiantes del subgrupo ofrezcan su explicación al grupo completo, el maestro aprovechará para ofrecer también la explicación correcta. Esto se hará después de cada actividad. Recuerda que estos líquidos tienen diferentes densidades (ver tabla de densidades) y al echarlos juntos ellos no se mezclan, si no que se colocan unos sobre otros según su densidad. El docente puede enseñar de forma breve el concepto de densidad que es: Densidad = masa / volumen.

* La densidad de cada producto puede variar según la marca y el fabricante. Se debe verificar la densidad del líquido que se utilice antes de ofrecer el tema a los estudiantes.

2. Luego de hablar sobre la densidad (brevemente), el docente enlazará esta actividad con las distintas capas de la atmósfera de la Tierra y los procesos que ocurren en ella. Se debe enfatizar lo siguiente, no importa cuál actividad se seleccione para realizar:

La atmósfera se extiende 9,600 km (6,000 millas) sobre la superficie terrestre y su densidad disminuye rápidamente con la altitud. El 97% del aire se concentra en los primeros 29 km (18 millas). Tomando en consideración el parámetro de la temperatura, la atmósfera se divide en cinco capas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. La troposfera es la capa que está más cerca de la superficie de la Tierra. Está a una altura entre 10 a 16 km (6.21 – 9.94 millas) de la Tierra. Sin embargo, podría estar a 20 km (12.43 millas) en los trópicos y cerca de 9 km (5.59 millas) en los polos. Es en esta capa que tanto la temperatura como el vapor de agua disminuyen según aumenta la altura. Allí se encuentra el aire que respiramos y es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos que afectan a los seres vivos, como por ejemplo, la lluvia, el viento y los huracanes, entre otros.

Sobre la troposfera se encuentra la estratosfera. Estas capas están separadas por la tropopausa, que es la zona de transición entre ambas. La estratosfera, normalmente está localizada entre 15 km a 50 km (9.32 a 31.07 millas) de altura, dependiendo de la región de la superficie terrestre. En esta capa, la temperatura es mayor que en la troposfera y, mientras la altura aumenta, más incrementa esta temperatura. Esto se debe a que la estratosfera contiene la capa de ozono que absorbe la mayoría de la luz ultravioleta del sol. La función del ozono es bloquear estos rayos ultravioleta y actuar como un escudo protector permitiendo que pasen, solamente, las radiaciones que permiten la vida en la Tierra.

La tercera capa de nuestra atmósfera es la mesosfera y está separada de la estratosfera por la estratopausa, que es la zona de transición entre las dos. Esta capa se extiende desde la estratosfera hasta 85 km (52.82 millas) de altura. Aquí, la temperatura disminuye según se va ganando altura. Tanto es así que, en el límite superior se registra la temperatura más baja de la atmósfera, aproximadamente -130 oF (-90 oC). La mesosfera termina en la mesopausa. A partir de allí comienza la termosfera.

La termosfera, también llamada ionosfera, es la capa más caliente de todas y llega hasta 500 km (310.7 millas) sobre la superficie terrestre. Las temperaturas altas en esta capa se deben a que las moléculas de oxígeno (O2) absorben energía de los rayos solares lo que ocasiona que el aire se caliente. Debido a que hay pocos átomos y moléculas en la termosfera, la absorción de una pequeña cantidad de energía solar puede producir un aumento significativo en la temperatura del aire. Esta temperatura puede llegar a más de 1,832 oF (1,000 oC). Es en esta capa en la que se desintegran la mayor parte de los meteoritos al rozar el aire. Por otro lado, las partículas cargadas que son atrapadas por el campo magnético, producen las auroras boreales y australes que se pueden observar en los polos. También en esta capa se pueden reflejar las ondas de radio y de TV.

En la parte más alta de la termosfera, esta se va uniendo gradualmente con la exosfera. La exosfera es la zona de transición entre la atmósfera terrestre y el espacio. Aquí las moléculas y los átomos que no están sujetos a la gravedad terrestre escapan hacia el espacio lentamente. En esta área se encuentran los satélites artificiales de la Tierra.

Esta imagen ilustra las distintas capas de la atmósfera y algunas de sus características. Las capas más altas tienen menor densidad.

Actividad #2: La atmósfera en tu cocina

Materiales:

Esta foto muestra distintos líquidos que tienen diferentes densidades y que se están utilizando para comparar el orden de las capas de la atmósfera de la Tierra.

1. Rodajas de bizcochos de diferentes sabores (que sean de distintos colores, ver foto)

2. Frosting de dos colores diferentes (pueden ser blanco, azul, marrón o rosa. Se puede utilizar el que ya viene preparado)

3. Espátula para colocar el frosting

4. Platos de cartón

5. Servilletas

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa un plato de cartón.

2. En el centro del plato, pon una rodaja de bizcocho.

3. Sobre esa rodaja de bizcocho, coloca una capa de frosting.

4. Luego, coloca otra rodaja de bizcocho, de otro color, sobre la capa de frosting

5. Sobre esta segunda rodaja de bizcocho, coloca otra capa de frosting de otro color.

6. Para finalizar, coloca una última rodaja de bizcocho.

7. Discute con tus compañeros de equipo qué representa cada rodaja de bizcocho y el frosting en términos de la atmósfera.

8. Explica tus ideas al grupo completo.

Actividad #3: Las capas de la atmósfera de plastilina

Materiales:

1. Plastilina de diferentes colores – azul, verde y marrón para la Tierra y amarilla, roja, anaranjada, violeta y blanca para las capas de la atmósfera

2. Mapa del mundo redondo laminado

3. Dibujos de: cohete, globo aerostático, nubes, meteorito o estrella fugaz y satélite incluidos en la guía

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa el mapa del mundo redondo laminado.

2. Cubre cada parte del mapa con plastilina. Utiliza los colores azul, verde y marrón.

3. Sobre el planeta, construye las capas de la atmósfera terrestre, usando plastilina de los siguientes colores: amarillo, rojo, anaranjado, violeta y blanco.

4. Luego, construye un cohete, un globo aerostático, varias nubes, un meteorito o estrella fugaz y un satélite con plastilina. Los puedes hacer 3D o puedes utilizar los dibujos provistos en esta guía y cubrirlos con la plastilina. También se pueden utilizar otros materiales tales como: algodón, papel de periódico o de estraza, pinturas, entre otros.

5. Coloca cada elemento antes construido en la capa de la atmósfera terrestre en el que se puede encontrar.

6. Discute con tus compañeros cada capa de la atmósfera y por qué cada elemento lo ubicaste en la capa seleccionada. Puedes utilizar tu celular para buscar información sobre estas capas y los procesos que se llevan a cabo en ellas.

7. Explica tu trabajo al grupo completo.

Actividad #4: Las capas de la atmósfera en papel de construcción

Materiales:

1. Dibujo del planeta Tierra lineal provisto en la guía

2. Papel de construcción o cartulina de diferentes colores

3. Dibujos de: cohete, globo aerostático, nubes, meteorito o estrella fugaz y satélite incluidos en la guía

4. Algodón

5. Pega blanca – puede ser en barra

6. Lápices de colores, crayolas o magic markers

7. Tijeras

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa el dibujo del planeta Tierra y recórtalo.

2. Dobla el globo terráqueo que pintaste por la mitad.

3. Pega la parte inferior del globo en un papel de construcción negro.

4. Luego, traza cinco (5) semicírculos de diferentes tamaños. El primero debe ser más grande que el semicírculo que queda sin pegar de la Tierra. El segundo, será más grande que el primero y así sucesivamente. Puedes dejarte llevar por los moldes de los semicírculos dados en la guía. Utiliza papel de construcción de diferentes colores para diferenciarlos.

5. Detrás del planeta que pegaste en el papel de construcción, pega los semicírculos que cortaste del papel de construcción, uno detrás del otro, desde el más pequeño hasta el más grande. Puedes doblar una pequeña franja en la parte inferior (de abajo) del semicírculo para pegarlo. Estos semicírculos representan las capas de la atmósfera terrestre.

6. Luego, construye un cohete, un globo aerostático, varias nubes, un meteorito o estrella fugaz y un satélite con papel de construcción o cualquier otro material, si es reciclable mejor. Los puedes hacer 3D o puedes utilizar los dibujos provistos en esta guía y pintarlos. También se pueden utilizar otros materiales tales como: algodón para hacer las nubes, papel de periódico o de estraza, pinturas, entre otros.

7. Coloca cada elemento que construiste en la capa de la atmósfera terrestre en el que se puede encontrar.

8. Discute con tus compañeros cada capa de la atmósfera y por qué cada elemento lo ubicaste en la capa seleccionada. Puedes utilizar tu celular para buscar información sobre estas capas y los procesos que se llevan a cabo en ellas.

9. Explica tu trabajo al grupo completo.

Actividad #5: Las capas de la atmósfera con arena

Materiales:

1. Envase o vaso de vidrio transparente

2. Cinco (5) tipos de arena de distintos colores o diferentes tipos de suelos. Se le puede asignar a los estudiantes que cada uno lleve un tipo de arena o colecten tierra del suelo de su patio, en una bolsa de tipo zip lock, luego la pueden compartir con sus compañeros

3. Cartulina de diferentes colores

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa un vaso o envase de vidrio transparente.

2. Echa, a discreción, cada una de las arenas o suelos. Entre cada tipo de arena puedes colocar un pedazo de cartulina para separarlas. Los puedes echar en cualquier orden. Lo importante es que se haga con cuidado y lentamente. Espera a que cada arena se acomode bien para añadir la próxima.

3. Discute con tus compañeros cada capa de la atmósfera y los procesos que ocurren en ella. Puedes utilizar tu celular para buscar información sobre estas capas y los procesos que se llevan a cabo en ellas.

4. Explica tus ideas al grupo completo.

Actividad #6: Pintando las capas de la atmósfera

Para los niños de los grados primarios tales como: prekínder, kínder, primero o el nivel que el maestro entienda, se les ofrecerá el siguiente dibujo (se encuentra en el CD) para que lo coloreen mientras se les enseña las capas de nuestra atmósfera de forma sencilla para que ellos lo comprendan.

C. Cierre

1. Para comprobar que los estudiantes comprendieron lo que es la atmósfera y sus componentes, se retomará la definición que los alumnos ofrecieron al principio. Entre todos analizarán esta definición, la corregirán con el conocimiento que han adquirido durante la clase y establecerán una definición final con la ayuda del maestro.

2. Para finalizar, se les entrega a los estudiantes una hoja en la que los estudiantes deben identificar las capas de la atmósfera de la Tierra y parearán distintos elementos con la capa correspondiente.

3. Se aclararán las dudas sobre el tema.

Asignación:

1. Se les puede pedir a los estudiantes que, los que tengan tecnología, entren a la siguiente página y hagan un juego de las capas de la atmósfera para practicar: http://juegosgeograficos.es/atmosfera.html.

2. Se le asignará a los estudiantes que busquen información sobre los planetas rocosos: Venus, Marte, Tierra y Mercurio. Pueden utilizar diferentes fuentes, incluyendo la Internet. Deben buscar los siguientes aspectos de cada planeta:

a. Composición de la atmósfera (¿qué elementos la componen, por ej. oxígeno, nitrógeno, entre otros)

b. Clima

c. Si hay vida o si existe posibilidades de vida

d. Si la atmósfera posee diferentes capas y qué distancia hay entre ellas (si las tiene)

e. Distancia entre cada planeta y el Sol

f. Distancia entre cada planeta y la Tierra

3. Además, para la próxima clase los estudiantes deben traer uno de los siguientes objetos: M&M (redondos sencillos) de colores, Skittles, Jellybeans, gummy bears, confeti redondo o canicas.

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 171

Estándares de contenido y expectativas de grado

Ciencias de la Tierra y el Espacio

Estándar: Estructuras y niveles de organización de la materia, Interacciones y energía

Expectativas e indicadores: Los sistemas de la Tierra

K.T.CT2.EM.1 Reconoce y describe los distintos materiales que componen los sistemas de la Tierra.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Las capas de la atmósfera

Nombre: Fecha:

Maestro (a): Grado-Grupo:

Instrucciones: La atmósfera terrestre se compone de varias capas, determinadas por la diferencia en temperatura. Para que puedas aprender sobre cada una de estas capas, realiza una (1) de las siguientes actividades. El grupo se dividirá en subgrupos de 3 o 4 personas y se le asignará la actividad que el maestro decida. Todos podrían hacer la misma actividad o cada uno hacer una diferente. El maestro será el que tome la decisión.

Actividad #1: Formando las capas de la Tierra por densidad

Materiales:

1. Vaso o envase de vidrio transparente

2. Agua con colorante azul (también se puede utilizar leche)

3. Alcohol

4. Líquido de fregar verde o rosa

5. Aceite vegetal (de cocinar)

6. Sirope de maíz (de pancakes)

7. Tuercas medianas

8. Uvas

9. Tapas plásticas de botella de refrescos

10. Pedazo de corcho

Nota: Los materiales pueden ser entregados por el maestro o previamente asignados para que los estudiantes los lleven al salón de clases.

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa un vaso o envase de vidrio transparente.

2. Echa, a discreción, cada uno de los siguientes líquidos: agua con colorante azul, alcohol, sirope de maíz, líquido de fregar verde o rosa y aceite vegetal. Los puedes echar en cualquier orden. Lo importante es que se haga con cuidado y lentamente. Espera a que cada líquido se asiente para añadir el próximo.

3. Luego de que todos los líquidos se hayan asentado, añade una tuerca al envase. Cuando esta ya no esté en movimiento, agrega una uva, después una tapa plástica de botella de refresco y por último un pedacito de corcho.

4. Observa detenidamente lo que ocurre y discute con tus compañeros de equipo lo que piensas que está sucediendo y por qué. ¿Cómo se relaciona esto con la atmósfera? Puedes utilizar tu teléfono celular para buscar información sobre este tipo de experimento.

5. Explica tus ideas al grupo completo.

Actividad #2: La atmósfera en tu cocina

Materiales:

1. Rodajas de bizcochos de diferentes sabores (que sean de distintos colores, ver foto)

2. Frosting de dos colores diferentes (pueden ser blanco, azul, marrón o rosa. Se puede utilizar el que ya viene preparado)

3. Espátula para colocar el frosting

4. Platos de cartón

5. Servilletas

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa un plato de cartón.

2. En el centro del plato pon una rodaja de bizcocho.

3. Sobre esa rodaja de bizcocho, coloca una capa de frosting

4. Luego, coloca otra rodaja de bizcocho, de otro color, sobre la capa de frosting.

5. Sobre esta segunda rodaja de bizcocho, coloca otra capa de frosting de otro color.

6. Para finalizar, coloca una última rodaja de bizcocho.

7. Discute con tus compañeros de equipo qué representan cada rodaja de bizcocho y el frosting en términos de la atmósfera.

8. Explica tus ideas al grupo completo.

Actividad #3: Las capas de la atmósfera de plastilina

Materiales:

1. Plastilina de diferentes colores: azul, verde y marrón para la Tierra y amarilla, roja, anaranjada, violeta y blanca para las capas de la atmósfera

2. Mapa del mundo redondo laminado

3. Dibujos de: cohete, globo aerostático, nubes, meteorito o estrella fugaz y satélite incluidos en la guía

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa el mapa del mundo redondo laminado.

2. Cubre cada parte del mapa con plastilina. Utiliza los colores azul, verde y marrón.

3. Sobre el planeta, construye las capas de la atmósfera terrestre, usando plastilina de los siguientes colores: amarillo, rojo, anaranjado, violeta y blanco.

4. Luego, construye un cohete, un globo aerostático, varias nubes, un meteorito o estrella fugaz y un satélite con plastilina. Los puedes hacer 3D o puedes utilizar los dibujos provistos en esta guía y cubrirlos con la plastilina. También se pueden utilizar otros materiales tales como: algodón, papel de periódico o de estraza, pinturas, entre otros.

5. Coloca cada elemento antes construido en la capa de la atmósfera terrestre en el que se puede encontrar.

6. Discute con tus compañeros cada capa de la atmósfera y por qué cada elemento lo ubicaste en la capa seleccionada. Puedes utilizar tu celular para buscar información sobre estas capas y los procesos que se llevan a cabo en ellas.

7. Explica tu trabajo al grupo completo.

Actividad #4: Las capas de la atmósfera en papel de construcción

Materiales:

1. Dibujo del planeta Tierra lineal provisto en la guía

2. Papel de construcción o cartulina de diferentes colores

3. Dibujos de: cohete, globo aerostático, nubes, meteorito o estrella fugaz y satélite incluidos en la guía

4. Algodón

5. Pega blanca (puede ser en barra)

6. Lápices de colores, crayolas o magic markers

7. Tijeras

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa el dibujo del planeta Tierra y recórtalo.

2. Dobla el globo terráqueo que pintaste por la mitad.

3. Pega la parte inferior del globo en un papel de construcción negro

4. Luego, traza cinco (5) semicírculos de diferentes tamaños. El primero debe ser más grande que el semicírculo que queda sin pegar de la Tierra. El segundo será más grande que el primero y así sucesivamente. Puedes dejarte llevar por los moldes de los semicírculos dados en la guía. Utiliza papel de construcción de diferentes colores para diferenciarlos.

5. Detrás del planeta que pegaste en el papel de construcción, pega los semicírculos que cortaste del papel de construcción, uno detrás del otro, desde el más pequeño hasta el más grande. Puedes doblar una pequeña franja en la parte inferior (de abajo) del semicírculo para pegarlo. Estos semicírculos representan las capas de la atmósfera terrestre.

6. Luego, construye un cohete, un globo aerostático, varias nubes, un meteorito o estrella fugaz y un satélite con papel de construcción o cualquier otro material, si es reciclable mejor. Los puedes hacer 3D o puedes utilizar los dibujos provistos en esta guía y pintarlos. También se pueden utilizar otros materiales tales como: algodón para hacer las nubes, papel de periódico o de estraza, pinturas, entre otros.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 177

7. Coloca cada elemento que se construyó en la capa de la atmósfera terrestre en el que se puede encontrar.

8. Discute con tus compañeros cada capa de la atmósfera y por qué cada elemento lo ubicaste en la capa seleccionada. Puedes utilizar tu celular para buscar información sobre estas capas y los procesos que se llevan a cabo en ellas.

9. Explica tu trabajo al grupo completo.

Actividad #5: Las capas de la atmósfera con arena

Materiales:

1. Envase o vaso de vidrio transparente

2. Cinco (5) tipos de arena de distintos colores o diferentes tipos de suelos. Se le puede asignar a los estudiantes que cada uno lleve un tipo de arena o colecten tierra del suelo de su patio, en una bolsa de tipo zip lock, luego la pueden compartir con sus compañeros

3. Cartulina de diferentes colores

Procedimiento:

1. Coloca sobre la mesa un vaso o envase de vidrio transparente.

2. Echa, a discreción, cada una de las arenas o suelos. Entre cada tipo de arena puedes colocar un pedazo de cartulina para separarlas. Los puedes echar en cualquier orden. Lo importante es que se haga con cuidado y lentamente. Espera a que cada arena se acomode bien para añadir la próxima.

3. Discute con tus compañeros cada capa de la atmósfera y los procesos que ocurren en ella. Puedes utilizar tu celular para buscar información sobre estas capas y los procesos que se llevan a cabo en ellas.

4. Explica tus ideas al grupo completo.

Actividad #6: Pintando las capas de la atmósfera

Observa el siguiente dibujo, coloréalo y menciona las distintas capas de la atmósfera terrestre con los elementos que ves allí.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 179

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Las capas de la atmósfera

Nombre: Fecha:

Maestro (a): Grado-Grupo:

Instrucciones: Observa cuidadosamente las imágenes que se encuentran alrededor del planeta Tierra y paréalas con las capas de la atmósfera terrestre a la que pertenecen o en la que puede ocurrir este proceso. Traza una línea desde la imagen hasta la capa correspondiente. Luego, escribe en el espacio provisto el nombre de cada capa

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Las capas de la atmósfera

Nombre: Fecha:

Maestro (a): Grado-Grupo:

Instrucciones: Observa el siguiente dibujo, coloréalo y menciona las distintas capas de la atmósfera terrestre con cada uno de los elementos que ves allí.

Tiempo: uno o varios periodos (el maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes)

Estrategia de enseñanza: ECA

Fases: exploración, conceptualización y aplicación

Método de enseñanza: expositivo, demostrativo, de inquirir, acción o actividad

Técnica de enseñanza: repaso, preguntas y respuestas, trabajo cooperativo, discusión, role playing, situación pedagógica, asignación

Técnica de assessment (avalúo): preguntas abiertas

Integración con otras materias: Geología, Astronomía, Química, Matemáticas, Arte

Materiales:

• Cambio climático: Guía educativa para maestros

• Presentación: Cambio climático

• Hoja de información de los planetas rocosos

• Dibujo de los planetas rocosos: Venus, Marte, Mercurio y Tierra (lineales y a colores; se encuentran en el CD de la guía)

• M&M (redondos sencillos) de colores, Skittles, Jellybeans, gummy bears, confeti redondo o canicas

• Pega comestible (si utilizan dulces) o pega blanca, líquida o en barra (si utilizan objetos)

• Situación pedagógica

• Vídeo sobre los sonidos de las atmósferas de los planetas de nuestro sistema solar

• Servilletas

Nota: Es importante señalar que ni el Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ninguna marca en particular. Solamente se mencionan a modo de ejemplo para facilitar que las personas tengan una idea del tipo de materiales que deben utilizar.

Unidad: Cambio climático Importancia de la atmósfera terrestre

Tipo de taxonomía: N. Webb (2005)

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Nivel IV: Pensamiento extendido

Objetivos:

Luego de que se estudie el tema de Importancia de la atmósfera terrestre, el estudiante podrá:

• especificar los elementos que componen la atmósfera de los planetas rocosos: Venus, Marte, Mercurio y Tierra. (conceptual)

• construir un modelo de la composición de las atmósferas de los planetas rocosos. (procedimental)

• comparar y contrastar las atmósferas de estos planetas rocosos. (conceptual)

• explicar la composición de las atmósferas de Venus, Marte, Mercurio y Tierra. (conceptual)

• dramatizar cómo sería la vida del ser humano en los planetas rocosos. (procedimental)

• analizar la importancia de la atmósfera de la Tierra. (conceptual)

• colaborar con sus compañeros de equipo para construir el modelo de la composición de las atmósferas de los planetas rocosos. (actitudinal)

• compartir su conocimiento con sus compañeros. (actitudinal)

* Los estándares de contenido y expectativas de grado del Programa de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico se encuentran al final de cada plan educativo.

* Las hojas de datos, los avalúos (assessment) y demás material educativo que se utilizará durante cada clase, se incluye después de cada plan educativo y en el CD de la guía.

Actividades:

A. Inicio

1. Saludo

2. Asuntos administrativos: pasar asistencia, etc. (se realiza internamente)

3. Reflexión: Parece que se nos olvida muy seguido que solo tenemos un planeta para vivir llamado tierra. (Lifeder.com)

4. Para comenzar la clase de hoy, se repasará lo que los estudiantes aprendieron en la clase anterior. Para esto, el maestro utilizará preguntas abiertas para que los alumnos definan lo que es la atmósfera. Por ejemplo, puede preguntar: “¿Qué aprendimos ayer sobre lo que es la atmósfera?” La definición la escribirá en la pizarra. Luego, les pedirá a varios estudiantes que dibujen en la pizarra las capas de la atmósfera de la Tierra. Cada capa puede ser dibujada por un estudiante distinto. Mientras se realiza el dibujo en la pizarra, el docente le pregunta a los demás alumnos lo siguiente: “¿Cómo se llama la primera capa?, ¿qué elementos o qué procesos se realizan allí?” Se hará lo mismo cada vez que los estudiantes vayan dibujando las demás capas. Una vez los estudiantes hayan repasado las capas de la Tierra, entonces, el maestro les preguntará: “¿Ustedes creen que la atmósfera de la Tierra es importante? ¿Por qué? ¿Qué pasaría si no tuviéramos atmósfera?” Se les permite a los estudiantes analizar y discutir lo que ellos piensan al respecto. El maestro puede continuar haciendo preguntas según ellos van respondiendo.

B. Desarrollo

1. Después de escuchar lo que los estudiantes piensan sobre la importancia de la atmósfera terrestre, el maestro realizará una actividad en la que los alumnos podrán determinar y analizar con mayor profundidad por qué es tan importante esta atmósfera para nuestro planeta y para la vida en este. Para realizar la actividad, se les pide a los estudiantes que busquen la asignación, que consistía en traer información sobre Venus, Marte, Tierra y Mercurio. Se dividirá el grupo en 4 subgrupos y se le asignará a cada cual, uno de estos planetas rocosos. La intención es que los estudiantes puedan comparar las atmósferas de estos planetas y puedan observar por qué la atmósfera terrestre es la única apta para la vida tal como la conocemos.

2. Una vez los subgrupos estén constituidos, el maestro les entregará dos hojas: una hoja que contiene el dibujo del planeta asignado y otra que tiene los temas que ellos deben trabajar. Cada alumno aportará la información que encontró sobre estos temas:

a. Composición de la atmósfera (¿qué elementos la componen, por ej. oxígeno, nitrógeno, entre otros?)

Nota: El maestro debe recordarles a los estudiantes que aunque la atmósfera de cada planeta tenga varios gases, solamente va a anotar aquellos que tengan mayor presencia (que el porciento sea 1% o más). Se puede redondear los números para

que se haga más fácil trabajar con ellos. Por ejemplo: si dice que tiene 0.96% de un tipo de gas, se puede redondear a 1%. Se puede utilizar la simulación que se encuentra en la siguiente dirección para verificar información de algunos de los planetas: http://astro.unl.edu/naap/scaleheight/sim2/sim2.html.

b. Clima

c. Si hay vida o si existe posibilidades de vida

d. Si la atmósfera posee diferentes capas y qué distancia hay entre ellas (si las tiene)

e. Distancia entre cada planeta y el Sol

f. Distancia entre cada planeta y la Tierra

3. Luego de que los alumnos hayan terminado de completar la hoja de la información, harán un modelo de la composición de la atmósfera del planeta que están trabajando. Para esto, los alumnos necesitarán los siguientes materiales y realizarán el procedimiento indicado a continuación.

Materiales:

1. Dibujo del planeta asignado (Venus, Marte, Mercurio o Tierra)

2. M&M (redondos sencillos) de colores, Skittles, Jellybeans, gummy bears, confeti redondo o canicas

3. Pega comestible (si utilizan dulces) o pega blanca, líquida o en barra (si utilizan objetos)

4. Plástico transparente

Nota:

1. Se realizará un modelo por subgrupo.

2. Cada subgrupo debe tener 100 objetos o dulces redondos de colores. Así que la suma de los objetos o dulces traídos por los estudiantes que componen cada subgrupo deben sumar 100. Por ejemplo, si traen M&M redondos, cada bolsita regular trae 50. Con que dos estudiantes traigan una bolsita, ya tendrán los 100 objetos.

3. Los objetos o dulces redondos representan los elementos que componen la atmósfera de cada planeta. Cada elemento estará representado por un color diferente. Si algún subgrupo no llega a tener los 100 objetos, entonces calcularán el porciento de presencia de los elementos en la atmósfera utilizando los objetos o los dulces que tengan.

Por ejemplo:

Tienen una bolsita de M&M = 50 dulces

El planeta tiene 25% de oxígeno

Cambio climático: Guía educativa para maestros 191

Cálculo del porciento:

50 dulces x 25% de oxígeno

50 x .25 = 12.50 objetos o dulces

De esta misma forma calcularán cada elemento, utilizando como base sus 50 objetos o dulces.

Procedimiento:

1. Colorea el dibujo del planeta que estás trabajando y que el maestro te entregó.

Nota: El maestro puede entregarles el planeta ya coloreado según el tiempo que se tenga para realizar la actividad. Ambos dibujos se encuentran en el CD de la guía. Es importante recordar que solamente se hará un modelo por subgrupo.

2. Busca en la primera hoja de la información que ya completaste, los elementos que componen la atmósfera del planeta asignado.

3. Cada elemento tiene un color distinto. Utiliza los siguientes colores para identificar cada uno:

a. Hidrógeno – azul

b. Helio – verde

c. Nitrógeno – amarillo

d. Oxígeno – rojo

e. Dióxido de carbono – marrón

f. Argón – anaranjado

g. CH4 – violeta

h. NH3 – rosita

Nota: Si algún planeta contiene otro gas que no se encuentra en esta lista, puedes añadirlo en la tabla. Luego, verifica cuál de los gases de la lista no está presente en ese planeta y utiliza el color asignado a ese elemento para identificar el gas añadido.

4. Pega alrededor del borde de tu planeta la cantidad de objetos que tiene ese planeta de cada elemento. Por ejemplo, si el planeta tiene 25% de oxígeno, pega 25 M&M color rojo. Si tiene 1% de Argón, pega un M&M color anaranjado y así sucesivamente.

Nota: Si no tienes los 100 dulces u objetos, entonces calcula el porciento de acuerdo a los dulces que tengas y pega la cantidad que te dé el resultado de este cálculo. Puedes ver un ejemplo en las notas de los materiales. En ese ejemplo 25% es igual a 12.5 dulces. Haz este mismo cálculo para todos los demás elementos.

5. Si utilizas dulces, usa pega comestible o glaseado para decorar, si utilizas objetos puedes usar pega blanca.

6. Una vez terminado cada modelo, se pegarán en la pizarra o se colocarán en algún lugar visible para que los estudiantes del grupo completo puedan observar la composición de cada planeta (trabajado por ellos y por sus compañeros).

7. Cada subgrupo, explicará la composición de la atmósfera de su planeta.

8. Al terminar de explicar todos los planetas, es importante que los alumnos comparen y contrasten cada atmósfera. Deben observar cuánto oxígeno tienen, cuánto dióxido de carbono, entre otros.

1. Para terminar, se les ofrece a los estudiantes una situación pedagógica en la que tendrán que utilizar el análisis que han realizado de la composición de las atmósferas de cada planeta rocoso, para determinar si el ser humano u otro ser viviente que conozcamos aquí Cambio

C. Cierre

en la Tierra puede vivir en alguno de esos planetas. Los alumnos realizarán un role playing de lo que ocurrirá en el planeta que han estado trabajando. O sea, que continuarán en los mismos subgrupos que han tenido hasta este momento.

2. Se discutirán los resultados de cada análisis y se hará una reflexión final sobre la importancia que tiene nuestra atmósfera, las razones por la que hay vida bajo ella y por qué debemos cuidarla. El docente introducirá el concepto clima como una de las condiciones para la vida. Se debe recordar que el clima está determinado en gran medida por la atmósfera.

3. Se aclararán las dudas sobre el tema.

Asignación:

1. Se les puede pedir a los estudiantes, que los que tengan tecnología, entren al siguiente vídeo para que escuchen los sonidos de las atmósferas de los planetas de nuestro sistema solar: https://www.youtube.com/watch?v=VdOoadmTLYI&feature=player_embedded

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Estándares de contenido y expectativas de grado

Ciencias de la Tierra y el Espacio

Estándar: Estructuras y niveles de organización de la materia, Interacciones y energía

Expectativas e indicadores: Los sistemas de la Tierra

K.T.CT2.EM.1 Reconoce y describe los distintos materiales que componen los sistemas de la Tierra.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Importancia de la atmósfera de la Tierra: Composición de la atmósfera

Nombre: Fecha:

Maestro (a): Grado-Grupo:

Instrucciones: Para determinar cuán importante es la atmósfera de nuestro planeta, el grupo se dividirá en cuatro (4) subgrupos y se le asignará a cada cual, uno (1) de los planetas rocosos (Mercurios, Venus, Marte y Tierra). De esta forma se podrán comparar las atmósferas de estos planetas y establecer cuál de ellas puede permitir la vida tal como la conocemos. Una vez estén listos, realiza el siguiente procedimiento para completar la actividad. Recuerda que trabajarás siempre en equipo con los miembros de tu subgrupo.

I. Información sobre el planeta: En el siguiente bosquejo, anota la información que encontraste sobre el planeta que te fue asignado.

1. Composición de la atmósfera (¿qué elementos la componen, por ej. oxígeno, nitrógeno, entre otros?) Recuerda que aunque la atmósfera de cada planeta tenga varios gases, solamente vas a anotar aquellos que tengan mayor presencia (que el porciento sea 1% o más). Puedes redondear los números para que se te haga más fácil trabajar con ellos. Por ejemplo: si dice que tiene 0.96% de un tipo de gas, puedes redondearlo a 1%. Puedes utilizar la simulación que se encuentra en la siguiente dirección para verificar información de algunos de los planetas: http://astro.unl.edu/naap/scaleheight/sim2/sim2.html.

2. Clima

3. Si hay vida o si existe posibilidades de vida

4. Si la atmósfera posee diferentes capas y qué distancia hay entre ellas (si las tiene)

5. Distancia entre cada planeta y el Sol

6. Distancia entre cada planeta y la Tierra

II. Modelo de la composición de la atmósfera: Luego de haber completado la información sobre tu planeta, realiza un modelo de la composición de la atmósfera del planeta que estás trabajando. Para esto, necesitarás los siguientes materiales y realizarás el procedimiento indicado a continuación.

Materiales:

1. Dibujo del planeta asignado (Venus, Marte, Mercurio o Tierra). El maestro lo proveerá impreso del DVD del Programa Sea Grant. Los planetas a color fueron tomados de la NASA y los lineales fueron tomados de Twisty Noodle, LLC y Pinterest

2. M&M (redondos sencillos) de colores, Skittles, Jellybeans, gummy bears, confeti redondo o canicas

3. Pega comestible (si utilizan dulces) o pega blanca, líquida o en barra (si utilizan objetos)

4. Plástico transparente

Nota:

1. Se realizará un modelo por sub-grupo.

2. Cada subgrupo debe tener 100 objetos o dulces redondos de colores. Así que la suma de los objetos o dulces traídos por los estudiantes que componen cada subgrupo deben sumar 100. Por ejemplo, si traen M&M redondos, cada bolsita regular trae 50. Con que dos estudiantes traigan una bolsita, ya tendrán los 100 objetos.

3. Los objetos o dulces redondos representan los elementos que componen la atmósfera de cada planeta. Cada elemento estará representado por un color diferente. Si algún subgrupo no llega a tener los 100 objetos, entonces calcularán el porciento de presencia de los elementos en le atmósfera utilizando los objetos o dulces que tengan.

Por ejemplo:

Tienen una bolsita de M&M = 50 dulces

El planeta tiene 25% de oxígeno

Cálculo del porciento:

50 dulces x 25% de oxígeno

50 x .25 = 12.50 objetos o dulces

De esta misma forma calcularán cada elemento, utilizando como base sus 50 objetos o dulces.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 197

Procedimiento:

1. Colorea el dibujo del planeta que estás trabajando y que el maestro te entregó.

Nota: El maestro puede entregarles el planeta ya coloreado según el tiempo que se tenga para realizar la actividad. Es importante recordar que solamente se hará un modelo por subgrupo.

2. Busca en la primera hoja de la información que ya completaste, los elementos que componen la atmósfera del planeta asignado.

3. Cada elemento tiene un color distinto. Utiliza los siguientes colores para identificar cada uno:

a. Hidrógeno – azul

b. Helio – verde

c. Nitrógeno – amarillo

d. Oxígeno – rojo

e. Dióxido de carbono – marrón

f. Argón – anaranjado

g. CH4 – violeta

h. NH3 – rosita

Nota: Si algún planeta contiene otro gas que no se encuentra en esta lista, puedes añadirlo en la tabla. Luego, verifica cuál de los gases de la lista no está presente en ese planeta y utiliza el color asignado a ese elemento para identificar el gas añadido.

4. Pega alrededor del borde de tu planeta la cantidad de objetos que tiene de cada elemento. Por ejemplo, si el planeta tiene 25% de oxígeno, pega 25 M&M color rojo. Si tiene 1% de Argón, pega un M&M color anaranjado y así sucesivamente.

Nota: Si no tienes los 100 dulces u objetos, entonces calcula el porciento de acuerdo a los dulces que tengas y pega la cantidad que te dé el resultado de este cálculo. Puedes ver un ejemplo en las notas de los materiales. En ese ejemplo 25% es igual a 12.5 dulces. Haz este mismo cálculo para todos los demás elementos.

5. Si utilizas dulces, usa pega comestible o glaseado para decorar, si utilizas objetos puedes usar pega blanca.

6. Una vez terminado cada modelo, se pegarán en la pizarra o se colocarán en algún lugar visible para que los estudiantes del grupo completo puedan observar la composición de cada planeta (trabajado por ellos y por sus compañeros).

7. Cada subgrupo, explicará la composición de la atmósfera de su planeta.

8. Al terminar de explicar todos los planetas, es importante que los alumnos comparen y contrasten cada atmósfera. Deben observar cuánto oxígeno tienen, cuánto dióxido de carbono, entre otros.

Tierra

Elementos que componente la atmósfera

Elemento Color Porciento (%)

Hidrógeno azul

Helio verde

Nitrógeno amarillo

Oxígeno rojo

Dióxido de carbono marrón

Argón anaranjado

CH4 violeta

NH3 rosita

Cambio climático: Guía educativa para maestros 199

Marte

Elementos que componente la atmósfera

Elemento Color Porciento (%)

Hidrógeno azul

Helio verde

Nitrógeno amarillo

Oxígeno rojo

Dióxido de carbono marrón

Argón anaranjado

CH4 violeta

NH3 rosita

Venus

Elementos que componente la atmósfera

Elemento Color Porciento (%)

Hidrógeno azul

Helio verde

Nitrógeno amarillo

Oxígeno rojo

Dióxido de carbono marrón

Argón anaranjado

CH4 violeta

NH3 rosita

Cambio climático: Guía educativa para maestros 201

Elementos que componente la atmósfera

Elemento Color Porciento (%)

Hidrógeno azul

Helio verde

Nitrógeno amarillo

Oxígeno rojo

Dióxido de carbono marrón

Argón anaranjado

CH4 violeta

NH3 rosita

Tierra

Elementos que componente la atmósfera

Elemento Color Porciento (%)

Hidrógeno azul

Helio verde

Nitrógeno amarillo

Oxígeno rojo

Dióxido de carbono marrón

Argón anaranjado

CH4 violeta

NH3 rosita

Cambio climático: Guía educativa para maestros 203

Marte

Elementos que componente la atmósfera

Elemento Color Porciento (%)

Hidrógeno azul

Helio verde

Nitrógeno amarillo

Oxígeno rojo

Dióxido de carbono marrón

Argón anaranjado

CH4 violeta

NH3 rosita

Venus

Elementos que componente la atmósfera

Elemento Color Porciento (%)

Hidrógeno azul

Helio verde

Nitrógeno amarillo

Oxígeno rojo

Dióxido de carbono marrón

Argón anaranjado

CH4 violeta

NH3 rosita

Cambio climático: Guía educativa para maestros 205

Elementos que componente la atmósfera

Elemento Color Porciento (%)

Hidrógeno azul

Helio verde

Nitrógeno amarillo

Oxígeno rojo

Dióxido de carbono marrón

Argón anaranjado

CH4 violeta

NH3 rosita

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Situación pedagógica

Nombre: Fecha:

Maestro (a): Grado-Grupo:

Instrucciones: Lee cuidadosamente la siguiente situación pedagógica y analiza qué pasaría con el ser humano en el planeta que has estado trabajando durante la clase. Escribe tu respuesta en el espacio provisto y luego dramatiza frente a la clase lo que crees que ocurre. Recuerda que debes hacer el role playing junto a tus compañeros de equipo.

Imagina que eres un explorador espacial y te han dado la misión de investigar si el ser humano puede vivir en otros planetas. Comenzarás tu experimento en los planetas rocosos: Mercurio, Venus, Marte y Tierra. Junto a tu grupo, te diriges personalmente al planeta que te asignaron. Cuando llegas a este planeta, deben decidir si una persona bajará de la nave o bajarán todos. Para esto, deben analizar las consecuencias de esta decisión. Tomando en consideración las características y la composición de la atmósfera del planeta, estudiadas en clase, ¿qué pasaría con las personas que descienden de la nave? Recuerda que la persona bajará de la nave sin ningún equipo especial. Lo hará de la misma forma que se vive en la Tierra.

Explica tu análisis en el siguiente espacio y luego dramatiza frente a tus compañeros de clase el resultado de descender de la nave en este planeta.

Tiempo: uno o varios periodos (el maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes)

Estrategia de enseñanza: ECA

Fases: exploración, conceptualización y aplicación

Estrategia de enseñanza (segundo día): Aprendizaje basado en proyectos

Método de enseñanza: expositivo, demostrativo, de inquirir, acción o actividad

Técnica de enseñanza: repaso, trabajo cooperativo, discusión, asignación

Técnica de assessment (avalúo): preguntas abiertas

Integración con otras materias: Meteorología, Geología, Química, Matemáticas

Materiales:

• Cambio climático: Guía educativa para maestros

• Presentación: Cambio climático

• Fotos que muestren clima y tiempo

• Franjas con los conceptos clima y tiempo

• Información sobre los distintos parámetros del tiempo

• Botella plástica transparente de 16 oz. con tapa que se enrosque (se pueden reciclar las botellas de agua)

• Alcohol

• Agua

• 1 sorbeto

• Colorante vegetal rojo

• Plastilina

• Tape transparente (cinta adhesiva)

• Cartulina

• Termómetro de ambiente (para hacer la calibración)

Unidad: Cambio climático Clima y tiempo

• Tijeras

• Marcador permanente de punta fina (ej. sharpie)

• Aceite vegetal

• 1 gotero

• 4 vasos de cartón de 3 onzas idénticos

• 2 sorbetos

• Tachuelas

• Tape transparente (cinta adhesiva)

• Perforadora de un solo hueco

• 2 lápices con goma de borrar nueva

• Grapadora

• 1 sorbeto transparente

• 1 vaso o envase de comida hecho de plástico con tapa (que hayas utilizado y se pueda reciclar)

• Papel resistente (ej. cartulina)

• Puñado de rocas

• Pega

• Brújula magnética

• Banda elástica

• Frasco de vidrio

• Globo

• Aguja o puntero de cartón

• Sorbeto

• Botella plástica vacía de 2 litros (puede ser de refresco o de agua)

• Rocas o canicas

• Regla

• Aceite vegetal (de cocina)

• 2 termómetros

• Algodón

• Botella de plástico (botella de agua que se pueda reciclar)

Nota: Es importante señalar que ni el Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ninguna marca en particular. Solamente se mencionan a modo de ejemplo para facilitar que las personas tengan una idea del tipo de materiales que deben utilizar.

Tipo de taxonomía: N. Webb (2005)

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Nivel IV: Pensamiento extendido

Objetivos:

Luego de que se estudie el tema de clima y tiempo, el estudiante podrá:

• definir los conceptos clima, tiempo y microclimas. (conceptual)

• diferenciar las características del clima y del tiempo. (conceptual)

• investigar sobre los distintos parámetros que se utilizan para medir el tiempo. (procedimental)

• explicar, utilizando una presentación, cada parámetro y su forma de medirlo. (conceptual)

• construir una estación meteorológica que incluya varios instrumentos que midan los distintos parámetros del tiempo. (procedimental)

• recopilar datos sobre los distintos parámetros del tiempo en la escuela y en otro pueblo de Puerto Rico. (procedimental)

• construir climogramas que muestren el comportamiento de la temperatura y la

Actividades:

A. Inicio

1. Saludo

precipitación en los pueblos de Puerto Rico seleccionados. (procedimental)

• comparar las variaciones de temperatura y precipitación en los puntos seleccionados. (conceptual)

• analizar los datos obtenidos sobre los parámetros estudiados para establecer patrones de comportamiento. (conceptual)

• determinar los factores que ocasionan los cambios de temperatura y precipitación tanto en Puerto Rico como a nivel global. (conceptual)

• utilizar la tecnología para hacer gráficas, obtener datos y comunicar hallazgos. (procedimental)

• predecir el comportamiento de estos parámetros tanto a nivel local como a nivel global. (conceptual)

• evaluar las consecuencias que ha tenido y que tendrán en Puerto Rico y a nivel mundial, las fluctuaciones de estos parámetros. (conceptual)

• colaborar activamente en las tareas del trabajo en equipo. (actitudinal)

• respetar las ideas de sus compañeros en la realización del trabajo. (actitudinal)

* Los estándares de contenido y expectativas de grado del Programa de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico se encuentran al final de cada plan educativo.

* Las hojas de datos, los avalúos (assessment) y demás material educativo que se utilizará durante cada clase, se incluye después de cada plan educativo y en el CD de la guía.

2. Asuntos administrativos: pasar asistencia, etc. (se realiza internamente)

3. Reflexión: Basta una gota de agua, una simple gota de agua, para albergar esperanzas de vida (José María Montero Sandoval).

4. Durante la clase de hoy el maestro comenzará enlazando el tema del clima y el tiempo con el de la clase anterior (importancia de la atmósfera). El docente puede decir lo siguiente: “En las clases pasadas estuvimos estudiando la atmósfera y su importancia para mantener la vida en la Tierra”. Luego, utilizará preguntas abiertas para repasar lo aprendido e introducir el tema que se estará estudiando. Por ejemplo, puede preguntar: “¿Cuál es la importancia de la atmósfera terrestre? ¿La vida, tal y como la conocemos, existiría si nuestra atmósfera fuera diferente? ¿Por qué?” Se les permite a los estudiantes discutir brevemente lo que

ellos habían analizado el día anterior con la situación pedagógica. Mientras los alumnos van respondiendo, el maestro los guía a reconocer que la atmósfera (en conjunto con el Sol, el océano y otros elementos) ayuda a crear unas condiciones climáticas ideales para que podamos vivir en el planeta Tierra y por esta razón es muy importante conocer lo que es el clima y el tiempo.

5. Cuando los estudiantes mencionen que las condiciones climáticas que tenemos son esenciales para que exista vida en nuestro planeta, el docente preguntará: “Si el clima es un factor determinante, entonces ¿alguien podría definir lo que es clima y lo que es tiempo?”. “¿Cuándo hablamos de estos conceptos, nos referimos a lo mismo o tienen significados diferentes?” Todo lo que los alumnos vayan mencionando se escribirá en la pizarra, sin evaluar lo que ellos indican. Luego de que se lleve a cabo la próxima actividad, entonces se discuten sus respuestas.

B. Desarrollo

1. Una vez los estudiantes respondan las preguntas anteriores, el maestro pegará (o podrá tener pegado antes de comenzar la clase) en una parte de la pizarra dos (2) franjas: una que contenga el concepto clima y la otra que contenga el concepto tiempo. Al otro extremo de esta misma pizarra, colocará ocho (8) fotos que mostrarán clima y tiempo. Luego, les pedirá a sus estudiantes que coloquen las imágenes debajo del concepto que ellos piensan que representa cada una.

Las fotos son las siguientes:

Clima Tiempo

Zona polar Nevando Zona húmeda Lloviendo Trópico Soleado Desierto Tormenta de arena

CLIMA TIEMPO

Cambio climático: Guía educativa para maestros 211

Mientras los estudiantes van colocando las imágenes, deben explicar por qué piensan que estas representan el concepto que ellos seleccionaron. El maestro aprovechará para discutir, junto a sus estudiantes, cada concepto según las características que ellos observen en las imágenes. De esta manera, los alumnos aprenderán la diferencia entre clima y tiempo. Luego de esta discusión, todos definirán ambos conceptos.

Clima - El clima se suele definir como el estado promedio del tiempo durante periodos que pueden abarcar desde meses hasta miles o millones de años. El periodo de promedio habitual es de 30 años, de acuerdo con la Organización Meteorológica Mundial. Las magnitudes son casi siempre variables de superficie (por ejemplo: temperatura, precipitación o viento).

Tiempo - Se refiere a las condiciones atmosféricas en un momento y en un lugar determinado.

2. Una vez esté claro la diferencia entre clima y tiempo, el docente comenzará a discutir los parámetros que se utilizan para medir el tiempo. Estos son: temperatura, presión, viento, precipitación y humedad relativa. Para que los estudiantes aprendan cada uno de estos factores, el docente realizará una actividad. Dividirá el grupo en subgrupos de 3 o 4 personas y le asignará un parámetro del tiempo a cada uno. Los estudiantes deben buscar información sobre este y del instrumento que lo mide. Al terminar, le presentarán al grupo completo su parámetro y la forma de medirlo. La información que los subgrupos deben buscar es:

a. Definición del parámetro (ejemplo: ¿Qué es la temperatura? ¿Cuál es la diferencia entre temperatura y calor?, escalas de temperatura: Farenheit, Celsius, Kelvin, así sucesivamente con todos los demás)

b. Importancia de este factor para el clima de la Tierra.

c. Instrumento que se utiliza para medir el parámetro y una breve descripción de este instrumento.

d. ¿Cómo se puede construir el instrumento en el salón de clases?

Los estudiantes deben asignarse roles dentro de su subgrupo para que puedan trabajar juntos. El maestro debe asegurarse de que en el salón se tenga la información que ellos necesitan obtener o que hay la tecnología suficiente (computadoras, celulares, tablets, etc.) para que los alumnos puedan buscar la información.

Nota: El docente debe guiar a sus estudiantes durante todo el proceso y asegurarse de que en las presentaciones y discusiones que se lleven a cabo se enfatice la siguiente información (para profundizar y ampliar puede ver la información que se incluye en esta guía):

Temperatura - es la medida de la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo. Cuando una sustancia se calienta, sus átomos vibran más rápido y su temperatura aumenta. Se mide con un termómetro.

Diferencia entre temperatura y calor: El calor es una forma de energía, de hecho es el total de la energía cinética de las moléculas o átomos de una sustancia. Esta energía se transfiere de un objeto a otro debido a una diferencia de temperaturas. El calor fluye espontáneamente desde un objeto caliente a uno frío. Cabe señalar que la cantidad de calor depende de la masa de la sustancia, mientras que la temperatura se refiere a la energía de las moléculas individuales. En otras palabras, el calor es la energía cinética de las moléculas de un cuerpo y la temperatura mide la intensidad de esta energía.

Nota: El maestro puede mostrarles a los estudiantes los siguientes vídeos para que vean la diferencia entre calor y temperatura.

Presión atmosférica: es la presión que ejerce la atmósfera sobre todos los objetos inmersos en ella y cuyo valor normal al nivel del mar es de 760 mm Hg o 1013 mbar. Se mide utilizando un barómetro

Viento: es el aire de la atmósfera moviéndose de forma horizontal. Su velocidad se puede medir con un anemómetro y su dirección con una brújula.

Precipitación: es el proceso mediante el cual las partículas de agua condensada caen desde las nubes a la superficie terrestre. Esta ocurre cuando las gotas de agua, hielo o de vapor de agua congelada se aglutinan y se desarrollan masas muy grandes. Entonces caen sobre la Tierra en forma de lluvia, nieve, granizo o aguanieve. El instrumento que se utiliza para medir la cantidad de precipitación en un área específica, en un tiempo determinado, es el pluviómetro

Humedad relativa: es la relación entre la cantidad de vapor de agua en el aire a una temperatura dada y la cantidad máxima de vapor de agua que el aire puede mantener a esa temperatura. El instrumento que se utiliza para medirlo es el higrómetro.

1. Se les pedirá a los estudiantes que realicen una presentación o que expliquen al grupo completo el parámetro que se le asignó para que los demás alumnos aprendan sobre cada uno de ellos y puedan comprender la diferencia entre el clima y el tiempo.

2. Para terminar, se retomará la definición de los conceptos clima y tiempo que se comenzó a discutir al principio. A partir del trabajo en equipo que han realizado, los estudiantes verificarán si las respuestas que ofrecieron fueron correctas y establecerán una definición final para ambos conceptos.

3. Se aclararán las dudas sobre el tema.

Asignación:

1. Se les pedirá a los estudiantes que busquen los materiales necesarios para construir el instrumento que mide el parámetro que se les asignó. Estos materiales son los siguientes:

Temperatura

Termómetro:

• Botella plástica transparente de 16 oz. con tapa que se enrosque (se pueden reciclar las botellas de agua)

• Alcohol

• Agua

• 1 sorbeto transparente

• Colorante vegetal rojo

• Plastilina

C. Cierre

• Tape transparente (cinta adhesiva)

• Cartulina

• Termómetro de ambiente (para hacer la calibración)

• Tijeras

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• Aceite vegetal

• 1 gotero

Viento Anemómetro:

• 5 vasos de cartón de 3 onzas idénticos

• 2 sorbetos

• Tachuelas

• Tape transparente (cinta adhesiva)

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• Perforadora de papel de un solo hueco

• 1 lápiz con goma de borrar nueva

• Grapadora

Veleta:

• 1 sorbeto

• 1 vaso o envase de comida hecho de plástico con tapa (que hayas utilizado y se pueda reciclar)

• Papel resistente (ej. cartulina)

• Puñado de rocas

• Tijeras

• 1 lápiz que tenga un borrador nuevo en un extremo

• 1 alfiler o tachuela

• Pega

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• Brújula magnética

Presión atmosférica

Barómetro aneroide:

• Tijeras

• Banda elástica

• Frasco de vidrio

• Cinta adhesiva (tape transparente)

• Pega

• Globo

• Aguja o puntero de cartón

• Sorbeto

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• Cartulina

Precipitación

Pluviómetro:

• Botella plástica vacía de 2 litros (puede ser de refresco o de agua)

• Tijeras

• Rocas o canicas

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• Regla

• Agua

• Aceite vegetal (de cocina)

• Cinta adhesiva masking tape

Humedad relativa

Higrómetro:

• 2 termómetros iguales

• Algodón

• Botella de plástico (botella de agua que se pueda reciclar)

• Tape transparente (cinta adhesiva)

• Tijeras

• Agua

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Segundo día

1. Antes de comenzar los trabajos del segundo día, se repasarán los conceptos estudiados en la clase anterior. Luego, los estudiantes (reunidos en subgrupos) construirán los instrumentos que miden los siguientes parámetros del tiempo. Para esto, utilizarán los materiales que se le asignaron el día anterior. Los materiales deben ser, en la medida que sea posible, reciclados.

Temperatura – termómetro

Viento – anemómetro y veleta

Presión atmosférica – barómetro aneroide

Precipitación – pluviómetro

Humedad relativa - higrómetro

2. Todos los instrumentos que ellos construyan conformarán una estación meteorológica que les permitirá realizar varios monitoreos durante el semestre, año o el tiempo que el maestro entienda pertinente. De esta forma, los alumnos pueden comparar las condiciones del tiempo y hacer un registro meteorológico con su respectivo análisis.

3. Una vez tengan construido su instrumento, lo presentarán al grupo completo. Explicarán cómo lo hicieron y cómo se mide el parámetro para el que se construyó.

4. Luego, el maestro les asignará un proyecto grupal utilizando la estación meteorológica. El docente les pedirá a sus estudiantes que coloquen los instrumentos que construyeron en lugares adecuados donde se puedan medir todos los parámetros del tiempo. Se leerá cada uno de ellos todos los días por espacio de un mes y se anotarán los datos en la hoja provista para este propósito. Si el maestro lo cree pertinente, puede modificar la cantidad de tiempo en que los estudiantes realizarán estas mediciones (ej. una semana, un mes, un semestre, etc.). Debe ser lo suficiente para que se pueda hacer un análisis efectivo y establecer una buena comparación con los datos de otras regiones.

5. Los alumnos deben buscar los datos que las estaciones de WeatherLink toma de su región o cerca de esta y anotarlos en la misma tabla de su hoja de datos. Esto les ayudará a compararlos con los que ha tomado en la escuela y determinar el porciento de error de sus instrumentos con la siguiente ecuación (esto se realizará siempre y cuando se encuentren los datos de su región):

% error = (Dato de WeatherLink – Dato de instrumento construido) x 100 Dato WeatherLink

Para buscar los datos de la página de WeatherLink, los estudiantes pueden entrar al siguiente enlace: http://www.weatherlink.com/. Allí tendrán que crear una cuenta gratuita para acceder la información. Las instrucciones para hacer este proceso se encuentran en la hoja incluida con este plan.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 217

Notas:

1. Es importante destacar que la entidad oficial para ofrecer información sobre el tiempo es el National Weather Service. Para acceder a los datos de esta agencia puede entrar al siguiente enlace: https://www.weather.gov/sju/.

2. Los estudiantes, también deben verificar los estados del tiempo que los medios locales (periódicos, televisión, etc.) ofrecen diariamente para, además de obtener esta información, puedan aprender sobre cómo estos medios están comunicando estos datos y los símbolos que utilizan.

6. También, mientras los estudiantes hacen este proceso, deben seleccionar otro pueblo de Puerto Rico que quede en el extremo opuesto del área donde se encuentran. Luego, deben buscar los parámetros del tiempo que se han tomado de ese pueblo y compararlos con los suyos. Se utilizarán las mismas herramientas de WeatherLink para obtener esta información.

7. Al final, los estudiantes tomarán los datos de la temperatura y la precipitación del periodo en el que estuvieron haciendo las mediciones y realizarán un climograma de su región y uno del otro pueblo opuesto a su área. Compararán estas gráficas y analizarán el comportamiento de estos parámetros en ambos pueblos. Basados en este análisis, los alumnos deben destacar las diferencias que encontraron en cada zona y explicar la razón de este comportamiento, desde su perspectiva.

8. El maestro debe dirigir a los estudiantes para que puedan observar esas diferencias en los parámetros medidos a través del tiempo por cada pueblo. Cuando ellos puedan ver estas características, el docente aprovechará para explicar que a pesar de que Puerto Rico se encuentra en la zona climática tropical, contiene diversos climas.

9. Los estudiantes, conociendo las variaciones en el clima, deben analizar y discutir la importancia que tiene el clima para las decisiones y actividades que realizamos diariamente.

10. Cuando los alumnos terminen, predecirán cómo irán cambiando, en el futuro, los patrones del tiempo en las regiones estudiadas y en el planeta. Luego, deben evaluar las consecuencias de estos cambios en los organismos y en la superficie de la Tierra.

11. Las instrucciones específicas para construir los instrumentos y llevar a cabo el proyecto, se encuentran adjuntas a este plan y en el DVD de la guía.

Tercer día

1. Durante esta clase, el docente permitirá que los estudiantes comiencen a realizar las mediciones de los parámetros del tiempo en los instrumentos que construyeron y buscando en WeatherLink.

2. Luego de que los alumnos anoten estos datos, el maestro les pedirá que busquen los datos históricos de la temperatura y de la precipitación en Puerto Rico del año anterior. Se fijarán en los datos de por lo menos cuatro (4) áreas de nuestro archipiélago, incluyendo los de su pueblo y en los del otro pueblo que ellos seleccionaron previamente.

3. Una vez que tengan estos datos, analizarán y discutirán las diferencias que observaron en estos dos (2) parámetros. Teniendo los datos de todo un año, se podrá observar mejor el comportamiento climático en cada área y las diferencias marcadas en una zona determinada. Entonces, el maestro les enseñará el concepto de microclima. Esto le ayudará al maestro a introducir la próxima clase sobre zonas climáticas de la Tierra.

Microclima – es un conjunto de condiciones atmosféricas característico de una zona específica. Estas condiciones dependen de factores tales como: topografía, temperatura, humedad y altura, entre otras cosas.

Estándares de contenido y expectativas de grado

Ciencias de la Tierra y el Espacio

Estándar: Interacciones y energía

Expectativas e indicadores:

El lugar de la Tierra en el Universo

K.T.CT1.IE.3 Utiliza observaciones para predecir patrones en la Tierra causados por los distintos sistemas de este planeta; esto incluye los patrones del clima, el día y la noche, las estaciones y las fases lunares.

Los sistemas de la Tierra

K.T.CT2.IE.1 Hace observaciones sobre las condiciones locales del clima para describir patrones en el tiempo.

3.T.CT2.IE.1 Distingue entre los conceptos de tiempo y clima. Obtiene y utiliza información para describir el clima en regiones distintas alrededor del mundo.

Estándar: Conservación y cambio

Expectativas e indicadores:

La Tierra y la actividad humana

K.T.CT3.CC.2 Reconoce las características del clima en Puerto Rico. Diferencia entre los diferentes estados del tiempo.

Los sistemas de la Tierra

1.T.CT2.CC.1 Realiza observaciones sobre patrones para predecir los cambios que ocurren en la naturaleza.

1.T.CT2.CC.2 Reconoce los diferentes estados del tiempo y los distintos símbolos utilizados en los medios de información.

1.T.CT2.CC.3 Busca información sobre los diferentes instrumentos utilizados para medir y predecir los cambios del tiempo.

1.T.CT2.CC.4 Analiza información para argumentar sobre el efecto que tienen sobre los seres vivos los cambios en el clima.

2.T.CT2.CC.3 Reconoce modelos de clima y predice cómo influyen sobre los cambios del planeta. Utiliza el informe del tiempo ofrecido en los periódicos, en la televisión o la Internet como fuente de información.

3.T.CT2.CC.2 Representa datos mediante el uso de tablas y otros tipos de gráficas para describir patrones climáticos y predecir el efecto de las condiciones del tiempo durante una estación particular en una zona determinada

Estándar: Estructura y niveles de organización de la materia

Expectativas e indicadores:

Los sistemas de la Tierra

2.T.CT2.EM.3 Reconoce que los fenómenos naturales producen cambios en la superficie de la Tierra (lluvia, viento, nieve, tsunami, terremotos y huracanes, entre otros).

La materia y sus interacciones

4.F.CF1.EM.3 Reconoce que existen diferentes tipos de escalas de temperatura: Centígrados (°C), Fahrenheit (°F) y Kelvin (K).

Cambio climático: Guía educativa para maestros 221

Conocimiento climático: Principios esenciales de la ciencia climática

Principio 2: El clima está regulado por interacciones complejas entre los componentes del sistema de la Tierra

a. El clima de la Tierra está influenciado por las interacciones que involucran al Sol, el océano, la atmósfera, las nubes, el hielo, la tierra y la vida. El clima varía en cada región como resultado de las diferencias locales en estas interacciones.

Principio 4: El clima varía en el espacio y tiempo a través de los procesos naturales y antropogénicos

a. El clima está determinado por los patrones a largo plazo de temperatura y precipitación y sus extremos en una localidad. Las descripciones del clima pueden referirse a áreas que son a nivel local, regional, o global. El clima puede ser descrito en diferentes intervalos de tiempo, tales como décadas, años, estaciones, meses o fechas específicas del año.

b. El clima no es lo mismo que el estado del tiempo. El tiempo es la condición variable minuto-a-minuto de la atmósfera en una escala local. El clima es una descripción conceptual del promedio de las condiciones del tiempo en un área, y la medida en que las condiciones varían sobre largos intervalos de tiempo.

Tomado del United States Global Change Research Program.

CLIMA

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Hoja para anotar la información sobre los parámetros del tiempo y los instrumentos que los miden

Nombre (s): Fecha:

Maestro (a): Grado-Grupo:

Instrucciones: Luego de haber estudiado lo que es clima y tiempo, define estos conceptos en el espacio provisto. Una vez definidos, busca información sobre los parámetros del tiempo que son: temperatura, precipitación, velocidad y dirección del viento, presión atmosférica y humedad relativa. Esta tarea la realizarás en el subgrupo que el maestro te designe y cada subgrupo buscará los datos de un solo parámetro. El maestro te indicará cuál hará tu subgrupo. Cuando ya lo tengas asignado, busca la información y contesta las siguientes preguntas.

Define lo que es clima –

Define lo que es tiempo –

Explica la diferencia entre clima y tiempo –

Parámetro del tiempo:

Escribe el parámetro del tiempo que se te asignó: _______________________________

a. Definición del parámetro –

b. Importancia de este factor para el clima de la Tierra.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 233

c. Instrumento que se utiliza para medir el parámetro y una breve descripción de este instrumento.

d. ¿Cómo se puede construir el instrumento en el salón de clases?

Construyendo una estación meteorológica

Una estación meteorológica es un instrumento que permite medir diversas variables del tiempo tales como: la temperatura, la precipitación, la velocidad y la dirección del viento, la presión atmosférica y la humedad relativa, entre otros parámetros. Los datos registrados en esta estación se utilizan para establecer patrones climáticos que luego los científicos analizan para hacer predicciones y pronósticos de cómo se comportará el clima a corto y a largo plazo.

Durante esta actividad, construirás una estación meteorológica junto a todos los estudiantes de tu salón de clases. El grupo se dividirá en pequeños subgrupos a los que se les asignará, a cada uno, construir un instrumento. El conjunto de instrumentos conformará la estación meteorológica que utilizarán para realizar las mediciones de los parámetros del tiempo y hacer el análisis correspondiente que luego informarás en el proyecto que harás sobre este tema.

A continuación encontrarás las instrucciones de cada uno de los instrumentos de la estación. Cuando el maestro les asigne el que le corresponde a cada subgrupo, busca el que te toque y haz el procedimiento indicado.

Instrumentos para construir la estación meteorológica

Temperatura

Termómetro

Materiales:

• Botella plástica transparente de 16 oz. con tapa que se enrosque (se pueden reciclar las botellas de agua)

Cambio climático: Guía educativa para maestros 235

• Embudo

• Alcohol

• Agua

• 1 sorbeto transparente

• Colorante vegetal rojo

• Pega caliente

• Tape transparente (cinta adhesiva)

• Cartulina

• Termómetro de ambiente (para hacer la calibración)

• Tijeras o navaja (exacto)

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• Aceite vegetal

• 1 gotero

• Tape para sellar tuberías

Procedimiento:

1. Toma un envase de un poco más de 16 onzas y utiliza un embudo para echarle agua hasta la mitad. Luego, completa la otra mitad con alcohol. Se recomienda utilizar igual cantidad de agua y de alcohol porque responde mejor a cambios en temperatura. Sin embargo, si no tienes alcohol, puedes llenar el envase de agua.

2. Después que tengas esta solución, échale varias gotas de colorante vegetal rojo. Esto te ayudará a observar y leer mejor la temperatura.

3. Una vez tengas lista la solución, llena una botella plástica transparente con tapa que se enrosque hasta el tope (es importante que recicles, así que utiliza una botella de agua que ya hayas utilizado).

Nota: Si hiciste la solución directamente en la botella plástica, ya este paso está adelantado.

4. Con la tijera o con el exacto, haz un hueco en la tapa de la botella plástica.

5. Inserta un sorbeto transparente en la tapa Asegúrate de que este sorbeto toque la superficie del líquido.

6. Coloca en el borde de la botella cinta adhesiva (tape) para sellar tuberías, esto evitará que el líquido salga de la botella. Coloca cuidadosamente la tapa en el sorbeto y ciérrala.

7. Cuando tengas el sorbeto en la posición que se necesita, fíjalo con pega caliente. Debes colocar la pega en la tapa, alrededor del sorbeto para que este no se mueva de su lugar. También se debe sellar totalmente la boca de la botella para que no entre aire por allí. De esta forma, solamente el líquido se expandirá por el sorbeto.

8. Luego de que esté fijo, echa por el sorbeto un poco más de la solución que preparaste. El líquido debe quedar 2 pulgadas por encima de la tapa de la botella o hasta 0 oF. Esto se hace para que cuando la solución ascienda y descienda se haga más fácil medirlo.

9. Añade, por el sorbeto, una (1) gota de aceite vegetal (de cocina) utilizando un gotero. Debido a que el agua y el aceite no se mezclan, el aceite permanecerá en la parte superior de la solución y evitará que el agua se evapore. Esto ayudará a que el termómetro se mantenga calibrado por más tiempo. Este paso es opcional.

10. Coloca un pedazo de cartulina con la escala de temperatura detrás del termómetro y pégalo con cinta adhesiva. Puedes utilizar la escala incluida en esta guía.

11. Antes de utilizar el termómetro, verifica que la tapa de la botella está bien sellada con la plastilina o pega caliente para que no entre aire y que la botella no esté húmeda. También, revisa que el sorbeto y la cartulina están bien colocados y que no se mueven. Es bien importante que la calibración esté correcta.

Así que cada cierto tiempo, vuelve a calibrar tu instrumento debido a que puede tener cierta evaporación del agua.

Viento Anemómetro

Materiales:

• 4 vasos de cartón de 6 onzas idénticos

• 4 sorbetos

• 1 tachuela

• Tape transparente (cinta adhesiva)

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• 1 lápiz con goma de borrar nueva

• Pega caliente

Procedimiento:

1. Toma cuatro (4) vasos de cartón de seis (6) onzas idénticos y hazle dos (2) huecos (uno a cada lado) con un lápiz. Estos huecos deben quedar ½ pulgada aproximadamente del borde superior.

2. Marca uno de los vasos con un marcador de punta fina (Sharpie) o píntalo para que cuando el anemómetro dé vueltas, puedas contarlas.

3. Toma dos (2) sorbetos y coloca uno dentro del otro para que sea más largo. El sorbeto debe atravesar el vaso.

4. Coloca dos (2) sorbetos (recuerda que cada sorbeto está compuesto por dos unidos), uno sobre otro, en forma de cruz y sujétalos al centro con tape transparente.

5. Introduce los sorbetos por los huecos realizados en los vasos de papel. Para asegurar que el sorbeto no se salga del vaso, se puede colocar pega en los bordes.

6. Una vez estén los sorbetos pegados en los vasos, toma una tachuela e introdúcela en el centro de los sorbetos y luego a través del borrador del lápiz. Recuerda probar si los vasos dan vueltas fácilmente. Para esto, puedes colocar el anemómetro frente a un abanico y observar su funcionamiento.

7. Si deseas fijar el lápiz en algún lugar, puedes colocar pega caliente en el área que desees y después introducir el lápiz.

8. Cuando estés tomando la medida, cuenta la cantidad de vueltas que dé el vaso marcado en un minuto. Luego, convierte esta medida a metros por segundo (m/s).

Para convertir la cantidad de vueltas a m/s debes realizar el siguiente procedimiento:

• Mide la distancia que hay entre el vaso marcado y el eje de rotación en cm (la distancia se mide desde el centro del instrumento hasta el extremo del sorbeto que toca el vaso). Esto es el radio de la circunferencia del círculo que forma el vaso al girar.

• Luego, utiliza la ecuación 2πr para calcular la circunferencia que forma el vaso al girar alrededor del eje.

• Coloca el anemómetro en el lugar donde medirás la velocidad del viento y cuenta la cantidad de vueltas que dé el vaso en un minuto.

• Multiplica el total que te dio la circunferencia por la cantidad de vueltas que dio el vaso en un minuto. Esto te dará la velocidad del viento en cm/min.

• Ahora, convierte los cm/min a metros/segundo.

• Observa el siguiente ejemplo para que puedas realizar el cálculo correspondiente.

Supongamos que el radio de la circunferencia del círculo que forma el vaso al girar alrededor de su eje es de 12 cm y que al dar vueltas con el viento, el vaso gira 10 vueltas por minuto.

Circunferencia (C) = 2πr Recuerda que π = 3.14 = 2 (3.14) 12 cm = 75.36 cm

Velocidad del viento en cm:

Multiplica 75.36 cm por la cantidad de vueltas que dio el vaso en un minuto.

= 75.36 cm x 10 vueltas/min = 753.6 cm/min

Conversión de cm/min a metros/min

Factores de conversión:

1 min = 60 segundos

1m = 100 cm

753.6 cm 1 m = 7.53 m/min min 100 cm

7.536 m 1 min = 0.125 m/s min 60 s

La velocidad del viento es 0.125 m/s.

Veleta

Materiales:

• 1 sorbeto

• 1 vaso o envase de comida hecho de plástico o foam con tapa (que hayas utilizado y se pueda reciclar)

• Papel resistente (ej. cartulina)

• Puñado de rocas o arena

• Tijeras

• 1 lápiz que tenga un borrador nuevo en un extremo

• 1 alfiler o tachuela

• Pega

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• Brújula magnética

• 1 presilla

Procedimiento:

1. Toma un sorbeto y utiliza unas tijeras para hacerle una abertura horizontal de aproximadamente ½ pulgada a cada extremo.

2. Corta la cartulina o un cartón resistente en forma de un triángulo (que constituirá una flecha) y un cuadrado que debe quedar más grande que la flecha. La flecha puede ser de 2 pulgadas de largo y el rectángulo de 2.7 pulgadas. Si no tienes una regla, puedes cortarlas sin medir las figuras, siempre y cuando el rectángulo sea un poco más grande.

3. Introduce la flecha por la ranura de un extremo del sorbeto y pégala. Pega también el rectángulo al otro extremo del sorbeto.

4. En un vaso de plástico con tapa (que recicles), hecha un puñado de rocas, arena o un material pesado para aguantarlo.

5. Tapa el vaso y asegúrate de que quede firme. Coloca pega en el borde de la tapa para que quede sellado.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 241

6. Voltea el vaso para que quede boca abajo.

7. Con una tijera, haz un hueco en la parte inferior del vaso.

8. Cuando tengas el hueco hecho, introduce un lápiz por el agujero con la punta hacia abajo. La goma del lápiz debe quedar hacia afuera del vaso. Si el lápiz queda un poco flojo, puedes utilizar pega para sellar el hueco.

9. Toma una tachuela y pásala por el centro del sorbeto para hacer un pequeño hueco

10. Luego, introduce la presilla en el hueco realizado con la tachuela y en la goma del lápiz. Prueba que el sorbeto pueda dar vueltas. Si no puede dar vueltas, asegúrate de que la tachuela esté en el centro del sorbeto. Si el sorbeto se cae de un lado, corta un pedazo de la cartulina de ese lado.

11. Una vez tengas el instrumento hecho, llévalo al lugar donde se tomarán las medidas y fíjalo. Utiliza una brújula para marcar las direcciones de la veleta. Coloca la brújula en dirección Norte geográfico y márcala en el vaso. Igualmente, marca el Este, el Oeste y el Sur. Recuerda que la veleta tiene que quedarse fija en una posición ya que si la mueves tienes que volver a calibrarlo.

12. Cuando vayas a tomar la medida, recuerda que, por ejemplo, si la flecha apunta hacia el Este, significa que el viento viene del Oeste, ya que sopla de Oeste a Este.

Precipitación

Pluviómetro

Materiales:

• Botella plástica vacía de ancho uniforme (puede ser de refresco o de agua)

• Tijeras

• Plato pequeño de foam

11a 11b 10b

• Rocas o canicas

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• Regla

• Agua

• Cinta adhesiva (masking tape)

Procedimiento:

1. Busca una botella de refresco o de agua de 2L y con unas tijeras corta, con mucho cuidado, la parte superior justo debajo de parte angosta. Recuerda que la botella no debe tener la etiqueta.

2. Hecha las rocas en la parte inferior de la botella para nivelarla y evitar que el viento la voltee.

3. Recorta un círculo del plato de foam que quepa dentro de la botella.

4. Coloca el círculo de foam sobre las rocas y coloca pega en el borde.

5. Quita la tapa de la parte superior de la botella (la que cortaste) y colócala boca abajo dentro de la parte inferior formando un embudo. Cuando esté colocada, fija las dos partes con tape

6. Pega, a un lado de la botella, un pedazo de masking tape o un tipo de tape resistente (para que la lluvia no lo despegue rápido) de forma vertical.

7. Con una regla, dibuja sobre el tape una línea horizontal que quede justo sobre las rocas que echaste en la botella.

8. Coloca la regla sobre el tape para calibrar el pluviómetro. La línea horizontal que dibujaste sobre las rocas se tomará como 0. De allí en adelante calibra el tape en centímetros o en pulgadas (según vayas a tomar la medida) Recuerda que esta escala debe ser la misma siempre (durante todo el experimento) para que tus mediciones sean válidas.

Nota: Para ser más preciso, en vez de calibrar el pluviómetro puedes pegar una regla en la botella.

9. Echa agua en la botella hasta la marca horizontal tomada como 0. Asegúrate de mantener el agua en el nivel 0 antes de poner el instrumento a colectar el agua de lluvia. Puedes echar también un poco de aceite vegetal o de cocina para evitar que el agua se evapore. Si haces esto, cuando tomes la medida, no olvides restar de tu medida final la cantidad de aceite que echaste.

10. Coloca el pluviómetro en un área nivelada y que sea apropiada para colectar el agua de lluvia. Verifica que alrededor del instrumento no haya elementos tales como ramas de árboles, basura, entre otros, que evite que el agua pueda colectase. Recuerda que este instrumento debe estar en el mismo lugar siempre para que los datos sean válidos.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 245

Presión atmosférica

Barómetro aneroide

Materiales:

• Tijeras

• Banda elástica (liguilla)

• Frasco de vidrio

• Cinta adhesiva fuerte (tape)

• Pega

• Globo

• Aguja o puntero de cartón (triángulo)

• Sorbeto

• Marcador permanente de punta fina (ej. Sharpie)

• Cartulina

• Escala

Procedimiento:

1. Toma un globo y córtale la parte superior dejando el tamaño suficiente para que cubra la abertura del frasco.

2. Estira el globo y colócalo de tal forma que cierre o tape la abertura del frasco de vidrio. Asegúrate de que cubra toda la abertura y que esté totalmente liso. Luego, coloca una liguilla alrededor de la abertura del frasco para sujetar el globo.

3. Después que el globo esté bien fijo y tirante en la abertura del frasco, utiliza una pega que sea fuerte para adherir un sorbeto en el centro del globo de forma horizontal. Este sorbeto debe ser bastante largo. Para esto, puedes colocar un sorbeto dentro de otro para alargarlo. Recuerda que un extremo estará pegado en el centro del globo y el resto debe sobresalir del borde del frasco.

4. Corta una flecha pequeña de cartulina y pégala en el otro extremo del sorbeto para que sirva de puntero. Cuando la presión cambie, el sorbeto subirá y bajará y la flecha indicará la medida.

5. Una vez este instrumento esté preparado, pega un pedazo de cartulina detrás del frasco y coloca el barómetro al lado, con la flecha apuntando hacia la cartulina.

6. En la cartulina que pegaste en la pared, dibuja la escala para medir la presión atmosférica Para esto, coloca una regla sobre la cartulina y marca cada 0.5 cm. Luego, puedes convertir de centímetros a milibares utilizando el siguiente factor de conversión: 1 cm = 0.980638 milibares. Por ejemplo: si la presión atmosférica te dio a 2 cm, la conversión a milibares sería de la siguiente forma:

Conversión de cm a milibares

Factores de conversión:

1 cm = 0.980638 milibares

2 cm 0.980638 milibares = 1.96 milibares 1 cm

La presión atmosférica es 1.96 milibares.

7. Cuando la presión aumente, la flecha apuntará más alto y cuando la presión disminuya, la flecha bajará.

Humedad relativa

Higrómetro

Materiales:

• 2 termómetros iguales

• Algodón

• Botella de plástico (botella de agua que se pueda reciclar)

• Tape transparente (cinta adhesiva)

• Tijeras

• Agua

Procedimiento:

1. Con unas tijeras, haz un agujero en un lado de una botella plástica. Este agujero debe quedar, aproximadamente, a 3 pulgadas de distancia de la parte inferior de la botella.

2. Luego, toma un termómetro y pégale un algodón en el bulbo (extremo que contiene el mercurio) con tape transparente.

3. Introduce el algodón por el hueco que hiciste en la botella de plástico. Asegúrate de que el termómetro esté en el agujero, pero no lo tapes.

4. Luego de que el algodón se encuentre dentro de la botella, pega el termómetro a la botella con tape transparente.

5. Toma el otro termómetro y pégalo al otro extremo de la botella (al extremo opuesto de donde se pegó el primer termómetro).

6. Una vez esto esté listo, echa agua en la botella hasta que cubra el algodón.

El termómetro que contiene el algodón mide la temperatura del agua. El otro termómetro mide la temperatura del aire. Para saber la humedad relativa, lee ambos termómetros y calcula la diferencia en

temperaturas. Luego, verifica ese valor en la siguiente tabla y obtendrás el porciento de humedad relativa. Recuerda que cuando ambos termómetros tengan la misma temperatura, la humedad relativa es de 100%.

Por ejemplo: Si el bulbo seco da una temperatura de 30 oC y el bulbo húmedo (que tiene el algodón) da una temperatura de 25 oC, la diferencia entre ambas es 5 oC (30 – 25 = 5). Entonces se busca la temperatura del bulbo seco en la columna izquierda de la tabla y la diferencia en la fila superior. El resultado de la humedad relativa es de 66% que es el número donde se intersecan.

Humedad relativa (%)

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Hoja de datos

Proyecto: Midiendo los parámetros del tiempo

Nombre: Fecha:

Maestro (a): Grado-Grupo:

Instrucciones: Luego de haber construido y probado, junto a tu grupo, los instrumentos que componen su estación meteorológica, deben ubicar cada uno de ellos en un área adecuada para que se puedan tomar las mediciones de los parámetros del tiempo. Estos son: temperatura, precipitación, velocidad y dirección del viento, presión atmosférica y humedad relativa. Una vez que estos instrumentos estén colocados en su lugar, comenzarán a tomar los datos correspondientes para ver el comportamiento de estos parámetros a través del tiempo. A continuación se detalla el procedimiento para llevar a cabo este proceso.

I. Recopilación de datos

Datos de tu región:

Para saber cómo varía el tiempo en el pueblo donde vives y estudias, lee todos los días durante un mes los instrumentos que construiste y anota los datos en la tabla provista. También, busca los datos que WeatherLink ha tomado de tu región, anótalos en la misma tabla y compáralos con los tomados con tu estación meteorológica. Si encontraste datos de tu mismo pueblo, calcula el porciento de error de tus instrumentos utilizando la siguiente ecuación:

% error = (Dato de WeatherLink – Dato de instrumento construido) x 100 Dato WeatherLink

Notas:

1. Los datos debes tomarlos siempre a la misma hora aproximadamente para que sean lo más precisos posible.

2. Recuerda que para buscar los datos o descargar el app de WeatherLink debes acceder a la hoja de instrucciones incluida para este propósito.

3. La información que obtienes de las estaciones de WeatherLink, son datos diarios. Esta página no provee datos históricos. Si deseas buscar información sobre años anteriores, visita la página https://www.wunderground.com/history (véase las instrucciones adjuntas).

R egistr o de datos meteorológicos

Nombre de la escuela:

Pueblo: ___________________

Mes y año: __________________

Parámetros del tiempo tomados por WeatherL ink

Humedad relativa (%)

Presión atmosférica (pulg. de Hg)

Velocidad y dirección del viento

Precipitación (pulg.)

Temperatura (F)

Dir.

Hora: __________________

Parámetros del tiempo tomados con la estación meteorológica de la escuela

Humedad relativa (%)

Presión atmosférica (pulg. de Hg)

Velocidad y dirección del viento

Precipitación (pulg.)

Temperatura (F)

Día

Dir.

Vel. (mph)

educativa para maestros 255

Parámetros del tiempo tomados por WeatherL ink

Humedad relativa (%)

Presión atmosférica (pulg. de Hg)

Velocidad y dirección del viento

Precipitación (pulg.)

Temperatura (F)

Parámetros del tiempo tomados con la estación meteorológica de la escuela

Humedad relativa (%)

Presión atmosférica (pulg. de Hg)

Velocidad y dirección del viento

Precipitación (pulg.)

Día

Observaciones: ________________________

Total de precipitación del mes: _____________________

Promedio de temperatura: _______________________

Prec.: _______ Vel . viento: _______

% de error: Temp.: ______

Presión atm: ________ H umedad relativa: ________

**Para calc ular el porciento de error entre la medida que tomaste en la escuela y la tomada por WeatherLink , utiliza el promedio de cada parámetro al mes. Este cálculo se realizará solamente si tienes el dato de WeatherLink de tu pueblo. De no tener esta información, busca la del pueblo más cercano, compárala con tus datos y escribe tus observaciones en el cuadro del lado derecho.

Datos de otro pueblo opuesto a tu región:

Mientras colectas los datos de las variables del tiempo en tu pueblo, selecciona otro pueblo que pertenezca a una región opuesta a la tuya. Busca, diariamente, los datos que WeatherLink tiene de este y anótalos en la tabla provista. Al terminar el mes, compara los datos de este otro pueblo con los datos que obtuviste de WeatherLink para el tuyo. Escribe tus observaciones sobre el comportamiento de estos datos en el espacio provisto debajo de la siguiente tabla.

Pueblo: ______________________

Día Parámetros del tiempo tomados por WeatherLink

Cambio climático: Guía educativa para maestros 257

Día Parámetros del tiempo tomados por WeatherLink

II. Climogramas

Luego de haber tomado los datos de los parámetros del tiempo, utiliza los valores que mediste de la temperatura y la precipitación para construir un climograma por cada uno de los pueblos seleccionados. Un climograma es una gráfica que se utiliza para representar cómo se distribuye la temperatura y la precipitación durante un año en un lugar específico. En este caso usaremos los datos diarios que tomaste durante un mes. La gráfica debe tener dos ejes de Y. En el de la izquierda colocarás los datos de la precipitación (pulg.) y en el del lado derecho los de la temperatura (oF). En el eje de X escribirás los días del mes. La siguiente figura muestra un ejemplo de este tipo de gráfica. Además, en el DVD de la guía de cambio climático se encuentra una plantilla para hacer un climograma en Excel. Para trabajar en este programa sigue las instrucciones contenidas en la hoja adjunta sobre este tema.

Si no tienes acceso a tecnología, puedes hacer las gráficas en los siguientes espacios.

III. Análisis de datos

Luego de haber medido, anotado y procesado los datos meteorológicos de los dos (2) pueblos de Puerto Rico que escogiste, es importante que los analices cuidadosamente. Para esto, lee cada pregunta que se presenta a continuación y contesta cada una utilizando las tablas y los climogramas que construiste. Recuerda redactar en oraciones completas y cuida la ortografía, la sintaxis y la gramática.

1. En promedio, ¿en qué pueblo de Puerto Rico la temperatura fue mayor?

2. En promedio, ¿en qué pueblo de Puerto Rico la temperatura fue menor?

3. En promedio, ¿en qué pueblo de Puerto Rico la precipitación fue mayor?

4. En promedio, ¿en qué pueblo de Puerto Rico la precipitación fue menor?

5. De los municipios analizados, ¿en cuál de ellos se registró la mayor cantidad de presión atmosférica, la mayor humedad relativa y velocidad de los vientos?

6. Compara la humedad relativa con la cantidad de precipitación ocurrida. Explica la relación que existe entre estos dos parámetros.

7. Compara las fluctuaciones de la temperatura y la precipitación en los dos (2) pueblos seleccionados

Cambio climático: Guía educativa para maestros 261

8. Basado en los datos obtenidos, describe el clima de los dos (2) pueblos estudiados. ¿Serán iguales o tienen alguna variación? Explica, desde tu perspectiva, a qué se debe la diferencia climática, si tiene alguna.

9. Puerto Rico, aunque es un archipiélago pequeño, ¿podría tener condiciones climáticas diferentes en distintas zonas? Explica y menciona ejemplos.

10. Busca información de las variaciones en temperatura y precipitación que han ocurrido en Puerto Rico y a nivel global en los últimos 10 o 20 años. Estos parámetros, ¿han aumentado o disminuido? ¿a qué factores puede deberse este comportamiento?

11. Evalúa las consecuencias que tendrán los cambios de la temperatura y la precipitación, en Puerto Rico y a nivel mundial, a corto y a largo plazo.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

No construyó el instrumento.

Construyó parcialmente el instrumento asignado y su funcionamiento es pobre. Intentó marcar la escala pero la dejó incompleta.

Construyó bastante bien el instrumento asignado (con 1 o 2 errores) y probó que funciona bastante bien. Marcó la escala para que se puedan realizar las mediciones con la mayor precisión posibl e , aunque tuvo 1 o 2 errores.

Instrumentos meteorológicos Construyó correctamente el instrumento asignado y probó que funciona efectivamente. Marcó bien la escala para que se puedan realizar las mediciones con la mayor precisión posible.

No recopiló los datos del proyecto .

Recopil ó efectivamente el 40 % de los datos. Realizó con bastantes errores las lecturas de los instrumentos que construyó. Tuvo dificultad para buscar la mayorí a de los datos de su pueblo o su región en WeatherLink o en una base de datos meteorológica confiable. Recopiló parcialmente los datos del pueblo opuesto a

Recopil ó efectivamente el 70 % de los datos. Realizó bastante bien (con 1 o 2 errores) las lectura s de los instrumentos que construyó. Buscó la mayoría de los datos de su pueblo o su región en WeatherLink o en una base de datos meteorológica confiable. También recopiló los datos del pueblo opuesto

Recopil ó efectivamente el 100% de los datos . Realizó correctamente las lecturas de los instrumentos que construyó. Buscó los datos de su pueblo o su región en WeatherLink o en una base de datos meteorológica confiable . También recopiló los datos del pueblo opuesto a su región y anotó todos los datos en la tabla

2. Datos

su región y los anotó en la tabla correspondiente. Tuvo dificultades para seguir el procedimiento y las instrucciones provistas en la hoja de datos .

a su región y anotó la mayor parte de los datos en la t abla correspondiente. Sigu ió el procedimiento y las instrucciones provistas en la hoja de datos .

correspondiente. Sigu ió el procedimiento y las instrucciones provistas en la hoja de datos .

No presenta análisis de los datos.

A naliza parcialmente los datos presentad os. Tiene dificultades para construir los climogramas de su pueblo y del pueblo opuesto a su región apropiadamente. Trata de realizar los cálculos correspondientes (si aplica). No puede explicar el comportamiento y la relación entre las variables correctam ente.

Analiza con 1 o 2 errores los datos presentados. Construye los climogramas de su pueblo y del pueblo opuesto a su región con 1 o 2 errores. Realiza los cálculos correspondientes (si aplica). Explica efectivamente el comportamiento y la relación entre las variables

Analiza correctamente los datos presentados.

Construye los climogramas de su pueblo y del pueblo opuesto a su región con precisión. Realiza los cálculos correspondientes (si aplica). Interpreta y e xplica efectivamente el comportamiento y la relación entre las variables .

No contesta las preguntas .

Contesta correctamente el 40% de las preguntas establecidas.

Contesta correctamente el 70% de las preguntas establecidas.

Contesta correctamente todas las preguntas establecidas.

No explica ni presenta ningún concepto.

Logra explicar y presentar el 40% de las ideas y conceptos fundamentales.

Logra explicar y presentar el 70% de las ideas y conceptos fundamentales.

Logra explicar y presentar todas las ideas y conceptos fundamentales.

No presenta las predicciones .

Análisis

4. Respuesta a las preguntas del proyecto

5. Conceptos científicos

Establece predicciones bastante válidas, basadas en sus observaciones y en el análisis exhaustivo de los datos recopilados.

Establece predicciones válidas, basadas en sus observaciones y en el análisis exhaustivo de los datos recopilados.

6. Predicciones

3.

TOTAL

N o presenta el trabajo. PUNTUACIÓN

Tiene 5 errores o más en la redacción (ortografía, gramática y sintaxis). Tiene problemas con la organización, la claridad, lógica y coherencia.

Tiene dos o tres errores en la redacción (ortografía, gramática y sintaxis). Escribe de forma organizada, bastante clara, lógica y coherente.

La redacción es correcta (ortografía, gramática y sintaxis), de forma organizada, clara, lógica y coherente.

7. Ortografía, gramática y sint axis

Firma del estudiante: ________________________________

Comentarios u observaciones:

Firma del profesor :

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Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Hoja de instrucciones para obtener datos de estaciones meteorológicas utilizando el enlace de WeatherLink

WeatherLink es una plataforma digital, de nivel mundial, que permite el acceso a la información meteorológica recopilada por las estaciones creadas por la compañía DAVIS Instruments. Una estación meteorológica se compone de un conjunto de instrumentos que miden diferentes variables atmosféricas. Entre estos instrumentos se encuentran el termómetro, para medir temperatura, el barómetro, para medir la presión atmosférica, el pluviómetro, para medir la precipitación, entre otros. Estos instrumentos pueden estar localizados en tierra o en el mar. Los datos colectados por la estación se reportan a tiempo real en la plataforma de WeatherLink Para acceder a estos datos meteorológicos, sigue el siguiente procedimiento:

1. En tú buscador de Internet de preferencia dirígete al siguiente enlace http://www.weatherlink.com

2. Una vez hayas accedido al enlace de WeatherLink provisto, tendrás que crear una cuenta gratuita para tener acceso a la información. En la parte inferior izquierda selecciona la opción Sign Up

3. Coloca tu correo electrónico, username, nombre, apellido y oprime Next Genera una contraseña, acepta los términos y condiciones, confirma que no eres un robot y presiona Next Por último, selecciona Create Account

4. Cuando crees tu nueva cuenta, tendrás que seleccionar qué tipo deseas. Con escoger la cuenta gratuita será suficiente para tener acceso a la información sobre las condiciones actuales en todas las estaciones meteorológicas de Weatherlink alrededor del mundo.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 267

5. En la nueva página, dirígete a la parte superior izquierda. Selecciona la opción map y haz clic. Verás que un mapa del mundo aparece con las distintas estaciones meteorológicas disponibles.

6. Coloca el cursor sobre el mapa y selecciona cualquiera de las estaciones disponibles. Si el mapa no sale completo, puedes utilizar el cursor para extender o achicar el mapa. Desplaza el cursor sobre el mapa para dirigirte hacia el área de Puerto Rico.

7. Una vez llegues a Puerto Rico, haz clic sobre cualquiera de los puntos que representan estaciones. Verás que aparece una cajita de información con los detalles de las condiciones meteorológicas más recientes. También puedes observar que a mano derecha de la pantalla aparece una lista con las estaciones más cercanas a la que seleccionaste. Para más detalles de la estación escogida haz clic sobre la opción que dice bulletin, en la parte inferior izquierda de la cajita de información. Esta te llevará a un nuevo enlace donde obtendrás la información recopilada.

8. La información recopilada por la estación meteorológica escogida puede aparecer de dos maneras: en forma de gráfica o en tabla. En los íconos que aparecen en la parte superior izquierda puedes escoger el formato de tu predilección. También puedes imprimir los datos disponibles si seleccionas la opción de impresión. Al colocar el cursor sobre las gráficas, observarás que hay datos adicionales disponibles

9. Si quieres generar una lista con las estaciones meteorológicas de tu predilección, dirígete a la parte superior derecha de tu pantalla y haz clic donde dice Saved. Verás que cada vez que lo repitas, con cada estación que escojas, se irán añadiendo a tu lista.

Referencia:

Davis Instruments Corp. (2018). Datos a tiempo real de estación meteorológica DAVIS en el Faro de Cabo Rojo, Puerto Rico. Recuperado de http://www.weatherlink.com

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Instrucciones para obtener datos de estaciones meteorológicas utilizando la aplicación móvil WeatherLink 2.0

WeatherLink 2.0 es una aplicación móvil gratuita, que permite ver desde cualquier celular o tableta la información recopilada por las estaciones meteorológicas de la compañía DAVIS Instruments. Esta compañía es la encargada de manufacturar y distribuir estos instrumentos en el mundo, así como de crear esta aplicación. Esta red mundial permite acceder información de todas las estaciones existentes. Utilizando esta aplicación podrás obtener información a tiempo real y pronósticos sobre las distintas estaciones meteorológicas disponibles alrededor de Puerto Rico.

1. Utilizando tu teléfono celular o tableta dirígete a tu buscador de aplicaciones (ej: Google Play o App Store). Coloca en el área de búsqueda WeatherLink 2.0 y descarga.

2. Una vez instalada la aplicación, ábrela y selecciona la opción de Sign up. Esto te permitirá crear una cuenta donde todas las estaciones meteorológicas que selecciones se guardarán.

3. Coloca tu correo electrónico, nombre, apellido, username, password, confirma el password y añade una foto, si así lo deseas. También puedes oprimir skip en la parte superior derecha. Esto te permitirá añadir la información más adelante.

4. Oprime Let’s Check Weather y permite acceso a tu localización

5. Ve a la opción Location Results. Esta opción aparecerá solo si permitiste acceso a tu localización. En los resultados verás que la información disponible es del lugar donde se encuentra.

6. Al oprimir la opción de tu localización actual, podrás ver el mapa de Puerto Rico con las estaciones meteorológicas disponibles a su alrededor. Oprime el punto que desees y una caja de información aparecerá con el nombre de la estación, la temperatura actual y la opción de añadir esta información a un listado personalizado. Selecciona la opción

Add y repite esto en cada una de las estaciones que intereses tener en tu lista. Mientras más estaciones añadas, más información podrás obtener sobre las condiciones del tiempo en toda la isla. Una vez haya añadido todas las estaciones que desees, oprime la flechita en la parte superior izquierda. Esto te llevará a la página donde se encuentra tu localización actual (paso 5).

7. Dirígete nuevamente a la parte superior izquierda donde se encuentra el botón de home (casita) y selecciónalo. Esto te llevará a la lista de estaciones que generó en el paso anterior.

8. Escoge cualquiera de las estaciones que seleccionaste previamente. Al hacerlo, podrás ver toda la información que hay disponible sobre esta estación. Entre los datos que podrás observar están la temperatura, el índice de calor, el pronóstico de las condiciones actuales, el porciento de humedad, la cantidad de precipitación, la presión barométrica, la dirección y velocidad del viento, la hora del amanecer y la hora del atardecer. Al desplazarte hacia abajo, podrás encontrar un pronóstico sobre las condiciones del tiempo para los próximos siete (7) días.

9. Luego de ver el pronóstico, sigue deslizando hacia abajo la pantalla. Encontrarás detalles de la temperatura, la lluvia, el viento y la presión barométrica medidos por la estación.

Referencia:

Davis Instruments. (s.f.) WeatherLink 2.0 Mobile App. Recopilado de https://play.google.com/store/ apps/details?id=com.davisinstruments.weatherlink

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Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Instrucciones para obtener datos del Servicio Nacional de Meteorología

El Servicio Nacional de Meteorología es la institución encargada de brindar información oficial sobre las condiciones del tiempo en Puerto Rico, Islas Vírgenes y Estados Unidos. Boletines, avisos y advertencias meteorológicas oficiales solo pueden ser emitidas por esta entidad. Para obtener información sobre las condiciones actuales en un lugar en específico y pronósticos sobre el mismo, siga las siguientes instrucciones.

1. En tu buscador de internet de preferencia dirígete al siguiente enlace https://www.weather.gov/sju/

2. Una vez en la página de internet del NWS en San Juan, coloca en la primera barra de búsqueda, a la izquierda, el nombre del pueblo o el código postal del que interesa obtener información.

Referencia:

National Weather Service (s.f.) Página oficial del Servicio Nacional de Meteorología en San Juan. Recuperado de https://www.weather.gov/sju/.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 275

3. En la nueva página observarás los datos reales de la estación meteorológica (condiciones actuales) más cercana al lugar seleccionado. Estos datos corresponden a estaciones colocadas en los distintos aeropuertos alrededor de Puerto Rico.

4. Bajo el área de las condiciones actuales, encontrarás el pronóstico extendido para el pueblo que seleccionaste. Este pronóstico es una predicción de cómo estarán las condiciones del tiempo en este lugar.

3.

4.

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Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para obtener datos de la aplicación móvil Pa’ la Playa

Pa’ la Playa es una aplicación móvil gratuita creada para el sistema operativo Androide y iOS. Esta aplicación es desarrollada por el Sistema Caribeño de Observación Oceánica Costera, mejor conocido por sus siglas en inglés como CariCOOS. Pa’ la Playa brinda información sobre las condiciones atmosféricas, marítimas y la calidad del agua en las distintas playas alrededor de Puerto Rico e Islas Vírgenes. Los datos, las observaciones y los pronósticos presentados son gracias a la colaboración del Servicio Nacional de Meteorología en San Juan, la Fundación Surfrider y la Junta de Calidad Ambiental.

1. Utiliza tu teléfono celular o tableta y dirígete al buscador de aplicaciones (ej: Google Play o App Store). Coloca en el área de búsqueda Pa’ la Playa y descarga.

2. Al abrir la aplicación verás los términos y condiciones de la misma. Luego de leerlos, selecciona “Aceptar” en la parte inferior derecha.

3. En el menú principal verás las diferentes opciones presentadas por los creadores. Selecciona “Buscar Playas”.

4. En esta parte puedes ver las playas que estén cerca del área donde te encuentras. Para esto selecciona “Cerca de mí”. Esta opción requiere autorización del usuario para poder utilizar el GPS del celular. Una vez des acceso, verás una lista de las playas cercanas. Para volver a la página anterior, presiona la flecha en la esquina superior izquierda.

5. Si deseas encontrar una playa en específico, puedes escribir el nombre de la playa en el buscador. También puedes ver la lista de las playas por región. Escoge la opción que prefieras.

6. Por ejemplo, entre las playas del norte se encuentra el Balneario de Carolina. Al seleccionarlo, puedes ver fotos del balneario, un pronóstico del tiempo, las condiciones del oleaje y la calidad del agua. Si hay algún aviso emitido por el Servicio Nacional de Meteorología para esa playa, también estará disponible en la parte superior de la pantalla.

Referencias:

Diseños del Arte Inc. (s.f.) Pa’ la Playa Recopilado de https://play.google.com/store/apps/details?id=com.waveapp.caricoos

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Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para construir un climograma en el programa Microsoft Excel

Para analizar los datos de la temperatura y la precipitación, realizarás un climograma con los datos que obtuviste de estos parámetros. Un climograma es una gráfica que se utiliza para representar cómo se distribuye la temperatura y la precipitación durante un año en un lugar específico. En este caso usaremos los datos diarios que tomaste durante un mes o el tiempo que el maestro haya determinado. Los elementos que debe tener una gráfica son los siguientes: título, eje horizontal (X) y eje vertical (Y) con sus respectivos nombres, leyenda y datos. El climograma, a diferencia de las gráficas regulares, debe tener dos ejes de Y. En el de la izquierda colocarás los datos de la precipitación (pulg.) y en el del lado derecho los de la temperatura (oF). En el eje de X escribirás los días del mes.

A continuación se encuentra el procedimiento que debes seguir para construir tu climograma.

1. Busca el ícono de Microsoft Excel y da doble clic para abrir el programa.

2. Al entrar al programa, verás la siguiente ventana. Selecciona Blank workbook.

3. Una vez estés en el workbook, realiza una tabla que contenga 3 filas y 31 columnas (o la cantidad de días que estuviste haciendo las mediciones). En la primera fila se colocarán el número de los días medidos. En la segunda fila se escribirán los datos de la precipitación en pulgadas y en la tercera fila serán los datos obtenidos de la temperatura. Para efectos de este ejemplo, se utilizaron los meses del año.

4. Una vez que ingreses los datos al programa Microsoft Excel, procederás a construir el climograma Para esto, selecciona toda la tabla

5. Luego de seleccionar la tabla, oprime la pestaña (tab) de INSERT.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 281

6. Una vez en el tab de INSERT selecciona el ícono de Recommended Charts.

7. Luego de oprimir el ícono de Recommended Charts, te saldrá una ventana en la que seleccionarás el tab de All Charts. Allí, elige la opción de Combo. Escoge la segunda opción de gráficas que incluye ejes de Y tanto en el lado izquierdo como en el lado derecho. Una vez seleccionado esto, puedes darle clic a OK.

8. Cuando hayas seleccionado todo en el orden designado, obtendrás una gráfica como la siguiente Para cambiar los ejes y el nombre de la gráfica, selecciona la misma gráfica y te saldrán 3 recuadros a la derecha. Haz clic en el que tiene una cruz verde y escoge con una marca de cotejo lo siguiente: axes, axis titles, chart title, gridlines, legend Da doble clic sobre el elemento que deseas modificar y cambia lo que sea necesario. Por ejemplo, si deseas colocar un título apropiado, haz doble clic sobre el lugar donde va el título y escríbelo.

9. Una vez que hayas trabajado con todos los elementos de la gráfica, tendrás una gráfica como la siguiente:

Cambio climático: Guía educativa para maestros 283

Referencias:

Educ.ar. (2007, agosto 17). Cómo construir y analizar climogramas. Recuperado el 5 de abril de 2018 de Educar: https://www.educ.ar/recursos/91073/como-construir-y-analizarclimogramas

World Weather and Climate Information (2010-2016). Climate: average monthly weather in Mayaguez, Puerto Rico. Recuperado el 6 de abril de 2018 de World Weather and Climate Information: https://weather-and-climate.com/average-monthly-Rainfall-TemperatureSunshine,mayaguez-pr,Puerto-Rico

Tiempo: uno o varios periodos (el maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes)

Estrategia de enseñanza: ECA

Fases: exploración, conceptualización y aplicación

Método de enseñanza: expositivo, demostrativo, de inquirir, acción o actividad

Técnica de enseñanza: repaso, trabajo cooperativo, discusión, asignación

Técnica de assessment (avalúo): preguntas abiertas, juego, collage

Integración con otras materias: Meteorología, Geología, Biología, Astronomía

Materiales:

• Cambio climático: Guía educativa para maestros

• Presentación: Cambio climático

• 1 globo

• Papel reciclado (puede ser de periódico, de estraza, papel de construcción o papel de fotocopia)

• 1 palito de madera

• Pega blanca

• Cinta adhesiva (tape) transparente

• Cartón grueso (puede ser de una caja)

• Tijeras

• Marcadores de colores

• Lápiz

• Mapa de la Tierra

• Grapadora

• Hojas de papel de color azul

• Pintura

• Pinceles

• Molde de la base del globo para hacerla en cartón

• Regla

• 5 termómetros de aire

Unidad: Cambio climático Zonas climáticas de la Tierra

• Lámpara potente

• Hoja de datos

• Cronómetro o reloj

• Fotos de distintos organismos (plantas y animales)

• Cinta adhesiva (tape) transparente (puede ser dos caras o normal)

• Mapa de Puerto Rico

• Fotos de organismos (fauna y flora) de las distintas zonas climáticas de la Tierra

• MapaMundi para proyectar

• Hoja de tarjetas con paisajes de las zonas climáticas

• Hoja de tarjetas con organismos de las zonas climáticas

• Hojas de tarjetas con fotos de diferentes vestimentas que se utilizan en las regiones del planeta

• Organismos o paisajes de diferentes partes de Puerto Rico

Nota: Es importante señalar que ni el Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ninguna marca en particular. Solamente se mencionan a modo de ejemplo para facilitar que las personas tengan una idea del tipo de materiales que deben utilizar.

Tipo de taxonomía: N. Webb (2005)

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Objetivos:

Luego de que se estudie el tema de zonas climáticas de la Tierra, el estudiante podrá:

• definir los conceptos microclima, zonas climáticas, zona polar, zona templada y zona tropical. (conceptual)

• determinar si en Puerto Rico y en el planeta existen diferentes tipos de climas. (conceptual)

• explicar varios factores que causan la fluctuación climática en la Tierra. (conceptual)

• construir un globo terráqueo para estudiar las distintas zonas climáticas. (procedimental)

• recopilar datos sobre la temperatura en las distintas zonas climáticas. (procedimental)

• analizar los datos obtenidos de la temperatura en cada zona climática. (conceptual)

• comparar las variaciones de temperatura en las diferentes zonas climáticas de nuestro planeta. (conceptual)

• investigar sobre características de la fauna y la flora que habita en las zonas climáticas de la Tierra. (procedimental)

• aplicar lo aprendido a distintas situaciones presentadas en un juego de las zonas climáticas. (procedimental)

• utilizar la tecnología para buscar la información necesaria para ubicar la flora y la fauna en el lugar

Actividades:

A. Inicio

1. Saludo

correspondiente de acuerdo a la temperatura medida. (procedimental)

• predecir el comportamiento de los organismos estudiados si el clima cambiara en su región. (conceptual)

• identificar los tipos de clima que existen en Puerto Rico. (conceptual)

• construir un collage de los microclimas de Puerto Rico. (procedimental)

• explicar cada microclima identificado en nuestro archipiélago. (conceptual)

• colaborar activamente en las tareas del trabajo en equipo. (actitudinal)

• respetar las ideas de sus compañeros en la realización del trabajo. (actitudinal)

* Los estándares de contenido y expectativas de grado del Programa de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico se encuentran al final de cada plan educativo.

* Las hojas de datos, los avalúos (assessment) y demás material educativo que se utilizará durante cada clase, se incluye después de cada plan educativo y en el CD de la guía.

2. Asuntos administrativos: pasar asistencia, etc. (se realiza internamente)

3. Reflexión: “La naturaleza le da a cada época y temporada algunas bellezas propias”. (Charles Dickens)

4. En la clase pasada, los estudiantes pudieron analizar y comparar el clima de distintas regiones de Puerto Rico y el maestro mencionó brevemente el concepto microclima. Durante la clase de hoy, el docente comenzará introduciendo nuevamente este concepto y luego estudiará las zonas climáticas del planeta. Para esto, el maestro dibujará en la pizarra o proyectará un organizador gráfico en el que colocará en el centro la palabra microclima (en una figura en forma de sol). Alrededor del sol habrán varias nubes en los que los estudiantes escribirán palabras o frases que describan lo que es microclima. Al completar el organizador, los alumnos construirán una definición lo más clara posible de este concepto y la escribirán en la pizarra.

Una vez los estudiantes hayan definido microclima, el educador le preguntará: “Según lo que pudimos observar en la clase anterior sobre los parámetros del tiempo en diferentes áreas de Puerto Rico, ¿este está compuesto por varios microclimas?” Se les permite a los estudiantes discutir brevemente lo que ellos habían analizado el día anterior para que lo apliquen a este nuevo concepto. Luego les preguntará: “Si en Puerto Rico existen diferentes tipos de clima, ¿existirán en la Tierra también distintos tipos de clima o será siempre el mismo en todo el planeta?” Se les permite a los alumnos expresar lo que piensan al respecto y de acuerdo a sus respuestas se les puede preguntar: “¿De qué factores dependerán estos patrones climáticos?”

Nota: Dentro de los factores que los estudiantes podrían mencionar están los siguientes: la luz solar, la curvatura y la inclinación del eje de la Tierra, la atmósfera, la rotación de la Tierra, la latitud, la longitud, la altura, el relieve, el mar, las corrientes oceánicas, entre otros.

B. Desarrollo

1. Cuando los estudiantes mencionen algunos de estos factores, el maestro, sin evaluar sus respuestas, guiará a los alumnos a realizar una actividad. De esta forma, ellos podrán descubrir los distintos patrones climáticos alrededor del planeta, las características de la fauna y la flora que habita allí y algunos de los factores que influencian las fluctuaciones en el clima.

2. El docente les pedirá a sus estudiantes que hagan un trabajo grupal. Deben construir un globo terráqueo (ver instrucciones para hacerlo). Una vez que tengan el globo terráqueo, lo colocarán de tal manera que quede inclinado 23º. Luego, le pegarán cinco (5) termómetros a un lado del planeta de forma vertical (ver instrucciones). Conseguirán una lámpara potente. Esta hará la función del sol. Esta lámpara la ubicarán cerca del globo terráqueo, alumbrando hacia el lugar donde están los termómetros. Los alumnos observarán cómo la luz entra al globo y medirán la temperatura cada cinco (5) minutos y la anotarán en la hoja de datos que el maestro les facilitó. Realizarán esta lectura tres (3) veces.

Nota: El maestro puede determinar el tiempo y la cantidad de veces que se repetirá este procedimiento de acuerdo a las necesidades de sus estudiantes.

3. Mientras observan el comportamiento de la temperatura, el maestro le entregará a cada uno de sus alumnos un dibujo o foto de distintas plantas y animales que habitan en la Tierra. Un dibujo por estudiante. El maestro les permitirá buscar información sobre la especie que le tocó a cada alumno. Para esto, pueden utilizar la tecnología que tengan disponible (teléfonos, tabletas, etc.). También, el docente puede tener varias fuentes de información en el salón para que los estudiantes las utilicen. Ellos buscarán aspectos básicos de estos organismos tales como: qué son, qué comen, qué características tienen, qué necesitan para sobrevivir, dónde viven y por qué, entre otros. Además, deben buscar información de las formaciones terrestres (relieve) en la región donde vive su organismo para relacionarlo con la zona climática.

4. Cuando tengan esta información y hayan realizado las lecturas de los termómetros, los alumnos, uno a uno, pegará este organismo en el área que ellos entienden debe vivir, tomando en consideración la temperatura de cada región del planeta (deben pegarlo en línea horizontal al lado del termómetro que indica la temperatura que ese organismo necesita para vivir). Al pegar el dibujo, el estudiante debe explicar por qué piensa que debe estar allí. Cada vez que un alumno haga esto, el maestro aprovechará para discutir las características de esos organismos, las características de cada zona climática de la Tierra, los factores que determinan la temperatura y el clima del planeta, cómo la entrada de la luz solar es un factor determinante en el clima terrestre, la importancia del océano, entre otros aspectos importantes. Recuerda que deben ser los mismos estudiantes los que logren observar las características y descubrir las distintas zonas climáticas.

Nota: El maestro puede aprovechar para relacionar la rotación de la Tierra, la inclinación, la curvatura y otros factores, con el clima del planeta.

5. Al terminar de pegar las especies en el globo, la Tierra debe quedar dividida en las distintas zonas. Allí los estudiantes, con la ayuda del maestro, mencionarán los nombres de cada una de estas áreas y definirán formalmente entonces lo que son las zonas climáticas y las distintas que existen en nuestro planeta.

Zonas climáticas – Son áreas de la Tierra en la que predomina un clima específico determinado por la temperatura, las precipitaciones, los vientos, la topografía, la vegetación, entre otros factores. En el planeta terrestre se distinguen varias zonas climáticas: la zona cálida o tropical, las zonas templadas y las zonas frías.

Zona polar – Es el área más fría de la Tierra. Se encuentra en los polos, en los extremos Norte y Sur del planeta. La entrada del sol a esta región es muy inclinada, por lo que las temperaturas se mantienen bajas.

Zona templada – En esta zona la luz solar entra de forma semiinclinada. Lo que ocasiona que esta área no sea ni muy fría ni muy caliente. La temperatura varía según lo cercano que se esté del ecuador o de los polos.

Zona tropical – Esta zona es la más cálida del planeta debido a que los rayos solares entran de forma perpendicular y más directa a la región. Se encuentra alrededor de la línea del ecuador.

Nota:

1. Es importante que los estudiantes puedan entender que las zonas polares y templadas existen tanto en el hemisferio Norte como en el hemisferio Sur de la Tierra.

2. El maestro puede aprovechar para discutir brevemente la clasificación climática de Köppen.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 291

C. Cierre

1. Se les pedirá a los estudiantes que realicen un juego de las zonas climáticas de la Tierra. En este deberán aplicar lo aprendido a diferentes situaciones. Para jugarlo, pueden utilizar una de las siguientes alternativas:

a. El maestro dividirá el grupo en dos subgrupos para formar dos equipos. Luego, proyectará en la pizarra distintos paisajes o diversos dibujos con los que los alumnos tendrán que resolver distintas situaciones según la zona climática. Cada equipo tendrá su turno de contestar. El que ofrezca la mayor cantidad de respuestas correctas, gana. El maestro le puede otorgar un premio (pegatina [sticker], un libro de pintar, entre muchas otras alternativas).

b. Realizar el mismo juego de la opción anterior, pero de forma interactiva. Esto se hará si tienes recursos tecnológicos disponibles. Este juego está incluido en el DVD de la guía y se divide en actividad 1, 2 y 3. Este puede ejecutarse en Flash. Por otro lado, si tienen acceso a la Internet puede ejecutarlo en la siguiente dirección http://www.yoestudio.cl/ sites/default/files/html5_oda07_0/index.html. El juego fue creado por imactiva.cl.

Nota: Una vez que terminen el juego, el maestro les pedirá que reflexionen y realicen una predicción sobre qué ocurriría con los organismos si el clima cambiara en cada región. Por otro lado, las situaciones que acaban de resolver, ¿las solucionarían de la misma forma? Los estudiantes deben explicar su respuesta.

2. Se aclararán las dudas sobre el tema.

Asignación:

1. Se les dará a los estudiantes un mapa de Puerto Rico. A parte, se les entregará unos dibujos de flora y fauna que viven en nuestro archipiélago. Los estudiantes deben ubicar y pegar cada una de las especies en el área específica de Puerto Rico en la que habitan. Al final debe quedarles una especie de collage dentro del mapa. Luego, explicarán la razón por la que colocaron cada organismo en el lugar que eligieron y escribirán su razonamiento en el espacio indicado cerca del mapa.

Nota:

1. Los estudiantes pueden utilizar el mapa que preparó el Servicio Nacional de Meteorología para que vean las distintas clasificaciones climáticas que se le dan a estos microclimas. Hay que indicarles a los alumnos que estas clasificaciones se realizaron comparando los tipos de clima que hay dentro del archipiélago puertorriqueño. Sin embargo, no necesariamente cada tipo de clima es comparable con otras regiones del mundo. Por ejemplo: cuando decimos que en Puerto Rico hay una región que tiene clima seco, se hace comparando este clima con el clima de otras regiones de Puerto Rico. O sea que esa región es la más seca de la isla. Pero, esto no significa que es la más seca del mundo. Las clasificaciones climáticas, se realizaron tomando en cuenta solamente los microclimas de Puerto Rico.

2. Otro aspecto importante que hay que destacar con respecto al mapa de las divisiones climáticas, es que, aunque se hicieron esas divisiones tomando en cuenta las características climáticas generales de cada región, dentro de la misma zona pueden haber variaciones en esas propiedades del clima. Sin embargo, se definieron las áreas basados en las características generales que comparten.

3. También el maestro puede explicarles a los estudiantes el proceso que ocurre en Puerto Rico con los vientos alisios. Estos determinan la humedad que caracteriza las distintas regiones de Puerto Rico. Esta humedad, a su vez, contribuye a la configuración del clima a través de todo el archipiélago puertorriqueño. Los alumnos pueden dejarse llevar por esto para clasificar los tipos de clima que existen en cada zona de nuestro archipiélago.

Proceso de los vientos alisios:

1. Los vientos alisios salen desde África y entran a Puerto Rico por el Este. Recuerde que se establece la dirección del viento tomando en consideración los que predominan.

2. Estos vientos arrastran la humedad que absorben durante su trayectoria hacia el Caribe.

3. Una vez llegan a Puerto Rico, se encuentran con el área montañosa del Este de nuestro archipiélago (El Yunque). Allí, esta masa de aire choca con las montañas de esa zona. Esto hace que la mayor parte de la humedad que trae consigo se quede en esa área.

4. Luego, los vientos alisios continúan su trayectoria a través de Puerto Rico y según van interactuando con la topografía de la isla van perdiendo y recuperando humedad, en un proceso dinámico. Por esta razón, hay lugares en Puerto Rico más húmedos que otros y las características climáticas van cambiando.

Nota: Recuerda que las distintas áreas se clasifican de acuerdo al clima que predomina. No obstante, dentro de cada zona hay variaciones climáticas relacionadas a los efectos locales (combinación entre la humedad y el calor diurno).

5. Basado en lo expuesto anteriormente, los estudiantes podrían dividir a Puerto Rico en cuatro (4) zonas climáticas. Esto es una clasificación bastante estimada, pero que representaría el comportamiento del clima en nuestro archipiélago.

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Estándares de contenido y expectativas de grado

Ciencias de la Tierra y el Espacio

Estándar: Interacciones y energía

Expectativas e indicadores:

El lugar de la Tierra en el Universo

K.T.CT1.IE.1 Hace observaciones para determinar el efecto de la luz solar sobre la superficie de la Tierra.

K.T.CT1.IE.3 Utiliza observaciones para predecir patrones en la Tierra causados por los distintos sistemas de este planeta; esto incluye los patrones del clima, el día y la noche, las estaciones y las fases lunares.

2.T.CT1.IE.3 Hace un modelo para demostrar cómo la inclinación y ubicación del eje de la Tierra afecta la forma en que la luz del Sol llega a la Tierra.

4.T.CT1.IE.2 Explica cómo el Sol es la fuente primaria de energía sobre la Tierra y que provoca muchos otros cambios que ocurren en la superficie de la Tierra.

5.T.CT2.IE.1 Define, diferencia e identifica las diferentes zonas climáticas del planeta.

Los sistemas de la Tierra

3.T.CT2.IE.2 Obtiene información acerca de diferentes formaciones terrestres en las distintas regiones de la Tierra para llegar a conclusiones sobre la relación entre formaciones terrestres y zonas climáticas.

Estándar: Conservación y cambio

La Tierra y la actividad humana

K.T.CT3.CC.2 Reconoce las características del clima en Puerto Rico. Diferencia entre los diferentes estados del tiempo.

Los sistemas de la Tierra

3.T.CT2.CC.2 Representa datos mediante el uso de tablas y otros tipos de gráficas para describir patrones climáticos y predecir el efecto de las condiciones del tiempo durante una estación particular en una zona determinada

Ciencias Físicas

Estándar: Interacciones y energía

Expectativas e indicadores:

Energía

2.F.CF3.IE.2 Construye un modelo de la Tierra donde identifique el Sol como fuente de luz y calor para el planeta.

Conocimiento climático: Principios esenciales de la ciencia climática

Principio 1: El Sol es la principal fuente de energía para el sistema climático de la Tierra

a. La luz solar que llega a la Tierra puede calentar la tierra, el océano y la atmósfera. Una parte de esa luz solar es reflejada de vuelta al espacio por la superficie, las nubes o el hielo. Mucha de la luz solar que alcanza la Tierra es absorbida y calienta al planeta.

c. La inclinación del eje terrestre relativo a su órbita alrededor del Sol resulta en cambios predecibles en la duración del día y la cantidad de luz solar recibida en cualquier latitud durante un año. Estos cambios causan el ciclo anual de estaciones y los cambios asociados de temperatura.

d. Los cambios graduales en la rotación de la Tierra y su órbita alrededor del Sol cambian la intensidad de luz solar recibida en las regiones polares y ecuatoriales de nuestro planeta. Por lo menos durante el último millón de años, estos cambios ocurrieron en ciclos de 100,000 años que produjeron eras de hielo y periodos más cortos de calentamiento entre ellos.

Principio 2: El clima está regulado por interacciones complejas entre los componentes del sistema de la Tierra

a. El clima de la Tierra está influenciado por las interacciones que involucran al Sol, el océano, la atmósfera, las nubes, el hielo, la tierra y la vida. El clima varía en cada región como resultado de las diferencias locales en estas interacciones.

Principio 3: La vida en la tierra depende del clima, es moldeada por él y lo afecta

a. Los organismos individuales sobreviven dentro de rangos específicos de temperatura, precipitación, humedad y luz solar. Los organismos expuestos a condiciones climáticas afuera de su rango normal deben adaptarse o migrar, o de lo contrario perecerán

Principio 4: El clima varía en el espacio y tiempo a través de los procesos naturales y antropogénicos

a. El clima está determinado por los patrones a largo plazo de temperatura y precipitación y sus extremos en una localidad. Las descripciones del clima pueden referirse a áreas que son a nivel local, regional, o global. El clima puede ser descrito en diferentes intervalos de tiempo, tales como décadas, años, estaciones, meses o fechas específicas del año.

Tomado del United States Global Change Research Program.

Descubre las zonas climáticas de la Tierra

Existen diversos factores que determinan el clima en la Tierra. Algunos de estos factores son: la luz solar, la curvatura y la inclinación del eje de la Tierra, la atmósfera, la rotación de la Tierra, la latitud, la longitud, la altura, el relieve, el mar, las corrientes oceánicas, entre otros. Ahora, estos elementos ocasionarán que el clima sea igual en todo el planeta o existirán áreas climáticas diferentes? Es importante saber esto ya que, teniendo este conocimiento, el ser humano puede adaptarse más fácilmente a su ambiente y adoptar el estilo de vida más apropiado que le permita sobrevivir.

En la siguiente actividad construirás un globo terráqueo con el que descubrirás las características de las zonas climáticas de nuestro planeta, así como las de los organismos que viven en ella (fauna y flora). Haz el siguiente procedimiento.

reciclado (puede ser de periódico, de estraza, papel de construcción o papel de fotocopia) palito de madera

Pega blanca

Cinta adhesiva (Tape) transparente

Cartón grueso (puede ser de una caja)

Marcadores de colores

Mapa de la Tierra

papel de color azul

Molde de la base del globo para hacerla en cartón

Procedimiento:

1. Infla el globo y amárralo para que el aire no se escape.

2. Pega un pedazo de cinta adhesiva (tape) transparente en el extremo superior del globo (justo donde soplaste) para darle forma esférica.

3. Corta el papel reciclado (de periódico o de fotocopia, etc.) en pedazos

4. Utiliza pega blanca para pegar los pedazos del papel reciclado sobre todo el globo.

5. Una vez la pega esté seca, pega sobre el globo pedazos de papel de color azul y deja que la pega se seque nuevamente. Si no tienes papel azul, puedes pintar el globo con pintura azul

6. Cuando ya el papel esté seco, utiliza la tijera para romper el globo y sacarlo de la esfera que construiste con el papel.

7. Luego, toma el mapa del mundo y coloréalo con los marcadores de colores. También puedes utilizar el mapa provisto en esta guía y que ya está coloreado.

8. Recorta el mapa y pégalo a la esfera de papel que hiciste. De esta forma quedará como el globo terráqueo.

9. Imprime los moldes de la base del globo y recórtalos.

10. Utiliza los moldes que recortaste y trázalos en el cartón. Asegúrate de que tu globo cabe en el molde, si no ajústalo al tamaño de tu globo.

11. Luego, recorta cada parte (2 piezas de cada una) y pégalas con pega blanca.

12. Toma la parte inferior de cada molde y con una regla marca el centro.

Cambio climático: Guía educativa para maestros

13. Dejándote llevar por la marca que colocaste, recorta una línea de 3 cm aproximadamente en cada molde.

14. Pinta de tu color favorito los cartones. Puedes utilizar los pinceles o con los marcadores de colores.

15. Una vez los cartones estén pintados y secos, une la parte inferior de las bases utilizando la línea que cortaste. De esta forma se quedará de pie la base del globo.

16. Ahora, toma el globo terráqueo que construiste e introdúcele por el centro el palo de madera. Este debe cruzar de un lado al otro.

17. Luego, pega el palo a la base. Los extremos de este deben estar firmes en la base del cartón.

Ya construiste el globo terráqueo, ahora es importante verificar si el clima podría ser diferente en las distintas áreas de la Tierra. Para esto, medirás la temperatura en cada región de la Tierra, según entra la luz solar.

Materiales:

 5 termómetros de aire

 Lámpara potente

 Hoja de datos

 Cronómetro o reloj

 Fotos de distintos organismos (plantas y animales)

 Cinta adhesiva (tape) transparente (puede ser dos caras o normal)

Procedimiento:

1. Una vez tengas tu globo terráqueo construido, pega cinco (5) termómetros a un lado del planeta de forma vertical.

2. Coloca una lámpara potente cerca del globo terráqueo, alumbrando hacia el lugar donde están los termómetros. Esta hará la función del Sol.

3. Observa cómo la luz entra al globo y mide la temperatura cada cinco (5) minutos. Anota este dato en la hoja que el maestro te facilitó. Realiza esta lectura tres (3) veces o las veces que el maestro determine.

4. Mientras observas el comportamiento de la temperatura, busca información sobre la foto de la especie que el maestro te asignó. Para esto, puedes

utilizar la tecnología que tengas disponible (teléfonos, tabletas, etc.) o fuentes que tengas disponibles en el salón. Busca aspectos básicos del organismo tales como: qué es, qué come, qué características tiene, qué necesita para sobrevivir, dónde vive y por qué, entre otros. Además, debes investigar sobre las formaciones terrestres (relieve) en la región donde vive tu organismo para relacionarlo con la zona climática.

5. Cuando tengas esta información y hayas realizado las lecturas de los termómetros, pega este organismo en el área que entiendes debe vivir, tomando en consideración la temperatura de cada región del planeta (pégalo en línea horizontal al lado del termómetro que indica la temperatura que ese organismo necesita para vivir). Al pegar el dibujo, explica por qué piensas que debe estar allí.

6. Discute con tu maestro y compañeros de clase las características del organismo que te tocó, las características de cada zona climática de la Tierra, los factores que determinan la temperatura y el clima del planeta, cómo la entrada de la luz solar es un factor determinante en el clima terrestre, entre otros aspectos importantes.

7. Cuando todos los estudiantes terminen de pegar las especies en el globo, observa qué ocurre con la Tierra. ¿Queda dividida en distintas zonas o se ve igual? Si te quedan diferentes zonas, menciona los nombres de cada una de estas áreas y define lo que son las zonas climáticas e indica las que existen en nuestro planeta.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Hoja de datos Zonas climáticas de la Tierra

Nombre: Fecha:

Maestro (a): Grado-Grupo:

Instrucciones: Luego de haber construido tu globo terráqueo, pegado los termómetros en cinco (5) áreas distintas de este globo y colocado una lámpara potente alumbrando los termómetros, recopila los datos de la temperatura y compara sus distintas variaciones. Después busca información sobre el organismo que se te asignó para determinar el lugar donde puede vivir según los datos de la temperatura. Para realizar este procedimiento sigue los siguientes pasos.

I. Datos de temperatura

Mide la temperatura cada cinco (5) minutos para ver la fluctuación de este parámetro según su ubicación en el globo. Repite esta medición en tres (3) ocasiones o la cantidad de veces que el maestro determine. Anota tus datos y tus observaciones en la siguiente tabla. Al terminar, contesta las preguntas que se encuentran debajo de esta.

Termómetro 1

Termómetro 2

Termómetro 3

Termómetro 4

Termómetro 5

Preguntas:

1. ¿En qué región del globo terráqueo mediste la temperatura mayor?

2. ¿En qué región del globo terráqueo mediste la temperatura menor?

3. Explica la razón, desde tu perspectiva, del comportamiento de la temperatura en las distintas regiones del globo terráqueo. ¿Por qué algunas son más altas y otras son más bajas? ¿Qué factores están interviniendo en las fluctuaciones de este parámetro (temperatura)?

II. Información sobre tu organismo

Una vez el maestro te asigne un organismo, busca información sobre este y determina en qué región del planeta Tierra podría vivir y desarrollarse mejor. Utiliza la tecnología que tengas a la mano (teléfono, tableta, etc.) o los recursos y fuentes que tengas en el salón. Escribe esta información en el siguiente espacio.

Organismo: _______________________________

¿Qué tipo de organismo es?

¿Qué come?

¿Qué características tiene?

¿Qué necesita para sobrevivir? Por ejemplo: tipo de ambiente y recursos que necesita.

Basado en la información que encontraste, ¿en qué región del planeta sería el mejor lugar para que esta especie pueda vivir y crecer efectivamente? ¿Cómo son las formaciones terrestres (relieve) de la región donde vive tu organismo? ¿Cómo es el clima? Explica tus respuestas.

Luego de realizar esta actividad, define las zonas climáticas de la Tierra. ¿Cuántas hay? ¿Cómo se llaman? Menciona las características que posee cada una de ellas. ¿En cuál zona vives tú? Si pudieras vivir en otra región, ¿en cuál sería? ¿Por qué? Escribe las respuestas a estas preguntas en forma de párrafo.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Plantas zonas climáticas de la Tierra

Cambio climático: Guía educativa para maestros

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Imágenes de zonas climáticas - organismos

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Imágenes de zonas climáticas - paisajes

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Imágenes de zonas climáticas - vestimentas

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Fecha: ________________

GradoGrupo : ________________________

___________________________________

Nombre:

Maestro (a): ___________________________________

Instrucciones: Observa cuidadosamente cada dibujo o foto de las especie s de flora y fauna que se te entreg aron. Recórtalos y pégal os dentro del mapa de Puerto Rico, en el área en el que vive n est os organismo s . Recuerda que para ubicar cada uno correctamente, debes analizar los distintos tipos de clima (microclimas) que existen en nuestro archipiélago y las caracterís ticas que tienen . U tiliza el mapa que preparó el Servicio Nacional de Meteorología para que veas las distintas clasificaciones que se le dan a estos microclimas . Al terminar te debe quedar un collage en el que se podrá distinguir las diferencias entre cada zona de Puerto Ric o. Luego de colocar cada especie en su lugar, escribe en el espacio provisto la razón por la que ese organismo debe vivir el en sitio que seleccionaste.

Escribe en el siguiente espacio la razón por la que cada especie debe vivir en el lugar que seleccionaste.

Tiempo: uno o varios periodos (el maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes)

Estrategia de enseñanza: ECA

Fases: exploración, conceptualización y aplicación

Método de enseñanza: expositivo, demostrativo, de inquirir, acción o actividad

Técnica de enseñanza: repaso, preguntas y respuestas, discusión, asignación

Técnica de assessment (avalúo): juegos, actividad para clasificar comportamientos que provocan calentamiento global

Integración con otras materias: Meteorología, Ciencias Terrestres, Astronomía

Materiales:

• Cambio climático: Guía educativa para maestros

• Presentación: Cambio climático

• Vídeo: ¿Qué es el efecto invernadero? –Sostenibilidad. Este vídeo es de Sostenibilidad para todos - Acciona y fue tomado de: https:// www.youtube.com/watch?v=YLFLxQ0t07A

• Dibujo lineal de efecto invernadero

• Crayolas o lápices de colores

• Dibujo de un invernadero de plantas

• Dibujo de la comparación del efecto invernadero y del calentamiento global

• Hoja de la demostración del calentamiento global

• Una caja de zapatos (de cartón); recicla una que tengas

• Termómetro de ambiente

• Cristal o plástico transparente para tapar la caja

• Pega

• Cartulina

• Hoja de procedimiento para juego de efecto invernadero vs. calentamiento global

Unidad: Cambio climático Efecto invernadero y calentamiento global

• Hoja de la actividad para clasificar comportamientos que provocan calentamiento global y comportamientos que ayudan a disminuir los gases de efecto invernadero en nuestra atmósfera

• Juego sobre el efecto invernadero. Este juego fue realizado por Endesa y tomado de https:// www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursosinteractivos/el-uso-de-la-electricidad/juegoefecto-invernadero

Nota: Es importante señalar que ni el Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ninguna marca en particular. Solamente se mencionan a modo de ejemplo para facilitar que las personas tengan una idea del tipo de materiales que deben utilizar.

Tipo de taxonomía: N. Webb (2005)

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Objetivos:

Luego de que se estudie el tema del efecto invernadero y calentamiento global, el estudiante podrá:

• definir los conceptos efecto invernadero, gases de efecto invernadero y calentamiento global. (conceptual)

• analizar la función de los gases de efecto invernadero en la atmósfera. (conceptual)

• dibujar el proceso del efecto invernadero. (procedimental)

• explicar el proceso del efecto invernadero. (procedimental)

• realizarán una demostración del efecto invernadero y el calentamiento global. (procedimental)

• dramatizar lo que ocurre con el calor según la cantidad de gases de efecto invernadero que se acumule en la atmósfera. (procedimental)

• comparar el efecto invernadero que ocurre naturalmente y el calentamiento global causado por la emisión a gran escala de gases de efecto invernadero. (conceptual)

• clasificar diferentes comportamientos que aumentan o reducen el efecto invernadero. (conceptual)

• analizar las causas del calentamiento global. (conceptual)

• proponer medidas para disminuir su aportación a la emisión de gases de efecto invernadero y por consiguiente al calentamiento global. (procedimental)

Actividades:

A. Inicio

1. Saludo

• reconocer la importancia del efecto invernadero para la vida en la Tierra y de mantener bajo control la emisión de los gases de efecto invernadero para disminuir el calentamiento global. (conceptual)

• colaborar activamente para proteger nuestros recursos naturales. (actitudinal)

• asumir o adoptar conductas sostenibles para contribuir a la conservación de nuestro planeta. (actitudinal)

* Los estándares de contenido y expectativas de grado del Programa de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico se encuentran al final de cada plan educativo.

* Las hojas de datos, los avalúos (assessment) y demás material educativo que se utilizará durante cada clase, se incluye después de cada plan educativo y en el CD de la guía.

2. Asuntos administrativos: pasar asistencia, etc. (se realiza internamente)

3. Reflexión: “Se nos acaba el experimento más peligroso de la historia en este momento, que es ver la cantidad de dióxido de carbono que la atmósfera puede manejar antes de que haya una catástrofe ambiental”. (Elon Musk)

4. Mientras se estudió las zonas climáticas de la Tierra y los diferentes microclimas que tenemos en Puerto Rico, los estudiantes pudieron observar la importancia que tiene la atmósfera y la luz solar, entre otros factores, para mantener un clima adecuado para la vida (tal como la conocemos) en nuestro planeta. Aprovechando que los alumnos tienen este conocimiento, el maestro comenzará a enseñar el tema de efecto invernadero. Para esto, el docente utilizará la técnica de enseñanza de preguntas y respuestas para repasar brevemente lo que es la atmósfera, de qué gases está compuesta y las distintas capas que la forman. Además, irá introduciendo el nuevo tema. Las preguntas podrían ser las siguientes:

“¿Cuántos recuerdan lo qué es la atmósfera?” Cuando los estudiantes levanten la mano, el maestro le pedirá a algunos de ellos que expliquen en sus propias palabras lo que es. Luego, continuará preguntando: “¿Cuántas capas contiene la atmósfera de la Tierra? ¿De qué gases está compuesta?”

Nota: Recuerda que los gases que componen la atmósfera terrestre, y que los estudiantes podrían mencionar, son los siguientes:

5. Una vez los estudiantes hayan contestado estas preguntas, el maestro dirá: “Analicen lo siguiente: si la atmósfera está compuesta por todos esos gases (refiriéndose a los que mencionaron los estudiantes), ¿cómo estos llegaron allí? ¿Qué función tienen ellos en nuestra atmósfera? ¿Cuáles de estos gases pueden retener mejor el calor? ¿Cómo se llama el proceso mediante el cual se retiene el calor en la atmósfera? Vamos a ver un vídeo que les ayudará a responder cada una de estas interrogantes”.

B. Desarrollo

1. Mientras los alumnos analizan estas preguntas, el maestro les colocará el vídeo ¿Qué es el efecto invernadero? – Sostenibilidad que habla del efecto invernadero. El educador les pide a los estudiantes que estén muy pendientes para que puedan contestar las interrogantes anteriores.

2. Luego de ver el vídeo, el maestro les entregará a sus estudiantes un dibujo (lineal) en el que se puede apreciar parte de la Tierra con su atmósfera. En este podrán explicar la forma en que la atmósfera mantiene la temperatura en el planeta Tierra y definir lo que es el efecto invernadero. Ellos deben pintar las figuras y dibujar las flechas que les ayuden a mostrar el proceso completo. Luego, deben completar los espacios en blanco que tiene el dibujo.

3. Cuando terminen, el maestro enviará a la pizarra a algunos de los estudiantes para que hagan el dibujo y entre todos expliquen el efecto invernadero. El maestro aprovechará para aclarar todo el proceso y proyectará en la pizarra una ilustración de un invernadero de plantas para exponer la razón por la que le llaman efecto invernadero. De esta manera, los alumnos tendrán de manera visual la explicación, entonces escribirán en la pizarra la definición.

También el maestro puede hacer una demostración del efecto invernadero. Se utilizará el siguiente procedimiento:

Materiales:

1. Una caja de zapatos (de cartón); recicla una que tengas

2. Termómetro de ambiente

3. Cristal o plástico transparente para tapar la caja

4. Pega

5. Cartulina

Procedimiento:

1. Busca una caja de zapatos, fórrala de color blanco por dentro y pega la cartulina dentro de esta dividiéndola por la mitad.

2. Coloca el termómetro dentro de la caja.

3. Luego, coloca la caja al sol. Asegúrate de que la cartulina permite que el termómetro esté a la sombra.

4. Espera diez (10) minutos y anota la temperatura.

5. Ahora, sin mover la caja tápala con el cristal o con un plástico transparente.

6. Espera diez (10) minutos más y anota nuevamente la temperatura. ¿Qué observas?

Nota:

1. El docente debe recordar definir los gases que están relacionados con este proceso.

2. Es importante recalcar que el efecto invernadero es un proceso natural y de suma importancia para sostener la vida en la Tierra.

3. Recuerda que durante la demostración se está tratando de reproducir lo que ocurre en el planeta Tierra, pero a una escala pequeña. También es importante aclarar que en el proceso de efecto invernadero que causa calentamiento global, y por consiguiente cambio climático, lo que ocurre es que los gases de efecto invernadero, como el CO2, atrapan el calor que viene de la radiación infrarroja del sol y al aumentar significativamente, aumenta la temperatura del planeta. En la demostración, en términos físicos, podría estar subiendo la temperatura, en su gran mayoría, por el proceso de convección. La convección no causa calentamiento global. Sin embargo, el resultado del aumento en la temperatura es el mismo. Entonces, se lleva a cabo esta demostración para que los estudiantes observen y aprendan el concepto.

Definiciones:

Efecto invernadero – es un proceso natural de la Tierra mediante el cual algunos gases que se encuentran en la atmósfera, como por ejemplo el dióxido de carbono, retienen la energía de la tierra luego de haber recibido radiación solar.

Gases de efecto invernadero

– Son gases que componen la atmósfera que pueden ser de origen natural o antropogénico. Estos gases absorben y emiten radiación en determinadas longitudes de ondas del espectro de radiación infrarroja emitido por la superficie de la Tierra, la atmósfera y las nubes. Algunos de estos gases son: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los clorofluorocarbonos (CFC) y el ozono (O3).

Cambio climático: Guía educativa para maestros 327

Rayos de onda corta del sol Los rayos infrarrojos son irradiados desde el suelo y no pueden pasar a través del cristal

Los rayos de onda larga son irradiados hacia la atmósfera

Rayos de onda corta calientan el suelo

El aire caliente sube y calienta el invernadero

4. Con las actividades anteriores, ya los estudiantes saben lo que es el efecto invernadero y su importancia para la vida en nuestro planeta. Sin embargo, está ocurriendo un fenómeno que los alumnos deben analizar y es el calentamiento global. El vídeo que ellos estuvieron observando les habla sobre el aumento de la producción de los gases de efecto invernadero por las acciones humanas. Entonces el maestro hará referencia a este vídeo (y si necesita colocarlo nuevamente, puede hacerlo) y le preguntará a sus estudiantes, “¿Qué ocurre cuando se producen más gases de efecto invernadero de lo que el planeta genera naturalmente?” El docente permite que los estudiantes opinen al respecto sin evaluar sus respuestas. Luego, los invita a jugar (dramatizar) para ver qué ocurre cuando el nivel de estos gases de efecto invernadero incrementan en nuestra atmósfera.

Juego: Efecto invernadero natural vs. calentamiento global

Primera Parte:

1. Diez (10) estudiantes hacen un círculo en un área del salón que el maestro designe. Deben estar separados. Estos representan los gases de efecto invernadero de la atmósfera y el círculo es la Tierra.

2. Dentro del círculo, en el centro, se quedarán cinco (5) estudiantes que representan el calor que se acumula en el planeta.

3. Un estudiante tomará cinco (5) segundos aproximadamente en un cronómetro, mientras los estudiantes que representan el calor tratan de salir del planeta. Los demás estudiantes observarán si estos logran salir.

Segunda parte:

1. Todos los estudiantes formarán un círculo en un área del salón que el maestro designe. Deben estar todos bien unidos. Estos representan los gases de efecto invernadero de la atmósfera y el círculo es la Tierra.

2. Dentro del círculo, en el centro, se quedarán los mismos cinco (5) estudiantes del ejercicio anterior y que representan el calor que se acumula en el planeta.

3. Un estudiante o el maestro tomará cinco (5) segundos aproximadamente en un cronómetro, mientras los estudiantes que representan el calor tratan de salir del planeta. Todos los estudiantes observarán si estos logran salir por la red que ellos están formando.

5. Al terminar el juego, el docente preguntará: “¿Qué pasó con el calor cuando no habían muchos gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra?” Luego que ellos contesten, le preguntará: “¿Qué ocurrió con el calor cuando se acumularon muchos gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre?”

Los alumnos observarán que cuando se acumulan en la atmósfera más gases de efecto invernadero de los que se producen naturalmente, el calor es atrapado y la Tierra se sobrecalienta, ocasionando calentamiento global. Entonces, el maestro aprovecha para

discutir lo que es el calentamiento global y qué lo provoca. Para esto, utilizará la ilustración de la comparación entre efecto invernadero que ocurre naturalmente y calentamiento global.

La luz solar atraviesa la atmósfera de la Tierra, donde parte de ella es absorbida por la superficie y otra es reflejada.

Los gases de efecto invernadero retienen parte de la luz reflejada.

Muchas de las actividades que realiza el ser humano actualmente, tales como la quema de combustibles fósiles, la deforestación, la ganadería, entre otras, están aumentando los gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre.

Debido a este incremento de los gases de efecto invernadero, la atmósfera retiene más calor de lo usual. Esto causa que el equilibrio natural se desestabilice y aumente la temperatura.

Calentamiento global – es el aumento prolongado en la temperatura promedio de la atmósfera terrestre y de los océanos, que ocurre por el incremento de gases de efecto invernadero, lo que ocasiona que el calor que entra a la Tierra se quede atrapado causando el aumento de la temperatura del planeta.

1. Se les entregará a los estudiantes una hoja que contiene diferentes imágenes de comportamientos que ayudan a disminuir la emisión de los gases de efecto invernadero e imágenes que aumentan la emisión de estos gases. Los alumnos deben clasificarlos en comportamientos que podrían aumentar la posibilidad de calentamiento global y los que no aumentarían esa posibilidad.

2. Si el maestro tiene tecnología en el salón de clases, le pedirá a sus estudiantes que vayan a la Internet y entren a la siguiente dirección: https://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/ recursos-interactivos/el-uso-de-la-electricidad/juego-efecto-invernadero. Allí encontrarán un juego interactivo en el que le ofrecen una serie de situaciones y ellos deben elegir si las acciones incrementan o reducen el efecto invernadero.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 329

C. Cierre

Otra parte de la luz reflejada vuelve al espacio.

3. Se aclararán las dudas sobre el tema.

Asignación:

1. El docente les pedirá a los estudiantes que reflexionen sobre las causas del calentamiento global y mencionen qué está ocurriendo en el planeta debido al aumento de los gases de efecto invernadero. Luego, los alumnos deben hacer una lista de comportamientos que están realizando en su vida cotidiana que podría aportar al incremento de esta situación y proponer medidas para corregir esta conducta.

Nota: El maestro se asegurará de discutir esta asignación ya que los estudiantes deben mencionar que a causa del calentamiento global está ocurriendo cambios en el clima. Esto ayudará a introducir el próximo tema que se ofrecerá en clase.

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Estándares de contenido y expectativas de grado

Ciencias de la Tierra y el Espacio

Estándar: Interacciones y energía

Expectativas e indicadores:

El lugar de la Tierra en el Universo

K.T.CT1.IE.1 Hace observaciones para determinar el efecto de la luz solar sobre la superficie de la Tierra.

K.T.CT1.IE.3 Utiliza observaciones para predecir patrones en la Tierra causados por los distintos sistemas de este planeta; esto incluye los patrones del clima, el día y la noche, las estaciones y las fases lunares.

4.T.CT1.IE.2 Explica cómo el Sol es la fuente primaria de energía sobre la Tierra y que provoca muchos otros cambios que ocurren en la superficie de la Tierra.

Estándar: Estructuras y niveles de organización de la materia

Los sistemas de la Tierra

K.T.CT2.EM.1 Reconoce y describe los distintos materiales que componen los sistemas de la Tierra.

Conocimiento climático: Principios esenciales de la ciencia climática

Principio 1: El Sol es la principal fuente de energía para el sistema climático de la Tierra

a. La luz solar que llega a la Tierra puede calentar la tierra, el océano, y la atmósfera. Una parte de esa luz solar es reflejada de vuelta al espacio por la superficie, las nubes o el hielo. Mucha de la luz solar que alcanza la Tierra es absorbida y calienta al planeta.

b. Cuando la Tierra emite la misma cantidad de energía que absorbe, su presupuesto energético está en equilibrio, y su temperatura promedio permanece estable.

Principio 2: El clima está regulado por interacciones complejas entre los componentes del sistema de la Tierra

c. La cantidad de energía solar absorbida o irradiada por la Tierra es modulada por la atmósfera y depende en su composición. Los gases de invernadero —tales como el vapor de agua, dióxido de carbono y metano— ocurren naturalmente en pequeñas cantidades y absorben y liberan energía termal más eficientemente que los gases más abundantes como nitrógeno y oxígeno. Los pequeños incrementos en las concentraciones de dióxido de carbono tienen un efecto mayor en el cambio climático.

d. La abundancia de los gases de efecto invernadero en la atmósfera es controlada por los ciclos biogeoquímicos que continuamente circulan estos componentes entre el océano, la tierra, la vida y las reservas atmosféricas. La abundancia de carbono en la atmósfera es reducida a través de la acumulación de sedimentos en el fondo marino y la acumulación de biomasa vegetal y la abundancia es incrementada a través de la deforestación y la quema de combustibles fósiles al igual que a través de otros procesos.

e. Las partículas en el aire, llamadas “aerosoles”, tienen un efecto complejo en el balance energético de la Tierra: pueden causar el enfriamiento al reflejar la luz entrante hacia el espacio, y calentamiento al absorber y liberar energía en la atmósfera. Las partículas pequeñas sólidas y líquidas pueden ser liberadas en la atmósfera a través de una variedad de procesos antropogénicos y naturales, incluyendo erupciones volcánicas, rocío marino, fuegos forestales y las emisiones generadas a través de las actividades humanas.

Principio 3: La vida en la Tierra depende del clima, es moldeada por él y la afecta

b. La presencia de pequeñas cantidades de gases de efecto invernadero que atrapan calor en la atmósfera calientan la superficie de la Tierra, dando como resultado un planeta que sostiene el agua líquida y la vida.

e. La vida —incluyendo microbios, plantas y animales y seres humanos— es una causa mayor del ciclo global de carbono y puede influenciar el clima global al modificar la composición química de la atmósfera. El registro geológico muestra que la vida ha afectado significativamente la atmósfera durante la historia de la Tierra.

Principio 4: El clima varía en el espacio y tiempo a través de los procesos naturales y antropogénicos

g. Los procesos naturales que remueven el dióxido de carbono de la atmósfera operan más lento cuando se comparan a los procesos actuales que los añaden a la atmósfera. Como consecuencia, el dióxido de carbono introducido en la atmósfera hoy puede permanecer allí por cien años o más. Otros gases de efecto invernadero, incluyendo algunos creados por los humanos, pueden permanecer en la atmósfera por miles de años.

Principio 6: Las actividades humanas están impactando el sistema climático

a. El consenso de los estudios científicos en el clima es abrumador, e indica que la mayor parte del incremento observado en las temperaturas globales promedio desde la primera parte del siglo XX es muy probable que se deba a las actividades humanas, principalmente por el incremento en las concentraciones de gases de efecto invernadero que resultan de la quema de combustibles fósiles.

b. Las emisiones resultantes de la quema de combustibles fósiles desde el comienzo de la Revolución Industrial han aumentado la concentración de los gases de efecto invernadero en la atmósfera. Debido a que estos gases pueden permanecer en la atmósfera por cientos de años antes de ser removidos por procesos naturales, su influencia en el calentamiento se proyectará hasta el próximo siglo.

c. Las actividades humanas han afectado la tierra, los océanos y la atmósfera, y estos cambios han alterado los patrones globales del clima. La quema de combustibles fósiles, la descarga de químicos en la atmósfera, la reducción de la cobertura forestal, y la rápida expansión de la agricultura, el desarrollo, y las actividades industriales liberan dióxido de carbono en la atmósfera y cambian el equilibrio del sistema climático.

d. Hay una creciente evidencia que muestra que el cambio en muchos sistemas físicos y biológicos están relacionados al calentamiento global antropogénico. Algunos de los cambios resultantes de las actividades humanas han disminuido la capacidad del ambiente para sustentar varias especies y han reducido sustancialmente la biodiversidad del ecosistema y la resistencia ecológica.

Tomado del United States Global Change Research Program.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Fecha: ________________

GradoGrupo : ________________________

___________________________________

Nombre:

Maestro (a): ___________________________________

Instrucciones: Mientras ves el vídeo que tu maestro te mostrará , o bserva cuidadosamente el siguiente dibujo. Pinta cada una de sus partes y añade flechas o diagramas que expliquen el proceso mediante el cual la atmósfera retiene el calor. Escribe en los es pacios correspondientes la información que te pide, incl uyendo la función y la importancia de la atmósfera, el nombre del proceso que presenta la ilustración y una descripción del mismo.

Importancia y función de la atmósfera

¿Cómo se llama el proceso que permite mantener la temperatura adecuada en el planeta Tierra?

Nombre: ______________

Descripción: ___________ ______________________

Gases que atrapan más calor en la atmósfera

Gases artificiales

Gases que más abundan en la atmósfera terrestre

Gases naturales

Demostración del calentamiento global

El calentamiento global es el resultado del incremento de los gases de invernadero en la atmósfera terrestre. Estos gases atrapan el calor causando que la temperatura promedio del planeta aumente. Este proceso tiene serios efectos para los organismos que habitan la Tierra. Muchos científicos han encontrado que este aumento se debe, en gran medida, a la emisión de estos gases por diversos comportamientos humanos, tales como: la quema de combustibles fósiles, deforestación, prácticas agrícolas inadecuadas, entre muchos otros.

A continuación llevarás a cabo una demostración que te ayudará a visualizar cómo ocurre el calentamiento global Realiza el siguiente procedimiento:

Materiales:

1. Una caja de zapatos (de cartón); recicla una que tengas

2. Termómetro de ambiente

3. Cristal o plástico transparente para tapar la caja

4. Pega

5. Cartulina

Cambio climático: Guía educativa para maestros 335

Procedimiento:

1. Busca una caja de zapatos, fórrala de color blanco por dentro y pega la cartulina dentro de esta dividiéndola por la mitad.

2. Coloca el termómetro dentro de la caja.

3. Luego, coloca la caja al sol. Asegúrate de que la cartulina permite que el termómetro esté a la sombra.

4. Espera diez (10) minutos y anota la temperatura.

5. Ahora, sin mover la caja tápala con el cristal o con un plástico transparente.

6. Espera diez (10) minutos más y anota nuevamente la temperatura.

Cuando termines la demostración explica lo que observaste y cómo se puede ayudar a disminuir los gases de invernadero en nuestra atmósfera.

A t m ó s f e r a

La atmósfera y la superficie de la T ierra refleja p arte de la radiación solar.

Parte de la radiación solar infrarroja pasa a través de la atmósfera y se pierde en el espacio.

Gases de efecto invernadero

Parte de la radiación infrarroja es absorbida y reemitida por las moléculas del gas de efecto invernadero. Esto causa que se caliente la superficie de la Tierra y la troposfera. Cuando esta superficie adquiere más calor, la radiación infrarroja es emitida nuevamente y es convertida en calor ocasionando la emisión de onda larga (infrarroja) otra vez hacia la atmósfera.

Parte de la radiación infrarroja es absorbida.

Entrada de radiación solar

La radiación solar pasa por la atmósfera.

La energía solar es absorbida por la superficie de la Tierra y la calienta.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 337

Los rayos de onda la r ga son irradiados hacia la atmósfera

Rayos de onda corta del sol

Los rayos infrarrojos son irradiados desde el suelo y no pueden pasar a través del cristal

Rayos de onda corta calientan el suelo

El aire caliente sube y calienta el invernadero

Efecto de invernadero vs. calentamiento global

El efecto invernadero es un proceso que ocurre naturalmente en la Tierra y es muy importante para mantener la vida, tal como la conocemos, en nuestro planeta. Sin embargo, como resultado de las actividades y comportamientos del ser humano, la cantidad de los gases de invernadero están aumentando en la atmósfera. Esto produce que la Tierra se sobrecaliente, provocando efectos inesperados en nuestro ambiente.

A continuación realizarás un juego que te permitirá entender el efecto invernadero que ocurre naturalmente y la razón por la que nuestro planeta se está calentando más de lo usual. Mientras juegas analiza lo que ocurre.

Primera Parte:

1. Diez (10) estudiantes harán un círculo en un área del salón que el maestro designe. Deben estar separados. Estos representan los gases de invernadero de la atmósfera y el círculo es la Tierra.

2. Dentro del círculo, en el centro, se quedarán cinco (5) estudiantes que representan el calor que se acumula en el planeta.

3. Un estudiante tomará cinco (5) segundos aproximadamente en un cronómetro, mientras los estudiantes que representan el calor tratan de salir del planeta. Los demás estudiantes observarán si estos logran salir.

Segunda parte:

1. Todos los estudiantes formarán un círculo en un área del salón que el maestro designe. Deben estar todos bien unidos. Estos representan los gases de invernadero de la atmósfera y el círculo es la Tierra.

2. Dentro del círculo, en el centro, se quedarán los mismos cinco (5) estudiantes del ejercicio anterior y que representan el calor que se acumula en el planeta.

3. Un estudiante o el maestro tomará cinco (5) segundos aproximadamente en un cronómetro, mientras los estudiantes que representan el calor tratan de salir del planeta. Todos los estudiantes observarán si estos logran salir por la red que ellos están formando.

Al terminar de hacer el juego, contesta las siguientes preguntas:

1. ¿Qué pasó con el calor cuando no habían muchos gases de invernadero en la atmósfera de la Tierra?

2. ¿Qué ocurrió con el calor cuando se acumularon muchos gases de invernadero en la atmósfera terrestre?

3. Explica a qué se debe el comportamiento que observaste.

4. ¿Cuáles son los efectos de este proceso?

5. ¿Cómo estás contribuyendo a que esto ocurra?

6. ¿Qué debes hacer para ayudar a disminuir la emisión de los gases de invernadero?

Muchas de las actividades que realiza el ser humano actualmente, tales como la quema de combustibles fósiles, la deforestación, la ganadería, entre otras, están aumentando los gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre.

Debido a este increme nto de los gases de efecto invernadero, la atmósfera retiene más calor de lo usual. Esto causa que el equilibrio natural se desestabilice y aumente la temperatura.

La luz solar atraviesa la atmósfera de la Tierra, donde parte de ella es absorbida por la superficie y otra es reflejada. Los gases de efecto invernadero retienen parte de la luz reflejada. Otra parte de la luz reflejada vuelve al espacio.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Efecto invernadero: Clasifica actividades humanas

Fecha: ________________

GradoGrupo :

___________________________________

Nombre:

Maestro (a):

Instrucciones: Observa cuidadosamente la siguiente ilustración y clasifica las actividades que se muestran allí como comportamientos que reducen el efecto invernadero (EI) o que aumentan este efecto. Escribe debajo del cuadro:

Reduce EI o Aumenta EI .

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Efecto invernadero: Análisis de causas, efectos comportamientos que aumentan el calentamiento global y medidas para corregir conductas

Fecha: ________________

GradoGrupo :

___________________________________

Nombre:

Maestro (a):

Instrucciones : Luego de haber estudiado el efecto invernadero y el calentamiento global, reflexion a sobre las causas del calentamiento global y mencion a qué está ocurriendo en el planeta debido al aumento de los gases de invernadero (efectos) . Luego, haz una lista de comportamie ntos que está s realizando en t u vida cotidiana que podría aportar al incremento de esta situación y anota algunas medidas para corregir esta conducta. Utiliza el espacio correspondiente para escribir tu análisis.

Medidas para corregir comportamientos

Lista de comportamientos que realiz a s en tu vida cotidiana que aumenta el calentamiento global

Efectos del calentamiento global

Causas del calentamiento global

Tiempo: uno o varios periodos (el maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes)

Estrategia de enseñanza: ECA

Fases: exploración, conceptualización y aplicación

Método de enseñanza: expositivo, demostrativo, de inquirir, acción o actividad

Técnica de enseñanza: repaso, juegos, preguntas y respuestas, discusión, torbellino de ideas, asignación, demostraciones, trabajo cooperativo, conferencia

Técnica de assessment (avalúo): mapa pictórico, One Minute Paper, actividad para clasificar causas, efectos y manifestaciones del cambio climático, mosaico, línea de tiempo, libreta interactiva, cuestionario para calcular huella ecológica

Integración con otras materias: Meteorología, Ciencias Terrestres, Biología, Geología, Astronomía, Español

Materiales:

• Cambio climático: Guía educativa para maestros

• Presentación: Cambio climático

• Dibujos o fotos para diferenciar calentamiento global y cambio climático

• Hoja de instrucciones para hacer la línea de tiempo

• Dibujos para hacer línea de tiempo

• Escala geológica

• Afiche de las eras geológicas

• Papel de estraza

• Pega

• Tijeras

• Marcador (sharpie)

• Canasta o caja

• Franjas con elementos para línea de tiempo

• Programas para hacer la línea de tiempo digital: Tiki-Toki (https://www.tiki-toki.com/) o Timeline

Unidad: Cambio climático

Cambio climático

(http://www.readwritethink.org/files/resources/ interactives/timeline_2/)

• Película Ice Age

• Ilustración del ciclo de carbono

• Hoja del mapa pictórico

• Hoja de instrucciones para la construcción de la libreta interactiva

• Libreta

• Crayolas o lápices de colores

• Cartulina

• Otros materiales que ellos puedan utilizar para su libreta interactiva (utilizando su creatividad)

• Hoja de instrucciones para la exposición de las causas y efectos del cambio climático

• Cuestionario para calcular huella ecológica

• Página electrónica para calcular huella ecológica: http://huella-ecologica.ambiente.gob.ec/ calculadora_personal.php

• Cuento “¡Salvando a Pepe Uca!”

• Mascaritas de los personajes del cuento “¡Salvando a Pepe Uca!”

• Presentación con las imágenes del cuento con el sonido correspondiente

• Mapa de huracanes

• Papeles post it o trozos de papel

• Hoja de organigrama de manifestaciones del cambio climático

• Hoja de cuadros de manifestaciones del cambio climático

• Hoja de instrucciones para la demostración sobre erosión

• Fotos de erosión en las costas de Puerto Rico

• Hoja de instrucciones para la demostración sobre el derretimiento de los glaciares y aumento en el nivel del mar

• Enlace para mapa de NASA simulando alza en el nivel del mar

• Hoja de instrucciones para hacer el mosaico

• Fotos de impacto en los sistemas sociales para mosaico

Nota: Es importante señalar que ni el Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ninguna marca en particular. Solamente se mencionan a modo de ejemplo para facilitar que las personas tengan una idea del tipo de materiales que deben utilizar.

Tipo de taxonomía: N. Webb (2005)

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Nivel IV: Pensamiento extendido

Objetivos:

Luego de que se estudie el tema del cambio climático, el estudiante podrá:

• definir los conceptos cambio climático, efecto, manifestación y erosión. (conceptual)

• diferenciar el cambio climático y el calentamiento global. (procedimental)

• construir una línea de tiempo para ver cómo ha cambiado el clima a través del tiempo. (procedimental)

• explicar qué ha pasado con los organismos a través del tiempo. (conceptual)

• analizar el proceso del ciclo de carbono y la importancia del océano en este proceso. (conceptual)

• construir una libreta interactiva sobre el cambio climático. (procedimental)

• buscar información sobre las causas y efectos del cambio climático. (procedimental)

• realizar una presentación creativa sobre las causas y los efectos del cambio climático. (procedimental)

• realizar demostraciones sobre erosión y sobre el derretimiento de los glaciares y el aumento en el nivel del mar. (procedimental)

Actividades:

A. Inicio

1. Saludo

• calcular su huella ecológica y cuánto están aportando al cambio climático. (procedimental)

• identificar los efectos y las manifestaciones del cambio climático. (conceptual)

• clasificar distintos elementos en efectos y manifestaciones del cambio climático. (conceptual)

• dibujar la trayectoria de un huracán en un mapa de huracanes. (procedimental)

• expresar sus experiencias con el huracán María, enfatizando en los efectos o daños que tuvo este potente huracán sobre su vida, la de su familia y su comunidad. (procedimental)

• discutir el efecto de las manifestaciones del cambio climático sobre los ecosistemas marinos. (procedimental)

• analizar cómo se afectaría Puerto Rico con el aumento en el nivel del mar, mientras manejan una simulación (mapa) realizada por la NASA. (procedimental)

• construir un mosaico del efecto de las manifestaciones del cambio climático sobre los sistemas sociales. (procedimental)

• explicar el efecto de las manifestaciones del cambio climático sobre los sistemas sociales. (conceptual)

• reconocer la importancia de cambiar nuestro comportamiento para cuidar y proteger el ambiente, incluyendo los recursos marinos y costeros. (actitudinal)

• colaborar activamente con sus compañeros para llevar a cabo el trabajo en equipo. (actitudinal)

• respetar las ideas de sus compañeros en el trabajo en equipo. (actitudinal)

* Los estándares de contenido y expectativas de grado del Programa de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico se encuentran al final de cada plan educativo.

* Las hojas de datos, los avalúos (assessment) y demás material educativo que se utilizará durante cada clase, se incluye después de cada plan educativo y en el CD de la guía.

2. Asuntos administrativos: pasar asistencia, etc. (se realiza internamente)

3. Reflexión: “Vivimos en la tierra como si tuviéramos otra a la que ir”. (Terry Swearingen)

4. En la clase anterior se estudió el efecto invernadero y el calentamiento global. Durante las próximas clases, el maestro estará enseñando el tema del cambio climático. Para comenzar este tema, el docente realizará un torbellino de ideas que proyectará en la pizarra y donde los estudiantes escribirán (en la parte que tiene el color más claro) las frases e ideas que se le vienen a la mente cuando escuchan el concepto cambio climático. Luego, con todas las ideas que los alumnos han escrito, el maestro, con la ayuda de sus estudiantes, escribirá en la pizarra una definición de lo que es para ellos cambio climático.

5. Una vez los estudiantes hayan definido este concepto, el maestro les preguntará: “¿El cambio climático será lo mismo que el calentamiento global? ¿Se acuerdan de lo que estudiamos en la clase pasada? ¿Quién se atreve a escribir en la pizarra la definición de calentamiento global?”. El docente permite que alguno de sus estudiantes escriba la definición de calentamiento global en la pizarra, al lado de la definición de cambio climático. Cuando esto ocurra, el docente aprovechará para repasar lo enseñado en la clase anterior sobre efecto invernadero y calentamiento global. Entonces, ya aclaradas ambas definiciones, los estudiantes identificarán las diferencias entre las dos. Debajo de las definiciones escribirán los elementos diferentes de cada concepto.

Definiciones:

Calentamiento global — Aumento prolongado en la temperatura promedio de la atmósfera terrestre y de los océanos, que ocurre por el incremento de gases de efecto invernadero, lo que ocasiona que el calor que entra a la Tierra se quede atrapado causando el aumento de la temperatura del planeta.

Cambio climático — Modificación o variación del clima ya sea global o regionalmente respecto a su historial climático. Este puede deberse a procesos internos naturales o a forzamientos externos tales como modulaciones de los ciclos solares, erupciones volcánicas o cambios antropogénicos persistentes de la composición de la atmósfera o del uso del suelo.

6. Cuando los estudiantes hayan comparado y contrastado ambos términos, el maestro les mostrará o les proyectará dos láminas: una representa el calentamiento global y la otra el cambio climático. Los alumnos deben seleccionar la que representa cada concepto y le colocarán debajo de cada lámina una franja con el nombre de lo que representa. De esta forma, el maestro sabrá si los estudiantes aprendieron a diferenciar ambos conceptos.

B. Desarrollo

1. Teniendo claro lo que es cambio climático, es importante que el maestro enfatice que este es un proceso natural que siempre ha ocurrido. Solamente que, según científicos han encontrado, los efectos de este fenómeno están incrementando debido a las acciones humanas.

Nota: El docente debe mencionarle a los estudiantes que muchos científicos creen que el comportamiento de los seres humanos están incrementando el cambio climático. Sin embargo, existen algunos científicos escépticos que no creen que las actuaciones humanas estén aumentando este fenómeno. Si le parece conveniente, el maestro puede mencionar algunos argumentos de estos científicos. Para acceder a estos argumentos refiérase al trasfondo científico de esta guía.

En este momento, el maestro comenzará a enseñar cómo el clima ha cambiado a través del tiempo. Así que, comenzará un viaje por las eras y periodos geológicos de la Tierra para que los estudiantes vayan analizando los cambios en el clima en cada una de ellas y los efectos que tenía esto sobre los organismos que vivieron en ese periodo. Aquí, el maestro puede preguntarles: “¿Se acuerdan de la película Ice Age y de sus personajes?” También puede mostrarle un pedacito de esta película para que los alumnos se vayan ubicando en estas eras.

Calentamiento global Cambio climático

2. Luego, realizará una actividad con sus estudiantes. En esta actividad, reconstruirán la historia del cambio climático. El maestro pegará o tendrá pegado previamente un pedazo de papel de estraza en una pared del salón. En una canasta o caja, estarán las franjas que contienen lo siguiente:

• Nombres de las eras y los periodos geológicos terrestres

• Clima que predominaba en las eras y los periodos geológicos de la Tierra

• Nombres de organismos que vivieron en estas eras y periodos geológicos

El maestro pasará la caja y cada estudiante debe seleccionar una franja. Cuando ya todos tengan una, entonces se formarán tres (3) subgrupos. En el primero se ubicarán todos los que escogieron los nombres de las eras y los periodos geológicos. Los que tengan el clima de cada era constituirán el segundo grupo. Por último, los que tengan los nombres de los organismos serán el tercer subgrupo.

El maestro les dará tiempo para que los estudiantes se reúnan, se consulten, busquen información sobre las eras y los periodos geológicos en su celular, tabletas o cualquier herramienta tecnológica que tengan. Si no tienen tecnología, el maestro puede tener información en el salón de clases y que los estudiantes puedan acceder. La información que deben buscar es la siguiente:

• El orden en que ocurrieron las eras y los periodos geológicos de la Tierra.

• Los climas que predominaron en cada una de estas eras y periodos.

• Qué organismos vivieron en cada era y periodo, y qué ocurrió con ellos (se extinguieron, continuaron viviendo, se movieron de lugar, etc.). El maestro les entregará dibujos de organismos que vivieron en ese tiempo.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 349

Una vez que tengan esta información, el docente le entregará al primer grupo los dibujos de los paisajes de los distintos periodos geológicos y al segundo grupo dibujos de termómetros. El tercer subgrupo ya tendrá las ilustraciones de los organismos porque el educador se los entregó en la fase de búsqueda de información. Luego, les pedirá a los estudiantes que, ordenadamente, se dirijan hacia el papel de estraza y dibujen una línea de tiempo. A los alumnos del primer subgrupo les toca dibujar esta línea de tiempo y colocar en orden las distintas eras y periodos geológicos pegando las franjas con los nombres de cada una y los dibujos de los paisajes. Deben dejar un espacio considerable para que los demás estudiantes puedan pegar sus ilustraciones. Luego, los alumnos del segundo subgrupo identificarán a cuál era y periodo geológico corresponde cada clima y pegarán su dibujo del termómetro que representa este clima en el área adecuada. El tercer subgrupo hará lo mismo. Deben colocar en cada era y periodo los organismos que corresponden a cada una.

Cada subgrupo o equipo tendrá que explicar su trabajo: ¿por qué colocaron en ese orden las eras y los periodos geológicos y por qué las clasificaron de esa manera? Harán lo mismo con el clima y con los organismos. En cuanto a los organismos, es importante que los estudiantes describan cada uno y especifiquen qué pasó con ellos.

Nota: Si se tiene tecnología en el salón, los estudiantes pueden acceder a programas en línea como Tiki-Toki (https://www.tiki-toki.com/) o Timeline (http://www.readwritethink.org/files/ resources/interactives/timeline_2/) para realizar su línea de tiempo de forma digital.

3. Cuando terminen, el maestro proyectará en la pizarra un afiche que contiene la historia del cambio climático y los estudiantes tendrán la oportunidad de verificar si realizaron correctamente su trabajo. El maestro aprovechará para explicar, junto a sus estudiantes, la historia de la evolución del clima en la Tierra.

Es importante destacar que el cambio climático es un proceso que ocurre naturalmente y que ha existido siempre. Solamente que en los últimos años se ha incrementado rápidamente por la acumulación de gran cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Un ejemplo de estos gases es el dióxido de carbono (CO2). Pero, ¿cómo llega el CO2 a la atmósfera?

4. Al formular la pregunta anterior, el maestro debe dar oportunidad para que los alumnos analicen y ofrezcan sus respuestas. Luego, le proyectará una ilustración del ciclo de carbono para explicar cómo el CO2 circula a través del océano, la Tierra y la atmósfera enfatizando en la importancia del océano para llevar a cabo este proceso.

Recuerda lo siguiente:

El ciclo de carbono es un proceso biogeoquímico que está compuesto de cuatro reservas principales de carbono y que están interconectados entre sí: la atmósfera, la biosfera terrestre, el océano y el suelo. En el océano se encuentran grandes reservas, conocidas como depósitos o sumideros de este gas. El océano puede llegar a atrapar más de 50 veces el total del contenido de CO2 en la atmósfera. Este dióxido de carbono, después de ser utilizado por varios organismos como el fitoplancton y pasar por diversos procesos, regresa a la atmósfera.

Un ejemplo de lo que ocurre en el ciclo de carbono es lo siguiente: cuando entra la luz solar a la Tierra, las plantas realizan fotosíntesis, proceso mediante el cual estas producen su propio alimento. Durante este proceso, ellas absorben el CO2 de la atmósfera y lo transforman en materia orgánica (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Luego, otros organismos se alimentan de esta materia, lo que permite que pase a formar parte de estos seres vivos. Cuando estos organismos mueren, liberan el CO2 a la atmósfera el cual es utilizado nuevamente por las plantas. También este CO2 es devuelto a la atmósfera mediante la respiración de los animales, las plantas y demás seres vivos y por la combustión generada por incendios forestales, la actividad volcánica y actividades antropogénicas tales como las emisiones hechas por medios de transporte y fábricas.

Nota: Según el nivel de los estudiantes, el maestro puede decidir profundizar en la enseñanza del ciclo de carbono y puede enseñar lo que es fotosíntesis y su ecuación química.

1. Se les entregará a los estudiantes una hoja que contiene un mapa pictórico para que el maestro pueda saber si sus alumnos aprendieron y entendieron lo estudiado en clase.

2. Se aclararán las dudas sobre el tema.

Asignación:

1. El docente les pedirá a los estudiantes que lleven al salón de clases (el próximo día) los siguientes materiales para hacer una libreta interactiva sobre el tema de cambio climático.

Materiales:

1. Libreta

2. Pega

3. Tijeras

4. Crayolas o lápices de colores

5. Cartulina

6. Otros materiales que ellos puedan utilizar para su libreta (utilizando su creatividad)

Cambio climático: Guía educativa para maestros 351

C. Cierre

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Segundo día

Actividades:

A. Inicio

1. Para comenzar el segundo día del tema del cambio climático, el maestro repasará aquellos temas en los que los alumnos tuvieron mayor dificultad. Para esto, ya el docente habrá evaluado lo que los estudiantes contestaron en el mapa pictórico, ofrecido al final de la clase pasada. Es importante que los estudiantes estén claros con lo estudiado para poder seguir profundizando en el tema.

2. Luego, el maestro les ofrecerá instrucciones para que vayan realizando su libreta interactiva sobre cambio climático, ya sea de forma manual o digital. Los estudiantes deben comenzar con la definición del cambio climático, la diferencia entre calentamiento global y cambio climático y cómo ha cambiado el clima a través del tiempo (un resumen). Según vayan avanzando en el tema, irán añadiéndolo a su libreta.

Notas:

1. El maestro le ofrecerá una hoja de instrucciones y le dará un poco de tiempo ciertos días para trabajar en su libreta, según su calendario académico y las necesidades de sus estudiantes. Este será un producto que los alumnos trabajarán para concientizar a la comunidad de la importancia de conservar su ambiente y de tomar medidas para minimizar el efecto del cambio climático.

2. Si los estudiantes tienen acceso a la tecnología, pueden crear su libreta interactiva en el programa gratuito Cuadernia. Este se puede descargar en: http://www.educa.jccm.es/ recursos/es/cuadernia/editor-cuadernia/descarga-aplicacion-cuadernia

B. Desarrollo

1. Una vez los estudiantes hayan repasado y tengan las instrucciones del proyecto que deben realizar, el docente dividirá el grupo en tres (3) subgrupos y les asignará uno de los siguientes temas (uno por subgrupo):

• Causas del cambio climático (se dividirá en dos grupos)

• Efectos del cambio climático

Estos temas serán estudiados en clases diferentes. Sin embargo, en la clase de hoy se les dará la oportunidad a los subgrupos para reunirse, dividirse los subtemas del tema que les tocó, buscar información y preparar su exposición al grupo. Los subtemas son los siguientes:

• Causas del cambio climático

o No antropogénicas (naturales) (este subtema lo trabajará el primer grupo completo)

 Actividad solar

 Actividad volcánica

o Antropogénicas (debido al comportamiento humano)

 Aumento de las emisiones del CO2 (primer grupo)

 Deforestación (segundo grupo)

 Agricultura (segundo grupo)

 Desparrame urbano (segundo grupo)

• Efectos del cambio climático (este subtema lo trabajará el segundo grupo completo)

o Aumento en la temperatura

o Aumento en la precipitación y en las sequías

o Cambios en la intensidad en huracanes y marejadas

o Cambio en las corrientes oceánicas

Notas:

1. El maestro les dará a los estudiantes dirección en todo momento del proceso. Les ayudará a que se dividan equitativamente los subtemas, a buscar la información, ya sea en fuentes electrónicas o físicas que tenga el maestro, y aclarará todas sus dudas.

2. El docente podrá seleccionar los temas que sus estudiantes trabajarán según el nivel de cada uno.

C. Cierre

1. Al finalizar la clase, el maestro verificará que los estudiantes hayan completado la tarea, sobre todo los que tendrán su exposición en la próxima clase (causas del cambio climático).

2. También se les ofrecerá instrucciones claras para la exposición que deben ofrecer, comenzando desde la próxima clase. Los estudiantes presentarán su tema de forma creativa. Pueden utilizar láminas, vídeos, juegos, manualidades, carteles, dibujos, canciones o lo que ellos entiendan que les ayudará a explicar el contenido. Todos los estudiantes deben presentar su trabajo oralmente.

3. Si todavía quedan dudas, el docente las aclarará.

Asignación:

1. El docente les asignará a los estudiantes que terminen su exposición y si desean complementarla con algunos elementos, los realicen y los traigan el día de la presentación.

2. También deben continuar construyendo su libreta interactiva.

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Tercer día

Actividades:

A. Inicio

1. Al inicio, el maestro les recordará a los estudiantes el tema que se está estudiando y las instrucciones de la exposición que los estudiantes ofrecerán. Aprovechará para aclarar dudas finales y les otorgará unos minutos a los grupos que van a exponer para que se organicen y den los últimos toques a su presentación.

2. Mientras los alumnos del primer y del segundo subgrupo se preparan, el maestro les preguntará a los demás: “Para ustedes, ¿cuáles son las causas del cambio climático? ¿estaremos nosotros aportando a este proceso?”. Se hará una lista en la pizarra con las respuestas de los estudiantes. Esta lista será discutida al final de la presentación.

B. Desarrollo

1. Una vez se introduzca el tema de las causas del cambio climático, se permitirá que los estudiantes del primer subgrupo ofrezca su exposición de forma creativa. Se les ofrecerá un ambiente de confianza para que estos puedan llevar a cabo su trabajo con libertad y seguridad. Luego, se les dará tiempo a los alumnos del segundo subgrupo para que realicen su exposición y completar el tema que está en discusión.

Nota: Los estudiantes pueden pedir la participación del grupo para su presentación. Esta puede ser interactiva, o pueden hacer juegos con el grupo, entre otras actividades. El maestro debe facilitar este proceso.

2. Cuando los estudiantes terminen su exposición, el maestro retomará la lista realizada al principio de la clase. Con esta lista, aprovechará para explicar o profundizar algún tema que él entienda que hace falta detallar. Puede hacer preguntas al grupo completo para guiar la discusión.

Es importante enfatizar que el comportamiento humano está teniendo gran impacto en su ambiente y por consiguiente tenemos que analizar qué es lo que estamos haciendo para poder modificar la conducta para proteger nuestro entorno.

1. Para conocer cuál es el impacto que nosotros estamos provocando en el ambiente, el maestro les pedirá a sus estudiantes que calculen su huella ecológica. Para esto deben visitar la siguiente página electrónica: http://huella-ecologica.ambiente.gob.ec/ calculadora_personal.php o completar el cuestionario que el docente les entregará, que ha sido tomado y adaptado de la Universidad de Playa Ancha de Chile (http://www.upla. cl/sustentable/2015/10/14/capacitacion-29-de-septiembre-material-disponible/). Al finalizar este cuestionario, los alumnos discutirán los resultados y lo que deben hacer para vivir de forma sustentable.

C. Cierre

Cambio climático: Guía educativa para maestros 355

Asignación:

1. El docente les recordará a los estudiantes del tercer subgrupo que su exposición será en la próxima clase. Así que deben terminar su trabajo y venir preparados.

2. También todos los alumnos deben continuar construyendo su libreta interactiva según van avanzando con los temas.

Nota: El maestro otorgará tiempo entre clase y clase para continuar con este trabajo.

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Cuarto día

Actividades:

A. Inicio

1. Durante el día de hoy se estarán discutiendo los efectos del cambio climático. El tercer subgrupo estará realizando su exposición. Sin embargo, para introducir el tema, el maestro comenzará con una actividad. Realizará la lectura del cuento “¡Salvando a Pepe Uca!” Para esto les pedirá a sus estudiantes que se conviertan en actores y actrices y mientras el maestro lee el cuento los alumnos lo actuarán desde sus asientos. El educador les advierte que deben estar muy pendientes para que puedan identificar los efectos del cambio climático que presenta la historia.

Notas:

1. El maestro puede darles una mascarita a cada estudiante (se encuentra en el libro de cuentos) o hacer una máscara de cada personaje y pedirle a varios estudiantes voluntarios que actúen el cuento, mientras los demás les ayudan a interpretar sus personajes.

2. También el maestro proyectará las imágenes del cuento con el sonido correspondiente.

2. Cuando todos estén listos, el docente empieza la lectura. Según avanza el cuento, este va indicando, a través de los ojos de su personaje principal, varios efectos y manifestaciones que están ocurriendo debido al cambio climático. Cuando terminen de leer y actuar el cuento, el maestro les preguntará lo siguiente: “El cuento señala varios efectos y varias manifestaciones del cambio climático, ¿quién puede mencionar algunos de estos?”. Inmediatamente que los alumnos comiencen a mencionar los efectos, el docente los escribirá en la pizarra y les pide a los estudiantes que los clasifiquen en efectos y en manifestaciones. Harán esto en una tabla. Es importante que el maestro destaque la diferencia entre estos dos conceptos ya que se pueden confundir.

Efecto – es la consecuencia de algo.

Manifestación – es la expresión, exteriorización o demostración de la consecuencia o del efecto.

Ejemplo:

Efecto del cambio climático – aumento en la temperatura Manifestación – derretimiento de los polos y aumento en el nivel del mar

Cuento: “¡Salvando a Pepe Uca!”

Efectos del cambio climático Manifestaciones del cambio climático

Cambios en las corrientes oceánicas (corrientes intensas)

Huracanes más intensos

Blanqueamiento de corales

Aumento en el nivel del mar

1. Una vez que hayan clasificado los efectos y las manifestaciones, el maestro les pedirá a los alumnos del segundo subgrupo que ofrezcan su exposición para que expliquen y discutan de forma creativa los efectos del cambio climático. Se les ofrecerá un ambiente de confianza para que estos puedan llevar a cabo su trabajo con libertad y seguridad.

Nota: Los estudiantes pueden pedir la participación del grupo para su presentación. Esta puede ser interactiva: pueden hacer juegos con el grupo, entre otras actividades. El maestro debe facilitar este proceso.

C. Cierre

1. Cuando los estudiantes terminen su exposición, el maestro retomará la tabla realizada al principio de la clase de los efectos y las manifestaciones. Allí, con la ayuda de los estudiantes (para saber cuánto aprendieron), añadirá en la columna correspondiente los efectos del cambio climático que el segundo subgrupo discutió. Mientras añade estos efectos, aprovechará para explicar o profundizar algún tema que él entienda que hace falta detallar.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 357

B. Desarrollo

Cuando se mencione la posibilidad de que se desarrollen huracanes más intensos el maestro realizará dos (2) actividades:

• Volverá al cuento “¡Salvando a Pepe Uca!” y tomará el mapa de huracanes que contiene al final (lo puede fotocopiar o imprimir) y se lo entregará a sus estudiantes. Este mapa tiene en un recuadro las latitudes y las longitudes por las que va pasando el huracán Yeyito. Con este mapa, se les enseñará a seguir las trayectorias de los huracanes.

• Cuando terminen de dibujar la trayectoria del huracán Yeyito en el mapa, el maestro colocará (o podrá tener pegado ya) un pedazo de papel estraza o cartulina en una pared del salón. Luego, les entregará a sus alumnos unas hojitas pequeñas (puede ser post it o trozos de papel) para que escriban frases o hagan dibujos sobre su experiencia con el huracán María, enfatizando en los efectos o daños que tuvo este potente huracán sobre su vida, la de su familia y su comunidad. Esta cartulina se dejará pegada en la pared ya que las expresiones que los estudiantes coloquen allí se utilizarán en la clase sobre mitigación, adaptación y resiliencia.

Nota: Mientras los estudiantes realizan esta actividad, el maestro les proyectará el vídeo: Huracán María: Efectos en las costas de Puerto Rico del Programa Sea Grant (se encuentra en el DVD de la guía) para que observen algunos de los daños ocasionados por este potente huracán.

Cuento: “¡Salvando a Pepe Uca!”

Efectos del cambio climático

Cambios en las corrientes oceánicas (corrientes intensas)

Manifestaciones del cambio climático

Blanqueamiento de corales

Huracanes más intensos Aumento en el nivel del mar

Exposición de los estudiantes

Efectos del cambio climático

Aumento en la temperatura

Aumento en la precipitación y en las sequías

Cambios en la intensidad de las marejadas

Manifestaciones del cambio climático

Esta columna se discutirá en la próxima clase.

2. Si a los estudiantes les queda todavía alguna duda el maestro aprovechará para aclararlas.

Asignación:

1. El docente les recordará a los estudiantes que en la próxima clase se discutirán las manifestaciones del cambio climático. Así que deben buscar información sobre este tema y venir preparados.

2. También todos los alumnos deben continuar construyendo su libreta interactiva según van avanzando con los temas.

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Quinto día

Actividades: A. Inicio

1. El tema que se discutirá en la clase de hoy es: manifestaciones del cambio climático. Este tema es bastante amplio, así que el maestro puede dividirlo en varias clases si es necesario. Antes de comenzar, el maestro repasará lo estudiado en las clases anteriores. Para esto, retomará la tabla hecha en la clase pasada, le añadirá una columna para incluir las causas del cambio climático e introducirá el tema de manifestaciones del cambio climático. El docente le preguntará a sus alumnos: “¿Recuerdan cuáles son las causas del cambio climático?”. Mientras los estudiantes van mencionando las causas que recuerdan, el docente o los alumnos voluntarios las escribirán en la primera columna de la tabla. El maestro aprovechará para repasar, brevemente, cada una de ellas. Luego, repasará los efectos del cambio climático. Una vez se hayan repasado estos dos temas el educador preguntará: “¿Qué manifestaciones del cambio climático se mencionan en el cuento de Pepe Uca?”. Cuando los estudiantes los señalen, se escribirán también en la tabla.

Cuento: “¡Salvando a Pepe Uca!”

Causas del cambio climático Efectos del cambio climático

Cambios en las corrientes oceánicas (corrientes intensas)

Manifestaciones del cambio climático

Blanqueamiento de corales

Huracanes más intensos Aumento en el nivel del mar

Exposición de los estudiantes Causas del cambio climático Efectos del cambio climático

No antropogénicas (naturales)

Actividad solar Aumento en la temperatura

Actividad volcánica Aumento en la precipitación y en las sequías

Antropogénicas (debido al comportamiento humano) Cambios en la intensidad en marejadas

Aumento de las emisiones del CO2

Deforestación

Agricultura

Desparrame urbano

Manifestaciones del cambio climático

Se discutirán más adelante, los estudiantes ya mencionaron los que el cuento señala.

2. Luego de que los estudiantes mencionen lo que ellos piensan, el maestro hará el siguiente diagrama en la pizarra para organizar y comenzar el tema. Les dirá a sus alumnos: “Las manifestaciones del cambio climático se clasifican en tres factores principales:

Manifestaciones del cambio climático

Ambiente físico

Sistemas ecológicos

Sistemas sociales

¿A qué nos referimos cuando hablamos de ambiente físico, sistemas ecológicos y sistemas sociales?

Ambiente físico - Son todos aquellos efectos cuyas manifestaciones se pueden observar en nuestro entorno. Por ejemplo:

1. Erosión costera

2. Acidificación de los océanos

3. Derretimiento de los glaciares

4. Aumento en el nivel del mar

5. Disminución en los abastos y calidad del agua

Sistemas ecológicos - Son todos aquellos efectos cuyas manifestaciones se pueden observar en nuestros ecosistemas. Por ejemplo:

1. Efectos del cambio climático en los ecosistemas marinos

2. Alteración de patrones de migraciones de animales, alimentación, reproducción

Sistemas sociales - Son todos aquellos efectos cuyas manifestaciones se pueden observar en la forma de vida de los seres humanos. Por ejemplo:

1. Efecto en la salud y en la mortalidad del ser humano

2. Efectos en el sector económico

3. Seguridad y entorno social

4. Efecto en la agricultura

5. Seguridad alimentaria

B. Desarrollo

1. Una vez esté organizado el material y los estudiantes conozcan lo que es ambiente físico, sistemas ecológicos y sistemas sociales, el maestro profundizará en varios de estos subtemas.

Notas:

1. El maestro seleccionará y adaptará los temas que debe enseñar a sus estudiantes de acuerdo a su nivel.

2. Usualmente las manifestaciones se entrelazan entre sí. Mientras se discuten algunas de ellas, se va analizando su efecto en las otras.

2. Para comenzar, el docente les ofrecerá a sus estudiantes una demostración de erosión. Mientras les va haciendo esta demostración, le irá explicando lo que significa este concepto y cómo ocurre.

Erosión — Desplazamiento de terreno debido a la acción de elementos tales como: el viento, el oleaje, la lluvia y/o la acción humana.

Nota: Los estudiantes participarán activamente de la demostración. Serán ellos los que colocarán todos los elementos y expresarán lo que van observando.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 361

Demostración

Materiales:

1. Dos (2) envases o cajas transparentes (pueden ser plásticas)

2. Un vaso de cartón

3. Tijeras

4. Sorbeto

5. Tierra

6. Agua

7. Arena

8. Secador de pelo (blower)

9. Botella de agua de 16 oz. vacía

10. Plato de pintura

Procedimiento:

Primera parte:

1. En un envase o caja transparente, echa un poco de tierra. Esta debe quedar acumulada en uno de los lados de la caja como si fuera una montaña.

2. Toma el secador de pelo (blower) y sopla sobre la montaña. Coloca el secador de pelo que no quede tan cerca para que se observe mejor el efecto.

Nota: Debes tener mucho cuidado al encender el secador de pelo ya que la tierra volará por todas pates. Si deseas controlar un poco más el movimiento de la tierra, puedes soplar con un sorbeto.

3. Contesta: ¿Qué observas al soplar sobre la montaña? ¿Por qué ocurre esto?

Segunda parte:

1. Toma la misma caja transparente (llena de tierra) que utilizaste en la primera parte y vuelve a acomodar la tierra hacia un lado formando una montaña.

2. Ahora, utiliza la tijera para hacer un pequeño agujero en la parte de abajo del vaso de cartón. También puedes hacer una pequeña abertura en la tapa de una botella.

3. Coloca el vaso de cartón en el tope de la montaña y échale agua. Esta saldrá por el hueco que le hiciste por debajo al vaso y correrá a través de la montaña de tierra.

4. Contesta: ¿Qué ocurre cuando el agua cae sobre la tierra? ¿Por qué ocurre esto?

Notas:

1. Si hubiese tiempo, el maestro puede repetir esta parte de la demostración, pero utilizando tierra que contenga vegetación sembrada (por ejemplo, hierba). De esta forma, los estudiantes observarán que cuando el terreno tiene vegetación, la erosión se minimiza. Por esta razón, algunos agricultores siembran diferentes tipos de plantas, como el vetiver, para controlar la erosión.

2. Si se desea realizar una demostración un poco más elaborada, el docente puede realizar una actividad que se encuentra en la revista ambiental Marejada del Programa Sea Grant, en las páginas 41 y 42 del volumen X, Núm. 1 y 2. Esta es una edición especial sobre la isla de Culebra. Se puede acceder en el siguiente enlace: https://seagrantpr.org/wpcontent/uploads/2015/01/marejada_vol10num1_2.pdf

3. Si el maestro desea obtener mayor información sobre erosión costera, puede acceder el volumen IX, Núm. 2 sobre erosión de la revista Marejada en el enlace: https://seagrantpr. org/wp-content/uploads/2015/01/marejada_vol9num2.pdf.

Tercera parte:

1. En el segundo envase, caja transparente o plato de pintura, echa un poco de arena. Esta debe quedar acumulada en uno de los lados de la caja.

2. Al otro extremo de la caja, echa agua para simular un océano.

3. Luego, coloca la botella de plástico de 16 oz. sobre el agua y muévela de forma que forme olas que lleguen hasta la arena.

4. Contesta: ¿Qué ocurre cuando el agua llega hasta la arena como una ola y se retira? ¿Cuál es el efecto del oleaje? ¿Por qué ocurre esto?

Al terminar la demostración, el maestro les pedirá a los estudiantes que analicen cómo este fenómeno pueda afectar a los sistemas ecológicos tales como los ecosistemas marinos y costeros.

Nota: Se le debe explicar que la erosión afecta muchos sectores tales como la agricultura, los ecosistemas marinos y costeros, la alimentación y la economía entre otros. Por la erosión se pierden suelos fértiles para el cultivo. Cuando el sedimento va al mar, cambia las propiedades del suelo marino, puede afectar las hierbas marinas y los corales que dependen de la luz solar para hacer fotosíntesis y el sedimento en exceso impide el paso de la luz. Todo esto redunda en daño social ya que se afecta la alimentación y la economía de un país que depende de la agricultura y del turismo. Se les mostrará fotos de las costas de Puerto Rico afectadas por la erosión.

3. Otra manifestación del cambio climático del ambiente físico es la acidificación de los océanos. Este fenómeno afecta severamente los organismos marinos, sobre todo a aquellos que tienen estructuras de carbonato de calcio como los corales, los moluscos, etc.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 363

Nota: De acuerdo al nivel de sus estudiantes, el maestro puede explicarles la ecuación de acidificación y mostrarles cómo se afecta el pH del océano. Para esto, puede utilizar el trasfondo científico de esta guía. También en la guía de Los arrecifes de coral, hay un laboratorio de acidificación que el docente puede utilizar para demostrar el daño que ocasiona este factor.

El Programa Sea Grant ha diseñado tres guías educativas para maestros relacionadas a los ecosistemas marinos. El docente puede hacer referencia a ellas para enseñarles a los estudiantes los efectos del cambio climático sobre estos ecosistemas. Se pueden conseguir gratuitamente en la página electrónica del Programa, en el siguiente enlace: https://seagrantpr. org/es/educacion/programa-de-educacion-en-upr-mayaguez/materiales-curriculares/.

Según el docente va mostrándole a los alumnos las manifestaciones del cambio climático puede enseñarles lo que son estos ecosistemas marinos y su importancia para poder ubicarlos en contexto ya que es posible que muchos de ellos no los conozcan. Esto, si el maestro todavía no ha tocado estos temas en su clase. Se les puede mostrar una foto de cada uno de estos ecosistemas y hablarles de ellos de forma general ya que esta guía trata del cambio climático y su efecto en las distintas áreas del planeta, enfatizando estos ecosistemas marinos y costeros.

4. Por otro lado, el aumento en la temperatura causa el derretimiento de los glaciares y aumento en el nivel del mar. Para explicar este fenómeno, el maestro realizará junto a sus estudiantes la siguiente demostración:

Demostración

Materiales:

1. Dos (2) envases o vasos transparentes; pueden ser de vidrio o de plástico

2. Dos (2) bloques de hielo; deben ser similares

3. Agua

4. Un embudo

5. Marcador negro

6. Regla

7. Secador de pelo (blower)

Procedimiento:

1. Toma los dos envases transparentes y calíbralos en centímetros. También puedes utilizar un beaker o vaso calibrado. Utiliza una regla y un marcador negro para marcar la medida.

2. Luego, échale agua al primer envase y añade un bloque de hielo al agua. Puedes añadir colorante vegetal al momento de hacer los bloques de hielo.

3. Anota la medida a la que llegó el agua con el hielo.

4. Una vez conozcas esa medida, échale agua al segundo envase y asegúrate de que el agua llega a la misma medida que el primero. Recuerda, a este no le vas a añadir el hielo dentro del agua.

5. Coloca el embudo en la apertura del segundo envase (el que no tiene el hielo).

6. Ahora, coloca un bloque de hielo en el embudo que se encuentra en la apertura del segundo envase.

7. Coloca ambos envases al sol para que los hielos se derritan. Si se desea acelerar el proceso, puedes utilizar un secador de pelo (blower) para derretirlos.

8. El maestro les preguntará a los estudiantes: “¿Qué pasará con el volumen del agua cuando ambos hielos se derritan?”. Cuando ellos expongan sus ideas, se continúa con el próximo paso.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 365

9. Cuando se hayan derretido, observa el nivel del agua y anota la medida.

10. Al finalizar la demostración, el docente le hará las siguientes preguntas para que los alumnos analicen lo que ocurrió. “¿El volumen del agua en ambos envases miden lo mismo? Si no midieran lo mismo, ¿cuál de ellos cambió? Explica tu respuesta”.

Una vez terminada la demostración los estudiantes deben discutir cómo se afectan los ecosistemas marinos debido al aumento en temperatura y por consiguiente por el aumento en el nivel del mar. También deben analizar cómo se afectará el sistema de migración de las especies marinas.

Nota: Para explicar esto, el maestro debe referirse al trafondo de esta guía, donde encontrará la información y las imágenes que le ayudarán a enseñar este subtema.

5. Para que los estudiantes observen cómo se afecta o afectaría Puerto Rico con el aumento en el nivel del mar, el docente le pide a sus estudiantes que entren al mapa que ha preparado la NASA para predecir qué pasaría si el mar aumenta (esto es solamente un estimado para propósitos de estudio). Allí se puede buscar nuestro archipiélago y mover los parámetros de la simulación y ver qué ocurre con nuestro país. Esto se llevará a cabo si los estudiantes tienen tecnología, se puede acceder desde los celulares, tabletas, computadoras, entre otras. El mapa se encuentra en el siguiente enlace: http://flood.firetree.net/?ll=18.1313,66.5479&zoom=9&m=0&type=hybrid.

1. Para terminar la clase, los estudiantes deben analizar cómo todos estos efectos y manifestaciones del cambio climático afectan los sistemas sociales. Para que los estudiantes tengan un evento más concreto y puedan explicar el impacto social que genera este tipo de cambios en el clima, les daremos el ejemplo del paso del huracán María por Puerto Rico. Entonces los alumnos deben hacer la siguiente actividad.

• Debajo de sus asientos, el maestro habrá colocado previamente una serie de fotos o ilustraciones que muestren distintas dificultades que enfrenta la población cuando hay alguna manifestación o efecto del cambio climático. Los estudiantes deben buscar

C. Cierre

la foto que les tocó y describirla a la luz de lo que ocurrió con el huracán María. Por ejemplo, si encuentra una foto que muestra alguna persona enferma, el estudiante debe explicar qué pasó con muchas de las personas enfermas luego del paso del huracán. Así sucesivamente se hará con cada foto encontrada.

• Una vez tengan todas las fotos y las hayan analizado según el impacto que causa eventos como el huracán María y otros debido al cambio climático, los alumnos deben unir todas las piezas para formar un mosaico que se llamará Manifestaciones del cambio climático en los sistemas sociales.

Nota: Este mosaico se dejará pegado en el salón ya que lo utilizarán en la clase de mitigación, adaptación y resiliencia.

2. Como el tema es tan complejo, el maestro les ofrecerá un One Minute Paper de forma oral (recuerda que las preguntas de este avalúo son: “¿Qué fue lo más importante que aprendiste hoy? ¿Qué interrogantes te quedan aún?”), para saber si los estudiantes comprendieron todo el material. Si queda alguna duda el maestro aprovechará para aclararla.

Asignación:

1. Al finalizar la clase, los estudiantes construyeron un mosaico sobre cómo afecta el cambio climático a la sociedad. El docente les asignará que analicen diversas alternativas para solucionar cada una de las dificultades que observaron para poder discutirlas en la próxima clase.

2. También todos los alumnos deben continuar construyendo su libreta interactiva según van avanzando con los temas.

3. Deben traer, a la próxima clase, piezas Lego para hacer una actividad. Las piezas deben estar marcadas con el nombre o la inicial de cada estudiante (por debajo de la pieza) para que se puedan identificar.

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Estándares de contenido y expectativas de grado

Ciencias de la Tierra y el Espacio

Estándar: Interacciones y energía

Expectativas e indicadores:

Los sistemas de la Tierra

K.T.CT2.IE.2 Describe los diferentes acontecimientos climáticos para hacer predicciones de las condiciones del tiempo y estar preparado para reaccionar y responder a estos eventos.

La Tierra y la actividad humana

4.T.CT3.IE.1 Identifica cómo los fenómenos naturales severos (terremotos, huracanes, tsunamis, erupciones volcánicas) pueden alterar el ambiente y cómo recuperan su equilibrio.

5.T.CT3.IE.1 Reconoce las causas que provocan el cambio climático global en los biomas de la Tierra (tundra, taiga, bosques templados, selva tropical lluviosa, jungla, sabana y desierto).

5.T.CT3.IE.2 Identifica los efectos del cambio climático global en los biomas de la Tierra y la biosfera, con un enfoque particular en los ecosistemas de Puerto Rico.

Estándar: Estructuras y niveles de organización de la materia

Los sistemas de la Tierra

K.T.CT2.EM.1 Reconoce y describe los distintos materiales que componen los sistemas de la Tierra.

2.T.CT2.EM.3 Reconoce que los fenómenos naturales producen cambios en la superficie de la Tierra (lluvia, viento, nieve, tsunami, terremotos y huracanes, entre otros).

Estándar: Conservación y cambio

Los sistemas de la Tierra

1.T.CT2.CC.4 Analiza información para argumentar sobre el efecto que tienen sobre los seres vivos los cambios en el clima.

Conocimiento climático: Principios esenciales de la ciencia climática

Principio 2: El clima está regulado por interacciones complejas entre los componentes del sistema de la Tierra

a. El clima de la Tierra está influenciado por las interacciones que involucran al Sol, el océano, la atmósfera, las nubes, el hielo, la tierra y la vida. El clima varía en cada región como resultado de las diferencias locales en estas interacciones.

b. Cubriendo el 70% de la superficie de la Tierra, el océano ejerce un gran control en el clima al dominar los ciclos energéticos y acuáticos de la Tierra. Además, tiene la capacidad de absorber grandes cantidades de energía solar. El calor y vapor de agua son redistribuidos globalmente a través de la circulación atmosférica y corrientes oceánicas conducidas por su densidad. Cambios en la circulación del océano causados por movimientos tectónicos o grandes descargas de agua fresca producto del derretimiento de los hielos polares pueden producir cambios abruptos y significantes en el clima de manera local y global.

c. La cantidad de energía solar absorbida o irradiada por la Tierra es modulada por la atmósfera y depende en su composición. Los gases de invernadero —tales como el vapor de agua, dióxido de carbono y metano— ocurren naturalmente en pequeñas cantidades y absorben y liberan energía termal más eficientemente que los gases más abundantes como nitrógeno y oxígeno. Los pequeños incrementos en las concentraciones de dióxido de carbono tienen un efecto mayor en el cambio climático.

d. La abundancia de los gases de efecto invernadero en la atmósfera es controlada por los ciclos biogeoquímicos que continuamente circulan estos componentes entre el océano,

Cambio climático: Guía educativa para maestros 369

la tierra, la vida y las reservas atmosféricas. La abundancia de carbono en la atmósfera es reducida a través de la acumulación de sedimentos en el fondo marino y la acumulación de biomasa vegetal, y la abundancia es incrementada a través de la deforestación y la quema de combustibles fósiles al igual que a través de otros procesos.

e. Las partículas en el aire, llamadas “aerosoles”, tienen un efecto complejo en el balance energético de la Tierra: pueden causar el enfriamiento al reflejar la luz entrante hacia el espacio, y calentamiento, al absorber y liberar energía en la atmósfera. Las partículas pequeñas sólidas y líquidas pueden ser liberadas en la atmósfera a través de una variedad de procesos antropogénicos y naturales, incluyendo erupciones volcánicas, rocío marino, fuegos forestales y las emisiones generadas a través de las actividades humanas.

Principio 3: La vida en la Tierra depende del clima, es moldeada por él y la afecta

a. Los organismos individuales sobreviven dentro de rangos específicos de temperatura, precipitación, humedad y luz solar. Los organismos expuestos a condiciones climáticas afuera de su rango normal deben adaptarse o migrar, o de lo contrario perecerán.

b. La presencia de pequeñas cantidades de gases de efecto invernadero que atrapan calor en la atmósfera calientan la superficie de la Tierra, dando como resultado un planeta que sostiene el agua líquida y la vida.

c. Los cambios en las condiciones climáticas pueden afectar la salud y las funciones de los ecosistemas así como la supervivencia de especies enteras. Los patrones de distribución de fósiles muestran la evidencia de extinciones graduales y abruptas relacionadas al cambio climático en el pasado.

d. Una variedad de registros naturales muestra que los últimos 10,000 años han sido un periodo inusualmente estable en la historia del clima de la Tierra. Las sociedades humanas modernas se desarrollaron en esta época. Los sistemas económicos, de transporte y de agricultura en los cuales dependemos son vulnerables si el clima cambia significativamente.

e. La vida —incluyendo microbios, plantas y animales y seres humanos— es una causa mayor del ciclo global de carbono y puede influenciar al clima global al modificar la composición química de la atmósfera. El registro geológico muestra que la vida ha afectado significativamente la atmósfera durante la historia de la Tierra.

Principio 4: El clima varía en el espacio y tiempo a través de los procesos naturales y antropogénicos

c. El cambio climático es un cambio persistente y significativo en las condiciones climáticas promedio o extremas de un área. Las variaciones estacionales y los cíclos multianuales (por ejemplo, El Niño Oscilacion del Sur) que producen periodos calientes, fríos, húmedos o secos en diferentes regiones son parte natural de la variabilidad climática y no representan cambio climático.

d. Las observaciones científicas indican que el clima global ha cambiado en el pasado, está cambiando ahora, y cambiará en el futuro. La magnitud y dirección de este cambio no es la misma en todas las localidades de la Tierra.

e. Basados en la evidencia de los anillos de crecimiento de los árboles, otros registros naturales, y observaciones científicas hechas alrededor del mundo, la temperatura promedio de la Tierra es ahora más caliente de lo que ha estado en los últimos 1,300 años. Las temperaturas promedio han incrementado notablemente en los pasados 50 años, especialmente en la región del Polo Norte.

f. Los procesos naturales que mueven la variabilidad climática de la Tierra a largo plazo no explican la rapidez del cambio climático en las décadas recientes. La única explicación que es consistente con toda la evidencia disponible es que los impactos humanos están jugando un papel cada vez más importante en el cambio climático. Los cambios futuros en el clima pueden ser rápidos al compararse con los cambios históricos.

g. Los procesos naturales que remueven el dióxido de carbono de la atmósfera operan más lento cuando se comparan a los procesos actuales que los añaden a la atmósfera. Como consecuencia, el dióxido de carbono introducido en la atmósfera hoy puede permanecer allí por cien años o más. Otros gases de efecto invernadero, incluyendo algunos creados por los humanos, pueden permanecer en la atmósfera por miles de años.

Principio 6: Las actividades humanas están impactando el sistema climático

a. El consenso de los estudios científicos en el clima es abrumador e indica que la mayor parte del incremento observado en las temperaturas globales promedio desde la primera parte del siglo XX es muy probable que se deba a las actividades humanas, principalmente por el incremento en las concentraciones de gases de efecto invernadero que resultan de la quema de combustibles fósiles.

b. Las emisiones resultantes de la quema de combustibles fósiles desde el comienzo de la Revolución Industrial han aumentado la concentración de los gases de efecto invernadero en la atmósfera. Debido a que estos gases pueden permanecer en la atmósfera por cientos de años antes de ser removidos por procesos naturales, su influencia en el calentamiento se proyectará hasta el próximo siglo.

c. Las actividades humanas han afectado la tierra, los océanos y la atmósfera, y estos cambios han alterado los patrones globales del clima. La quema de combustibles fósiles, la descarga de químicos en la atmósfera, la reducción de la cobertura forestal, y la rápida expansión de la agricultura, el desarrollo, y las actividades industriales liberan dióxido de carbono en la atmósfera y cambian el equilibrio del sistema climático.

d. Hay una creciente evidencia que muestra que el cambio en muchos sistemas físicos y biológicos están relacionados al calentamiento global antropogénico. Algunos de los cambios resultantes de las actividades humanas han disminuido la capacidad del ambiente para sustentar varias especies y han reducido sustancialmente la biodiversidad del ecosistema y la resistencia ecológica.

e. Los científicos y economistas predicen que habrá tantos impactos positivos como negativos debido al cambio climático global. Si el calentamiento excede de 2 a 3 °C (4 a 5 °F) en el próximo siglo, las consecuencias de los impactos negativos probablemente serán mucho mayores que las consecuencias de los impactos positivos.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 371

Principio 7: El cambio climático tendrá consecuencias para el sistema de la Tierra y las vidas humanas

a. El derretimiento de las capas de hielo y los glaciares, combinado con la expansión térmica del agua marina al calentarse el océano, está causando el aumento en el nivel del mar. El agua marina está comenzando a moverse hacia las áreas bajas y a contaminar las fuentes de agua dulce y está comenzando a sumergir instalaciones costeras e islas barrera. El aumento en el nivel del mar amplifica el riesgo de los daños a las casas y edificios por parte de las marejadas que acompañan a los huracanes.

b. El clima juega un papel importante en la distribución global de recursos de agua dulce. Cambiar el patrón de la precipitación y las condiciones de temperatura alterará la distribución y disponibilidad de los recursos de agua dulce, reduciendo un acceso confiable al agua para muchas personas y sus cultivos. La capa de nieve invernal y los glaciares que proveen agua para el uso humano están disminuyendo como resultado del calentamiento global.

c. Se proyecta que habrá un aumento en los eventos meteorológicos extremos como resultado del cambio climático. Muchos lugares tendrán un aumento sustancial en el número de olas de calor que se observan por año y probablemente una disminución en los eventos de frío severo. Se espera que los eventos de precipitación se vuelvan menos frecuentes, pero más intensos en muchas áreas, y las sequías se volverán más frecuentes y severas en áreas donde la precipitación promedio se proyecta que disminuya.

d. La química del agua de los océanos está cambiando debido a la absorción del dióxido de carbono proveniente de la atmósfera. El aumento en los niveles de este gas en la atmósfera está causando que el agua del océano se vuelva más ácida, amenazando la supervivencia de especies marinas que construyen conchas y la completa red alimenticia de la cual ellos forman parte.

e. Los ecosistemas en la tierra y el océano han sido y continuarán siendo afectados por el cambio climático. Animales, plantas, bacterias y virus migrarán a nuevas áreas con condiciones del clima favorables. Las enfermedades infecciosas y algunas especies serán capaces de invadir áreas donde anteriormente no habitaban.

f. La salud humana y la tasa de mortalidad serán afectadas en diferentes grados en regiones específicas del mundo como resultado del cambio climático. Aunque se predice que las muertes relacionadas al frío disminuyan, se espera que otros riesgos aumenten. La incidencia y rango geográfico de enfermedades infecciosas sensitivas al clima —tales como la malaria, el dengue, y aquellas relacionadas a garrapatas (ácaros)— aumentarán. El rendimiento de los cultivos será reducido por la sequía, la calidad del agua y aire se degradarán, y habrá incremento de riesgos en zonas costeras y zonas bajas que contribuirá a condiciones insalubres, particularmente para las poblaciones más vulnerables.

Tomado del United States Global Change Research Program.

Calentamiento global Cambio climático

Reconstruyendo la historia del cambio climático

Los cambios en el clima han sido evidentes desde la formación del planeta Tierra. Han existido eras en las que el clima se caracterizaba por ser extremadamente caliente, templado, cálido o extremadamente frío (periodos severos de glaciación). Debido a estas fluctuaciones, algunos de los organismos que habitaban este planeta se movían de lugar, otros se adaptaban o se extinguían. Este proceso natural es sumamente interesante y conocerlo nos ayuda a visualizar cómo ha cambiado nuestro planeta a través del tiempo, los factores que nos han afectado y cómo podemos adaptarnos a la realidad que enfrentamos en la actualidad.

A continuación realizarás una actividad en la que podrás reconstruir la historia del cambio climático y observar cómo han variado los efectos de este fenómeno sobre la Tierra. Además, podrás ver cómo los seres humanos estamos contribuyendo a que incrementen estos cambios y las consecuencias de nuestro comportamiento. Realiza el siguiente procedimiento:

Materiales:

1. Caja de cartón o canasta

2. Franjas de los nombres de las eras y periodos, clima y organismos

3. Papel de estraza

4. Marcadores de colores (sharpie), lápices de colores o crayolas

5. Dibujos de los paisajes que muestran el clima de las distintas eras o periodos

6. Dibujos de los organismos que habitaban en cada era y periodo

7. Dibujos de termómetros que representan el clima en cada periodo

8. Cinta adhesiva (tape) transparente

9. Tijeras

10. Tabla de las eras y periodos geológicos

11. Herramientas tecnológicas para búsqueda de información (celular, tableta, computadora, etc.; esto es opcional, si no se puede acceder a tecnología, el maestro ofrecerá alternativas para conseguir la información en el salón de clases)

Procedimiento:

1. Selecciona una franja de la caja o canasta que el maestro utilice para llevar a cabo esta actividad.

2. Cuando todos los alumnos hayan escogido su franja, busca los compañeros que tienen la misma franja que tú y únete a ellos para formar tu equipo o subgrupo.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 377

3. Una vez estés ubicado en tu subgrupo, busca información sobre el tema que te tocó trabajar con tus compañeros. Puedes utilizar todas las herramientas tecnológicas que tengas disponible (celular, tableta, computadora, entre otros). Si no tienes acceso a la tecnología puedes utilizar distintas fuentes que el maestro tenga en el salón. Tendrás un tiempo determinado (el maestro lo decidirá) para buscar la información y consultar con tus compañeros. El tema será uno de los siguientes:

• El orden en que ocurrieron las eras y los periodos geológicos de la Tierra.

• Los climas que predominaron en cada una de estas eras y periodos

• Qué organismos vivieron en cada era y periodo, y qué ocurrió con ellos (se extinguieron, continuaron viviendo, se movieron de lugar, etc.). El maestro les entregará dibujos de organismos que vivieron en ese tiempo.

4. Una vez tengan esta información, el maestro le entregará, al primer grupo, los dibujos de los paisajes de los distintos periodos geológicos y al segundo grupo dibujos de termómetros. Al tercer subgrupo ya el docente les entregó los organismos que existieron en ese tiempo cuando estaban buscando información. Recorten cada dibujo que les tocó y si se encuentran sin pintar, píntenlos.

5. Luego, el maestro permitirá que, ordenadamente, se dirijan hacia el papel de estraza que él pegó previamente en una de las paredes del salón para dibujar una línea de tiempo.

6. A los alumnos del primer grupo les toca dibujar esta línea de tiempo y colocar en orden las distintas eras y periodos geológicos pegando las franjas con los nombres de cada uno y los dibujos de los paisajes. Deben dejar un espacio considerable para que los demás estudiantes puedan pegar sus ilustraciones.

7. Luego, los alumnos del segundo grupo identificarán a cuál era y periodo geológico corresponde cada clima y pegarán su dibujo del termómetro que representa este clima en el área adecuada. El tercer grupo hará lo mismo. Deben colocar en cada era y periodo los organismos que corresponden a cada uno.

8. Cada subgrupo o equipo tendrá que explicar su trabajo: ¿por qué colocaron en ese orden las eras y los periodos geológicos y por qué los clasificaron de esa manera? Harán lo mismo con el clima y con los organismos. En cuanto a los organismos, es importante que describan cada uno y especifiquen qué pasó con cada uno de ellos.

Nota: Si se tiene tecnología en el salón, puedes acceder a programas en línea como TikiToki (https://www.tiki-toki.com/) o Timeline

(http://www.readwritethink.org/files/resources/interactives/timeline_2/) para realizar tu línea de tiempo de forma digital.

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Eras y periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Clima predominante en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Organismos existentes en las eras y los periodos geológicos

Periodo Silúrico

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Mapa pictórico: Cambio climático

Nombre: Fecha:

Maestro (a): Grado-Grupo:

Instrucciones: Observa cuidadosamente las imágenes que se presentan a continuación y contesta las preguntas que se encuentran en los cuadros al lado de la imagen, utilizando el conocimiento que adquiriste durante la clase. Escribe tu respuesta en el espacio provisto. Si necesitas más espacio, utiliza la parte de atrás de la hoja.

¿Qué es el cambio climático?

Explica el ciclo de carbono

Cambio climático

¿Cuál es la diferencia entre cambio climático y calentamiento global?

¿Qué es el calentamiento global?

¿Cómo varió el clima a través del tiempo geológico de la Tierra?

Cuadernia

Se trata de una herramienta fácil y funcional que nos permite crear de forma dinámica eBooks o libros digitales en forma de cuadernos compuestos por contenidos multimedia y actividades educativas para aprender jugando.

Se compone de una interfaz de alta calidad visual, muy sencilla de manejar, tanto para la creación de los cuadernos como para su visualización a través de Internet o a nivel local.

Su utilidad

-El editor permite crear cuadernos digitales capaces de incluir dentro de sus páginas todo tipo de objetos multimedia, incluye imágenes, textos, vídeos, animaciones flash, actividades de evaluación, juegos, escenas de descartes y escenas de realidad aumentada.

Requerimientos del sistema

Cuadernia es una herramienta para ser ejecutada en cualquier maquina independientemente del tipo y software que tenga instalado, pero es preciso contar con un navegador web. Además es un recurso descargable y portable.

Requisitos mínimos:

 Pentium IV con 512Mb de RAM

 300Mb de espacio libre en disco duro o USB

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 Además al instalarse la herramienta se realiza un análisis de requisitos, informando los resultados.

Creadores o desarrolladores

De la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha

Idiomas disponibles

Español

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 Para saber más…

Manual

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Exposición sobre las causas y los efectos del cambio climático

El cambio climático es causado por factores naturales y antropogénicos (debido a las actividades humanas) y sus efectos cada vez son más evidentes. A través del tiempo, la Tierra ha sufrido diversas fluctuaciones en el clima, lo que ha ocasionado que los habitantes del planeta tengan que adaptarse, emigrar y en ocasiones hasta se han extinguido. Actualmente, estos cambios se han acelerado y tenemos que tomar las medidas más efectivas para poder mitigar sus efectos y hacernos resilientes. Por eso, es importante que aprendas sobre este tema y tomes acción al respecto. Con este propósito, investigarás y realizarás una exposición creativa sobre las causas y los efectos del cambio climático. A continuación encontrarás las instrucciones detalladas para llevar a cabo este proceso.

Instrucciones para la exposición creativa:

1. El grupo se dividirá en tres (3) subgrupos.

2. El maestro les asignará los siguientes temas:

• Causas del cambio climático

o No antropogénicas (naturales) (este subtema lo trabajará el primer grupo completo)

 Actividad solar

 Actividad volcánica

o Antropogénicas

 Aumento de las emisiones del CO2 (primer grupo)

 Deforestación (segundo grupo)

 Agricultura (segundo grupo)

 Desparramen urbano (segundo grupo)

• Efectos del cambio climático (este subtema lo trabajará el segundo grupo completo)

o Aumento en la temperatura

o Aumento en la precipitación y en las sequías

o Cambios en la intensidad en huracanes y marejadas

o Cambio en las corrientes oceánicas

3. Una vez, tengas el tema que te corresponde, reúnete con tu grupo para organizar, distribuir el trabajo y buscar información. Para llevar a cabo la búsqueda de información puedes utilizar la tecnología que tengas a la mano (celular, tabletas, computadoras, entre otros). De no tener, entonces el maestro les proveerá diversas fuentes donde puedan encontrarla. Tendrán un tiempo determinado (el docente lo especificará) para realizar esta tarea.

4. Cuando tengan la información, preparen una exposición creativa. ¿Qué es una exposición creativa? Es una presentación que van a realizar al grupo, pero utilizando diferentes elementos que la hagan atractiva y divertida. Estos elementos pueden ser:

• Láminas

• Vídeos

• Juegos

• Manualidades

• Carteles

• Dibujos

• Canciones

• Poemas

• Dramas

• Pueden utilizar recursos audiovisuales

• Cualquier otra actividad que les ayude a explicar el tema bajo estudio

5. Cada equipo realizará su exposición en la fecha indicada por el maestro

6. Deben participar todos los miembros del equipo. Cambio

Calcula tu huella ecológica

Conocer cuánto estás contribuyendo a conservar o a incrementar los daños a nuestro planeta es fundamental para tomar decisiones y acciones que cambien conductas a unas que establezcan un estilo de vida sustentable. El siguiente cuestionario te ayudará a medir la huella que estás dejando en nuestro ambiente. Recuerda que este instrumento solamente ofrece un estimado basado en tu consumo. Se utiliza una versión muy simple, donde no es necesario conocer las cifras exactas del consumo de energía en el hogar.

El cuestionario de la huella ecológica estima la superficie de la tierra y del mar, necesarios para apoyar de consumo de alimentos, bienes, servicios, vivienda y energía y asimilar los residuos. La huella ecológica se expresa en “hectáreas globales”, que son unidades estandarizadas teniendo en cuenta las diferencias en la productividad biológica de los ecosistemas afectados por diversas actividades de consumo.

Para calcular tu huella, lee cuidadosamente cada pregunta y contéstala con la mayor sinceridad que puedas. Circula la puntuación o los puntos que pertenecen a tu respuesta y, al final, los sumas. Compara tu resultado con la escala y explicación que está al final del cuestionario.

Cuestionario de la huella ecológica

¿Cómo se calienta tu casa?

¿En qué tipo de hogar vives?

¿Cuántos grifos individuales y aseos existen en tu casa?

¿Cuántas veces a la semana comes carne o pescado?

¿Cuántas veces a la semana comes comida preparada con ingredientes frescos? (no comida congelada, ni pizza, etc.)

30 Más de 9 4 40 Compras

¿Cuántas grandes compras (tv, computadora, radio) se han hecho en tu casa durante el año?

6 4.5 45

¿Has comprado algún producto de bajo consumo energético el año pasado en lugar de alguno no-eficiente? (Bombillas, neveras, etc.)

Sí 0 0 No 2.5 25

Desperdicios

¿En tu hogar tratan de reducir la cantidad de residuos generados en la casa? (compras de alimentos a granel (sueltos), rechazando el correo basura / volantes (hojas sueltas - flyers), utilizando recipientes reutilizables para el almacenamiento...)

¿En tu casa se reciclan botellas, papeles, etc?

¿Cuántas bolsas de basura botas a la semana?

Obtén el total de tu puntuación (puntos) sumando los valores de las preguntas anteriores. Para una estimación de tu huella ecológica basado en estas preguntas, utiliza la escala que se muestra a continuación:

• Si tu puntuación es inferior a 150, tu huella ecológica es menor de 4 hectáreas.

• Si tu puntaje es de 150 a 350, tu huella ecológica es de 4 0 hectáreas y 6 0 hectáreas.

• Si tu puntaje es de 350 a 550, tu huella ecológica es de 6 0 hectáreas y 7.8 hectáreas (alrededor de media para los países del Norte).

• Si tu puntaje es de 550 a 750, tu huella ecológica está entre 7.8 y 10 hectáreas.

• Si tu puntuación es superior a 750, tu huella ecológica es superior a 10 hectáreas.

En la Tierra hay disponible solo 2.1 hectáreas por persona. El promedio en el Reino Unido y Canadá es de 6 hectáreas, en Austria es de 5.3, en Nicaragua y en Sri Lanka 1.

*Este cuestionario fue tomado y adaptado de la Universidad Playa Ancha de Chile: http://www.upla.cl/sustentable/2015/10/14/capacitacion-29-de-septiembre-materialdisponible/.

¡Salvando a Pepe Uca!

Autores: Delmis del C. Alicea Segarra, Angela Ferrá Elías, Doris J. Rivera Santiago, Jeffry Morales Medina y Clarisabeth K. López Rodríguez

Creador del personaje Charlie Carrucho y asesor científico: Héctor M. Martínez Rivera

Colaboradores: Lillian Ramírez Durand, Berliz Morales Muñoz y Migdalia Figueroa

Edición y verso de Megalo: Cristina D. Olán Martínez

Ilustración: Cynthia Lee Gotay Colón

Megalo, Pepe y Lulo se dirigen a su hogar, analizando el estado tan crítico en el que se encontraba el arrecife de coral que habían observado. Pepe y Lulo se preguntaban cómo era posible que un ecosistema tan hermoso llegara a una situación tan deplorable (lamentable):

—¿Por qué nadie se da cuenta de lo que está ocurriendo?

—¡Estemos tranquilos!

Nada malo podrá ser, creo yo. ¡Vamos y averigüemos!

La respuesta encontraremos —les dijo Megalo.

Mientras discutían todas estas interrogantes (preguntas), sintieron una fuerte corriente que los arrastró hacia el oeste.

“¡Mamiiiiiiiii!”— gritó Lulo.

“¡Ahhhhhhh!”, gritó Pepe, mientras veía desaparecer a Megalo.

Un profundo silencio se apoderó del lugar. De repente, Pepe abrió sus ojos, no sabía cuánto tiempo había pasado. Ya estaba oscureciendo. Miró a su alrededor y nada le parecía familiar; se sentía agotado, sediento y desorientado.

—¡¡¡Lulo!!! ¿Dónde estás, Lulo?— No recibió respuesta.

Volvió a echar un vistazo. Ya no estaba en el agua. Había mucha arena y las olas del mar rozaban sus palancas (patitas). Allí en la orilla, podía ver algunas hierbas marinas y varias algas (sargazo) que habían sido arrancadas por la corriente.

—Lulo, ¿estás ahí? ¡Contéstame, yo sé que estás allí!— No escuchó nada. Se volteó y observó a lo lejos una enorme formación de rocas. Sobre ella se encontraba una estructura que nunca había visto. Esta, tenía una luz que prendía y apagaba. Extrañado, miró hacia el otro lado y vio lo que parecía ser un manglar.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 421

—¡Pero, esos árboles están secos! ¿Qué les pasó? —se preguntó Pepe—. Definitivamente no estoy en casa. ¡¡¡Luloooo, por favor vuelveeee!!!

El cansancio lo venció y no pudo más. Lo último que percibió (notó) fue la luz de aquella rara estructura y se desplomó (desmayó).

Comenzó un nuevo día y el sol brillaba con intensidad. El calor era sofocante. Entre el sonido de las olas del mar y algunas aves que pasaban por el lugar para alimentarse, se escuchaba un bullicio. Aturdido y medio dormido abrió sus ojos, esperanzado de que todo hubiese sido una pesadilla. Pero, no era un mal sueño. Estaba en un lugar desconocido, tenía hambre y la sed era desesperante. A la distancia, pudo observar de dónde provenía aquel bullicio. Eran muchos niños que venían alegres a visitar el área; estaban caminando hacia la zona del manglar.

—¿Qué hace toda esa gente allí si esos árboles se ven secos? —se preguntó Pepe—. Hmmmm, voy a acercarme para averiguar y de una vez veo si alguien me puede ayudar.

Al aproximarse, se dio cuenta de que una persona les hablaba con mucha seguridad sobre los bosques de mangle. Parecía tener mucho conocimiento y experiencia de lo que hablaba. Prestó atención y escuchó que lo presentaron como el Dr. González Lagoa. A su lado, se encontraban unas personas trabajando en equipo. Ellos dijeron que eran educadores y colaboradores del Programa Sea Grant.

—¿Ustedes saben por qué este mangle está seco? —les preguntó el Dr. González.

Los estudiantes se miraron sin saber qué responder.

—Pues, hace muchos años estos árboles estaban bien verdes y saludables —empezó a explicar el Dr. González—. Yo llevo mucho tiempo estudiando los manglares que se encuentran en Las Salinas y cerca del Faro Los Morrillos en Cabo Rojo, que es donde nos encontramos en este momento. He sido testigo de cómo estos árboles han cambiado con el paso de los años. Lo que pasa, es que los cambios drásticos que han ocurrido en la salinidad de este lugar han provocado que se sequen y se mueran —concluyó.

—También, los cambios acelerados que se están observando recientemente en el clima están afectando negativamente esta área —añadió Angela, meteoróloga del Programa Sea Grant.

—¿Cambios en el clima?, ¿será eso lo que está pasando? —se preguntó Pepe, luego de escuchar a los educadores—. ¿Será por eso que los corales se están blanqueando, que el nivel del mar está subiendo y las corrientes marinas se están intensificando? Si Lulo estuviera para que me ayudara a verificar. ¡Lulooo!, ¿dónde estás? ¿Habrá muerto mi amiguito? Voy a seguir buscándolo a ver si lo encuentro.

Sin embargo, su estómago rugió fuertemente y sintió que se desmayaba.

—¡Estoy que me como una ballena! ¡Vamos a ver qué consigo por ahí!

Miró a su alrededor y vio unos árboles de mangle saludables al otro lado del camino. Corrió hacia ese lugar para alimentarse. Mientras tanto, los niños se montaron en un vehículo grande y amarillo y se dirigieron hacia El Faro.

Pepe siguió explorando el lugar para ver si encontraba a Lulo. Allí divisó (vio) unas aves negras con patas flacas y pico alargado, eran unas viudas que estaban bochinchando. Inmediatamente, se detuvo y les preguntó:

—¿Han visto a un cangrejito violinista rojo que grita mucho “¡Mamiiii!”?

—¿Un cangrejito rojo? Noo, nosotras no hemos visto nada parecido. ¡Yo lo que veo desde aquí es esa loca trepá en el techo de El Faro! Parece que se está tomando un selfie con un montón de niños —dijo Himagunda.

—Oye, ¿pero qué es un selfie? —preguntó Pepe.

¿Qué-tú-no-sabes lo que es un selfie? —preguntó Himagunda, sorprendida y pausadamente—. ¿Pero en qué mundo tú vives? No, no, no, hay que llevarte allá arriba, ¡Eludina! Llévalo —ordenó.

—¿Por qué yoo?, ¡sola yo no voy pa’llá! —contestó Eludina—. Mejor vámonos todas.

—Ok, pues vamos —dijo Himagunda.

Pepe se subió sobre Eludina y todas juntas volaron hacia El Faro. Allí se pararon en la torre de esta estructura, donde se encuentra la linterna que Pepe había visto el día anterior.

¡Himagunda!, ah-ah, te equivocaste, esa es Angela, la especialista del clima que yo conocí esta mañana, dijo Pepe.

¿La quéééé, qué es eso? —preguntaron todas a la vez.

—¡Cállense!, vamos a escuchar lo que ella dice — gritó Pepe

¿Ustedes ven este instrumento? —preguntó Angela—. Este se usa como si nos fuéramos a tomar un selfie. En realidad es una estación meteorológica portátil que se utiliza para medir diversos parámetros (datos) del tiempo tales como: temperatura, velocidad del viento, humedad relativa y presión barométrica, entre otros. Por cierto, ¿alguno de ustedes sabe lo que es un huracán?

—Sí, eso es cuando hay un viento fuerte y llueve mucho —dijeron varios estudiantes.

—Algo así —continuó Angela—. Un huracán es un fenómeno atmosférico que se forma cuando la presión barométrica baja significativamente y las aguas del océano están más calientes. El cambio climático acelerado que hemos experimentado recientemente ha ocasionado que la temperatura en el mar aumente, y por eso hemos notado que, junto con otros factores, los huracanes se estén intensificando.

—¡Qué cambio climático ni cambio climático, si ni siquiera yo he visto un huracán! Aquí siempre dicen que viene uno y no viene na —dijo Himagunda.

—Nena, si eso es mentira. El cambio climático siempre ha existido y eso que dicen que la gente lo ha incrementado no es cierto. ¿Tú crees en eso, Pepe? —preguntó Eludina.

Pepe, un poco confundido, reflexionaba en lo que había visto antes de llegar allí. Los corales blanqueados, el agua caliente y sobre su nivel, esas corrientes tan fuertes que lo llevaron hasta este lugar y lo separaron de sus amigos. “¿Dónde estará Megalo y Lulo?, ¿y si esas corrientes los mataron? Si tan solo él estuviera aquí, me ayudaría a pensar o por lo menos me acompañaría”, pensaba para sus adentros.

Fascinados con lo que habían aprendido, los niños se fueron muy contentos de regreso a su hogar. Pasaron varios días y Pepe se sentía cada vez más solito. Cada noche que pasaba, Pepe perdía más la esperanza de encontrar a sus amigos. Esa noche, el silencio y el calor eran insoportables. Se sentía una calma inexplicable; era algo que nunca había sentido. Tenía el presentimiento de que algo sucedería.

Al día siguiente, Pepe se despertó con una fuerte brisa, observó que el cielo estaba nublado y no tardó mucho en comenzar a llover. De momento, todos los árboles empezaron a moverse violentamente. Sus hojas se desprendían (caían) y algunos de ellos volaban con las ráfagas de viento. Pepe intentaba refugiarse en algún lugar, pero el viento lo sacudía. El nivel del mar seguía en aumento y ya casi había inundado toda la zona. A lo lejos, se escuchaba una voz que decía:

—¡Por ahí viene Yeyito, por ahí viene Yeyito! ¡El huracán es categoría 5, protéjanse, busquen refugio y no crucen zonas inundables!.

—¡¡¡AJJJJJJ!!!, ¡lo que dijo Angela!— gritó Pepe.

Ansioso huye desesperadamente, pero la fuerte marejada provocada por el huracán Yeyito lo arrastró a mar abierto.

—¡Auxilio,

auxilio!— gritaba Pepe.

Las olas del mar lo arrastraban cada vez más profundo. Él luchaba contra la corriente, pero sus esfuerzos eran en vano. Esto lo había vivido antes, pero su amigo Lulo lo acompañaba, ahora se encontraba solo y sin ayuda. Por un momento, pensó que se moría. La marejada lo sumergía constantemente y no podía controlarlo. Su corazón latía con fuerza y perdía la noción del tiempo y el espacio. Cuando la ola lo traía a la superficie, veía una sombra roja sobre algo negro y enorme.

“¡Hasta aquí llegué!”, se dijo Pepe para sí mismo.

Ya agonizando, escuchó la voz de Lulo que gritaba:

—¡Pepee, aquí vooooyyy!, ¡aguantaaaa!.

Era Lulo que venía sobre una ballena piloto, llamada Ahúm. Esta, nadaba rápidamente para poder salvar al compañero de aventuras de Lulo. Venían acompañados de su grupo de ballenas y de Charlie Carrucho.

—¡Pepeee, lucha, no te rindas! ¡Tú puedes! ¡Ya estamos cerca!— gritaba Lulo.

Pepe, al escuchar a su amigo, comenzó nuevamente a nadar con fuerza. De repente, vio a Ahúm muy cerca de él sonriendo, mostrando todos sus dientes. Lulo, gritaba:

—¡Agárrate, Pepeee!— mientras extendía una de sus palancas.

Con las pocas fuerzas que le quedaban, se sujetó fuertemente de la palanca de Lulo. Inmediatamente, Ahúm buscó un lugar donde refugiar a sus nuevos amigos hasta que llegara la calma.

Una vez que pasó el huracán Yeyito por el suroeste de Puerto Rico, pudieron observar los daños que ocasionó este. Pepe, ya un poco más recuperado, abrazó a su amigo Lulo, al que había extrañado tanto. Al ver todos esos personajes extraños, Pepe le preguntó a Lulo:

—¿Quiénes son tus nuevos amigos?

—Ah sí, te presento a Ahúm, la ballena piloto, y a Charlie Carrucho. Los conocí en aguas cercanas a Isla de Mona cuando la corriente nos arrastró y nos separó. Estuve perdido por varios días y me asusté. Entonces, Charlie Carrucho me encontró y me dijo: “No te preocupes, mano, que todo va a estar bien. Te voy a presentar a mi amiga Ahúm que te va a ayudar a regresar a tu casa”. Entonces, Ahúm se acercó y me dijo: “Hola, yo soy del norte del Océano Atlántico, pero vivo por aquí cerca. Te puedo llevar a tu hogar”. Allí, les conté sobre nuestras aventuras y les pareció muy interesante conocerte. De regreso, nos percatamos de que estaba pasando el huracán Yeyito y te vimos naufragando. Como Ahúm y Charlie Carrucho tienen vasta (mucha) experiencia en huracanes y en los efectos del cambio climático, pudimos responder rápidamente a la emergencia.

Allí, Pepe confirmó que el cambio climático es real.

—Sí, mi amiguito, los cambios que están ocurriendo en el clima se pueden sentir a través del mundo entero y sus efectos siguen aumentando cada vez más —dijo Ahúm.

—¡Tranquilo que ya están tomando acción! ¡Míralos, están trabajando en equipo, recogiendo basura y los escombros que dejó el huracán! Los están dividiendo para reciclarlos. Además, están dispuestos a aprender sobre el cambio climático y ayudar a evitar que siga aumentado — aclaró Charlie Carrucho.

¡Síííí, entonces significa que los corales, los manglares, las hierbas marinas y demás ecosistemas se van a salvar! —exclamaron a coro Pepe y Lulo.

Sintieron la esperanza de que tenían una nueva oportunidad para vivir y juntos entonaron una canción.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 425

Reportaje especial

Huracán Yeyito azota con fuerza a Puerto Rico

25 de septiembre

La mañana del 12 de septiembre, los satélites meteorológicos captaron un disturbio saliendo del Este de África. Según el Centro Nacional de Huracanes, este sistema tenía un 30% de probabilidad de desarrollo para los próximos cinco (5) días. Luego de unas horas, este continuaba moviéndose cerca de las Islas de Cabo Verde y daba sus primeros indicios de organización. El sistema se encontraba en latitudes bajas y se movía Oeste-Noroeste (ONO). Pronto se convirtió en una onda tropical y continuaba organizándose. Los modelos comenzaron a darle un 70% de desarrollo en los próximos cinco (5) días. El 16 de septiembre, la onda tropical aumentó la velocidad de sus vientos a 30 MPH y se convirtió en depresión tropical. A las 12:00 a.m. estaba ubicada en la latitud 14oN y la longitud 51oO y mantenía la velocidad de traslación de 22 MPH. Al día siguiente, a eso de las 5:00 p.m. el sistema se había convertido en la tormenta tropical Yeyito, con vientos de 45 MPH y una velocidad de traslación de 15 MPH. Esta estaba localizada en la 15.5oN y 56oO, moviéndose hacia el Noroeste (NO). La población puertorriqueña comenzaba a preocuparse. Yeyito se estaba desarrollando rápido y los modelos de trayectoria la traían hacia el Caribe. El Servicio Nacional de Meteorología y el Centro Nacional de Huracanes se mantenían pendientes, y las agencias encargadas de atender los procesos de emergencias comenzaban a recomendar que se hicieran los preparativos correspondientes.

La tormenta tropical Yeyito continuaba su trayectoria hacia nuestra región y cada vez se hacía más grande y se organizaba mejor. A las 11:00 a.m. del 18 de septiembre, las noticias indicaban que este sistema estaba en la latitud 10oN y la longitud 61oO y que se movía a una velocidad de 10 MPH hacia el ONO. Ya la velocidad de sus vientos era de 63 MPH. Los modelos meteorológicos colocaban su trayectoria pasando cerca o entrando en algún punto de nuestro archipiélago. El Centro Nacional de Huracanes emitió una vigilancia de huracán para Puerto Rico, Vieques y Culebra. Los meteorólogos pronosticaron que cuando Yeyito pasara por el Caribe ya se habría convertido en huracán.

Las personas se preparaban lo más rápido que podían, limpiando y asegurando sus viviendas y adquiriendo los artículos de primera necesidad en caso de que la tormenta tropical pasara por suelo boricua. El 19 de septiembre recibimos la noticia de que Yeyito se había convertido en huracán de categoría 2. Sus vientos sostenidos eran de 100 MPH, se movía a una velocidad de 9 MPH hacia el NO y se encontraba en la 15.8oN y 63.5oO. Su ojo estaba claramente definido y se

podían observar las bandas en forma de espiral muy bien formadas. El Centro Nacional de Huracanes emitió un aviso de huracán para Puerto Rico, Vieques y Culebra. Lo que indicaba que era inminente el paso del huracán. La población hacía los preparativos de última hora y las agencias pertinentes desalojaban las áreas vulnerables a inundaciones. Los refugios abrieron y comenzaron a recibir a las personas.

El 20 de septiembre ocurrió lo que nos temíamos. Yeyito, convertido en huracán categoría 4 se acercó a nuestra zona a las 12:00 a.m. A esa hora estaba en la posición 16.7oN y 65oO. Sus vientos eran de 145 MPH y su velocidad de traslación era de 9 MPH NO. Finalmente, Yeyito aumentó la velocidad de sus vientos y a las 2:00 p.m., al llegar a la latitud 17.7oN y a la longitud 66.6oO ya era huracán de categoría 5, con vientos de 155 MPH y un movimiento de 10 MPH NO. El impacto sobre Puerto Rico fue devastador. Yeyito destruyó todo a su paso. El archipiélago completo quedó seriamente afectado. No había ni luz, ni agua, ni comunicación. Fue, realmente, algo que nunca habíamos visto.

El huracán Yeyito, cuando salió de Puerto Rico el 21 de septiembre había disminuido a categoría 3, con vientos sostenidos de 112 MPH y se dirigía hacia la Florida. Sin embargo, allí enfrentó fuertes vientos cortantes que lograron hacer que el huracán se desvaneciera poco a poco antes de tocar tierra en este estado.

Mientras tanto, en Puerto Rico sufríamos las consecuencias de este potente huracán. Sin embargo, todos nos unimos para reconstruir nuestro país.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 427

Sistemas sociales  ‐  Son todos aquellos efectos cuyas manifestaciones se pueden observar en la forma de vida de los seres humanos. Por ejemplo: 1.Efecto en la salud y en la mortalidad del ser humano 2.Efectos en el sector económico 3.Seguridad y entorno social 4.Efecto en la agricultura 5.Seguridad

Sistemas ecológicos  ‐  Son todos aquellos efectos cuyas manifestaciones se pueden observar en nuestros ecosistemas. Por ejemplo:

1.Efectos del cambio climático en los ecosistemas marinos

2.Alteración de patrones de migraciones de animales, alimentación, reproducción

Ambiente físico  ‐  Son todos aquellos efectos cuyas manifestaciones se pueden observar en nuestro entorno. Por ejemplo:

1.Erosión costera

2.Acidificación de los océanos

3.Derretimiento de los glaciares

4.Aumento en el nivel del mar

5.Disminución en los abastos y calidad del agua

DemostraciÛn sobre erosiÛn

La erosión es un proceso en el que se desplazan sedimentos por la acción del viento, del agua y de los seres vivos Por ejemplo, ocurre erosión cuando el mar transporta los sedimentos de un lugar de la costa a otro. Sin embargo, este proceso puede ser alterado por los seres humanos ya que al construir en la zona marítimo-terrestre, al canalizar los ríos, al construir represas, al extraer arena de las playas, la tala de árboles de mangle, entre otras actividades, el flujo de los sedimentos que son transportados por las corrientes litorales se ve interrumpido y no llegan a la costa. Recuerda que estas son áreas dinámicas y de cambio constante, y si a esto se le suma el alza en el nivel del mar y el desarrollo de huracanes más intensos, causados por el cambio climático, el problema de la erosión costera se amplifica y los daños son cuantiosos tanto para las playas como para el sector económico del país.

Tal vez, esto lo has escuchado muchas veces, pero no conoces realmente cómo es que ocurre realmente la erosión. A continuación podrás observar una demostración que te ayudará a entender este proceso y la importancia de adoptar conductas sustentables para conservar nuestras playas y nuestros recursos.

Materiales:

1. Dos (2) envases o cajas transparentes (pueden ser plásticas)

2. Un vaso de cartón

3. Tijeras

Cambio climático: Guía educativa para maestros 431

4. Sorbeto

5. Tierra

6. Agua

7. Arena

8. Secador de pelo (blower)

9. Botella de agua de 16 oz. vacía

10. Plato de pintura

Procedimiento:

Primera parte:

1. En un envase o caja transparente, echa un poco de tierra. Esta debe quedar acumulada en uno de los lados de la caja como si fuera una montaña.

2. Toma el secador de pelo (blower) y sopla sobre la montaña. Coloca el secador de pelo que no quede tan cerca para que se observe mejor el efecto.

Nota: Debes tener mucho cuidado al encender el secador de pelo ya que la tierra volará por todas pates. Si deseas controlar un poco más el movimiento de la tierra, puedes soplar con un sorbeto.

3. Contesta: ¿Qué observas al soplar sobre la montaña? ¿Por qué ocurre esto?

Segunda parte:

1. Toma la misma caja transparente (llena de tierra) que utilizaste en la primera parte y vuelve a acomodar la tierra hacia un lado formando una montaña.

2. Ahora, utiliza la tijera para hacer un pequeño agujero en la parte de abajo del vaso de cartón. También puedes hacer una pequeña abertura en la tapa de una botella.

3. Coloca el vaso de cartón en el tope de la montaña y échale agua. Esta saldrá por el hueco que le hiciste por debajo al vaso y correrá a través de la montaña de tierra.

4. Contesta: ¿Qué ocurre cuando el agua cae sobre la tierra? ¿Por qué ocurre esto?

Tercera parte:

1. En el segundo envase, caja transparente o plato de pintura, echa un poco de arena. Esta debe quedar acumulada en uno de los lados de la caja.

2. Al otro extremo de la caja, echa agua para simular un océano.

3. Luego, coloca la botella de plástico de 16 oz. sobre el agua y muévela de forma que forme olas que lleguen hasta la arena.

4. Contesta: ¿Qué ocurre cuando el agua llega hasta la arena como una ola y se retira? ¿Cuál es el efecto del oleaje? ¿Por qué ocurre esto?

Demostración sobre el derretimiento de los glaciares y el aumento en el nivel del mar

Uno de los efectos del aumento en la temperatura que se ha registrado a nivel mundial durante los últimos años, es el derretimiento de los glaciares. Esto provoca, en gran medida, un incremento en el nivel del mar. Este incremento se debe a dos factores principales: a la expansión termal (aumento por absorción de calor) y a la transferencia de agua dulce de la costa hacia el océano (deshielo de los glaciares). Esta situación causa la pérdida de los hábitats de muchas especies alrededor del planeta. Además, tiene consecuencias notables en los patrones climáticos del mundo entero, ocasionando múltiples problemas en la agricultura, los abastecimientos de agua y en los lugares aptos para vivir, entre muchos otros. Algunos de los glaciares que están retrocediendo son: los glaciares del Ártico (sobre todo de Groenlandia), de la Antártida, de Asia y de montañas tales como los Andes, los Himalaya, el Kilimanjaro, los Alpes y los Pirineos. Pero nos preguntamos, ¿el derretimiento de las masas de hielo de la Tierra, tanto los que están en agua como los que están en tierra, causan un alza en el nivel del mar? Vamos a averiguarlo… A continuación realizaremos una actividad que nos ayudará a descubrir y responder esta interrogante.

Materiales:

1. Dos (2) envases o vasos transparentes; pueden ser de vidrio o de plástico

2. Dos (2) bloques de hielo; deben ser similares

3. Agua

4. Un embudo

5. Marcador negro

6. Regla

7. Secador de pelo (blower)

Procedimiento:

1. Toma los dos envases transparentes y calíbralos en centímetros. También puedes utilizar un beaker o vaso calibrado. Utiliza una regla y un marcador negro para marcar la medida.

2. Luego, échale agua al primer envase y añade un bloque de hielo al agua. Puedes añadir colorante vegetal al momento de hacer los bloques de hielo.

3. Anota la medida a la que llegó el agua con el hielo.

4. Una vez conozcas esa medida, échale agua al segundo envase y asegúrate de que el agua llega a la misma medida que el primero. Recuerda, a este no le vas a añadir el hielo dentro del agua.

5. Coloca el embudo en la apertura del segundo envase (el que no tiene el hielo).

6. Ahora, coloca un bloque de hielo en el embudo que se encuentra en la apertura del segundo envase.

7. Coloca ambos envases al sol para que los hielos se derritan. Si se desea acelerar el proceso, puedes utilizar un secador de pelo (blower) para derretirlos.

8. ¿Qué pasará con el volumen del agua cuando ambos hielos se derritan?

9. Cuando se hayan derretido, observa el nivel del agua y anota la medida.

10. ¿El volumen del agua en ambos envases miden lo mismo? Si no midieran lo mismo, ¿cuál de ellos cambió? Explica tu respuesta.

Formando un mosaico

Los efectos del cambio climático también se pueden observar en los sistemas sociales de todos los pueblos. Entre los sectores que se afectan por este fenómeno están: la salud, la economía, la seguridad, el entorno social, la agricultura y la seguridad alimentaria, entre otros. Para conocer este impacto, haz lo siguiente:

• Busca, debajo de tu asiento, la foto o la ilustración que el maestro ha colocado. Estas fotos muestran distintas dificultades que enfrenta la población cuando sucede algún evento de gran magnitud.

• Descríbela utilizando de referencia lo que ocurrió con el huracán María. Por ejemplo, si encuentras una foto que muestra alguna persona enferma, debes explicar qué pasó con muchas de las personas enfermas luego del paso del huracán por Puerto Rico. Así sucesivamente se hará con cada foto encontrada.

• Una vez que se hayan analizado y discutido todas las fotos, según el impacto que causan eventos como el huracán María, une la foto que te tocó con la de tus compañeros. Para esto, tienes que buscar la pieza que concuerda con la tuya (como un rompecabeza) y formar un mosaico. Este se llamará Manifestaciones del cambio climático en los sistemas sociales.

• Este mosaico se dejará pegado en una de las paredes del salón.

• Si se tiene acceso a la tecnología, puedes hacer tu mosaico en la página https://bighugelabs.com. También hay otros programas como Foto-mosaik-Edda o Andrea Mosaic.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 437

Introduce el tema de forma totalmente desorganizada, no muy clara y sin secuencia lógica y coherente.

Introduce el tema de forma bastante desorganizada, no muy clara y sin mucha secuencia lógica y coherente.

Introduce el tema bastante organizada, clara, lógica y coherente.

Introduce el tema de forma organizada, clara, lógica y coherente.

1. Introducción al tema

N o d emuestra tener dominio del tema. Presenta con total inseguridad, desconfianza y no es efectiv o presentando las ideas y los conceptos fundamentales.

Demuestra tener poco dominio del tema. Presenta con bastante inseguridad un poco de desconfianza y no es muy efectiv o presentando las ideas y los conceptos fundamentales.

Demuestra tener bastante dominio del tema. Presenta con bastante seguridad , confianza y de forma efectiva las ideas y los conceptos fundamentales.

Demuestra tener dominio del tema. Presenta con seguridad , confianza y de forma efectiva las ideas y los conceptos fundamentales.

2. Dominio del tema

No p resenta datos relevantes del tema. No r elaciona la información con el tema estudiado y no incluye implicac iones a la educación. Le faltan casi todas las partes de las solicitadas en la guía.

Presenta muy pocos datos relevantes del tema. Relaciona muy poco la información con el tema estudiado y no incluye casi implicaciones a la educación. Le faltan varias partes de las solicitadas en la guía.

Presenta casi todos los datos relevantes del tema.

Relaciona la mayor parte de la información con el tema estudiado e incluye implicaciones a la educación. Contiene casi todas las partes solicitadas en la guía.

Presenta todos los datos relevantes del tema. Relaciona la información con el tema estudiado e incluye implicaciones a la educación. Contiene las partes solicitadas en la guía.

NO s ustenta su presentación con fuentes de información.

Sustenta su presentación con al menos una ( 1 ) fuente de información.

Sustenta su presentación con al menos dos ( 2 ) fuentes de información.

Sustenta su presentación con al menos tres (3) fuentes de información.

4. Referencias

3. Contenido

No realiza la presentación.

No utiliza el tiempo asignado de forma efectiva y no logra presentar las ideas y conceptos fundamentales.

Se extiende bastante del tiempo asignado y no logra presentar todas las ideas y conceptos fundamentales.

Se extiende un poco más del tiempo asignado, pero logra presentar todas las ideas y conceptos fundamentales.

No utilizó la creatividad.

Realiza su presentación un poco diferente, poco at ractiva y casi no utilizó métodos variados.

No demuestra coordinación de esfuerzos para trabajar en equipo. No demuestra responsabilidad y compromiso con el trabajo y con sus compañeros.

Demuestra poca coordinación de esfuerzos para trabajar en equipo. Demuestra poca responsabilidad y co mpromiso con el trabajo y con sus compañeros.

No utiliza recursos educativos ni tecnológicos para facilitar la comprensión del tema.

Utiliza recursos educativos como alguno(s) de los siguientes : Power Point , transparencias, videos, láminas, modelos, cuento s, poesía, drama, entre otros, pero no son muy efectivos ni guardan mucha relación con el tema (se desv ía del tema) .

Ejecución

Realiza la presentación el día estipulado.

Utiliza el tiempo asignado de forma efectiva. Logra presentar todas las ideas y conceptos fundamentales.

Realiza su presentación bastante diferente, atractiva, bastante interesante y utilizando métodos variados.

Realiza su presentación de forma diferente, atractiva, interesante y utilizando métodos variados.

Demuestra bastante coordinación de esfuerzos para trabajar en equipo. Demuestra responsabilidad y compromiso. Sin embargo, falta un poco de comunicación con sus compañeros.

Demuestra coordinación de esfuerzos para trabajar en equipo. Demostró responsabilidad y compromiso con el trabajo y con sus compañeros.

U tiliza recursos educativos como alguno(s) de los siguientes: Power Point , tr ansparencias, videos, láminas, modelos, cuentos, poesía, drama, entre otros, pero no son muy efectivos para la comprensión del tema.

Utiliza recursos educativos como alguno(s) de los siguientes: Power Point , v í deos, láminas, modelos, cuentos, poesía, drama, entre otros para facilitar la comprensión del tema.

5. Puntualidad

6. Tiempo de la presentación

7. Creatividad

8. Trabajo en equipo

Recursos utilizados

9. Recursos

Comentarios u observaciones:

Cambio climático: Guía educativa para maestros 439

Tiempo: uno o varios periodos (el maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes)

Estrategia de enseñanza: ECA

Fases: exploración, conceptualización y aplicación

Método de enseñanza: expositivo, demostrativo, de inquirir, acción o actividad

Técnica de enseñanza: repaso, juegos, discusión, asignación, simulaciones, trabajo cooperativo, conferencia

Técnica de assessment (avalúo): preguntas abiertas, libreta interactiva

Integración con otras materias: Ciencias Sociales, Ciencias Terrestres, Biología, Geología, Español

Materiales:

• Cambio climático: Guía educativa para maestros

• Presentación: Cambio climático

• Hoja de cuadros de las definiciones de mitigación, adaptación y resiliencia

• Pega

• Tijeras

• Marcador (sharpie)

• Hoja de instrucciones para la construcción de la libreta interactiva

• Libreta

• Crayolas o lápices de colores

• Cartulina

• Otros materiales que ellos puedan utilizar para su libreta interactiva (utilizando su creatividad)

• Vídeo: “Efecto invernadero y cambio climático”

• Vídeo: “Adaptación al cambio climático”

• Hoja de instrucciones para construir la ciudad resiliente con piezas Lego

• Página electrónica para simulación/juego de ciudad resiliente: http://www.stopdisastersgame. org/en/playgame.html

Unidad: Cambio climático Mitigación, adaptación y resiliencia

• Papeles post it o trozos de papel

• Hoja de instrucciones para la demostración sobre erosión

• Fotos de erosión en las costas de Puerto Rico

• Hoja de instrucciones para la demostración sobre el derretimiento de los glaciares y aumento en el nivel del mar

Nota: Es importante señalar que ni el Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ninguna marca en particular. Solamente se mencionan a modo de ejemplo para facilitar que las personas tengan una idea del tipo de materiales que deben utilizar.

Tipo de taxonomía: N. Webb (2005)

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Nivel IV: Pensamiento extendido

Objetivos:

Luego de que se estudie el tema mitigación, adaptación y resiliencia, el estudiante podrá:

• definir los conceptos mitigación, adaptación, resiliencia y vulnerabilidad. (conceptual)

• diferenciar los conceptos de mitigación, adaptación, resiliencia. (conceptual)

• desarrollar estrategias para mitigar los daños ocasionados por los efectos del cambio climático (en este caso del huracán María). (procedimental)

• analizar cómo su comunidad puede adaptarse a los cambios que están ocurriendo en el clima. (conceptual)

• proponer formas de prevenir los daños causados por los efectos del cambio climático y convertirse en una comunidad resiliente. (procedimental)

• construir una ciudad resiliente. (procedimental)

• explicar la ciudad que hicieron y cómo esta tiene la capacidad de resistir y recuperarse efectivamente ante eventos causados por los cambios en el clima. (conceptual)

• construir (continuación) una libreta interactiva sobre el cambio climático. (procedimental)

• realizar una presentación creativa sobre las causas y los efectos del cambio climático en la feria de concienciación sobre cambio climático. (procedimental)

• realizar demostraciones sobre erosión y sobre el derretimiento de los glaciares y el aumento en el nivel del mar en la feria de concienciación sobre cambio climático. (procedimental)

• responsabilizarse a ayudar a disminuir los efectos del cambio climático adoptando conductas sustentables, mitigando los daños ya ocasionados,

Actividades:

A. Inicio

1. Saludo

trabajando para adaptarse adecuadamente a los nuevos cambios y fomentando la resiliencia a todos los niveles de la sociedad. (actitudinal)

• reconocer la importancia de cambiar nuestro comportamiento para cuidar y proteger nuestro ambiente, incluyendo nuestros recursos marinos y costeros. (actitudinal)

• colaborar activamente con sus compañeros para llevar a cabo el trabajo en equipo. (actitudinal)

• respetar las ideas de sus compañeros en el trabajo en equipo. (actitudinal)

* Los estándares de contenido y expectativas de grado del Programa de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico se encuentran al final de cada plan educativo.

* Las hojas de datos, los avalúos (assessment) y demás material educativo que se utilizará durante cada clase, se incluye después de cada plan educativo y en el CD de la guía.

2. Asuntos administrativos: pasar asistencia, etc. (se realiza internamente)

3. Reflexión: “El mundo es un lugar peligroso, no por causa de los que hacen el mal, sino por aquellos que no hacen nada por evitarlo”. (Albert Einstein)

4. Ya estudiamos el cambio climático, sus causas, efectos y manifestaciones. Los estudiantes han visto cómo los seres humanos aportamos a que ocurra este fenómeno. Además, estos están construyendo, poco a poco, una libreta interactiva donde muestran cada detalle de este tema, de forma creativa. Pero todavía falta un tema más: “Mitigación, adaptación y resiliencia”. Es fundamental conocer el problema, pero mucho más importante es buscar e implantar medidas que lo resuelvan. Así que, durante la clase de hoy se estarán estudiando estos conceptos y qué hacer para mitigar daños, adaptarse al cambio climático y volverse más resilientes ante eventos asociados a este fenómeno. Para comenzar, el maestro le mostrará el vídeo: Efecto invernadero y cambio climático. Este vídeo resume lo que es efecto invernadero, calentamiento global, cambio climático e incluye los conceptos de mitigación y adaptación. De esta manera se repasa lo que se ha estado estudiando y se introduce el nuevo tema.

B. Desarrollo

1. Una vez los estudiantes hayan visto el vídeo, el docente le preguntará: “En el vídeo se mencionan los conceptos mitigación y adaptación, según lo que pudieron ver allí ¿qué significa mitigación? y ¿qué significa adaptación?”. El maestro permite que los estudiantes respondan a estas interrogantes. Cuando ellos ofrezcan sus ideas sobre el tema, el maestro hará, colocará o proyectará en la pizarra varios recuadros en los que se encuentran las definiciones de cada término. Además, añade el término resiliencia para que los alumnos puedan aprender la diferencia.

Mitigación

Mitigar significa moderar, aplacar, disminuir o suavizar algo.

En términos del cambio climático, se refiere a los esfuerzos o acciones de la sociedad, a todos los niveles, para reducir las fuentes y mejorar la captura de los gases de efecto invernadero.

La mitigación se ocupa de las causas del cambio climático.

Adaptación

Proceso por el cual un organismo se acomoda al medioambiente y a sus cambios reduciendo su vulnerabilidad (fragilidad o susceptibilidad) ante estos cambios.

La adaptación afronta los impactos del cambio climático.

Resiliencia

Es la capacidad que tiene un sistema (humano o natural) para resistir, asimilar y recuperarse de los efectos de las amenazas de manera oportuna y eficiente, manteniendo o restituyendo sus estructuras básicas, funciones e identidad esenciales.

2. Teniendo claro la diferencia entre estos términos, es importante que los estudiantes entiendan que, a pesar de que los seres humanos estamos contribuyendo significativamente al cambio climático, podemos ayudar a disminuir estos efectos siempre y cuando adoptemos conductas sustentables. Para esto, debemos mitigar los daños ya ocasionados, adaptarnos adecuadamente a los nuevos cambios y fomentar la resiliencia a todos los niveles de la sociedad. En este momento, el maestro le colocará el vídeo: Adaptación al cambio climático. En este vídeo los estudiantes podrán entender mejor el concepto vulnerabilidad y adaptación, a la vez que van conociendo medidas que pueden tomar para adaptarse al cambio climático.

3. Cuando terminen de ver el vídeo y lo analicen, el maestro le pedirá a los estudiantes que retomen el ejercicio que hicieron en una de las clases pasadas. En este, ellos escribieron notitas sobre los efectos del huracán María en su vida, en su familia, en su comunidad y en Puerto Rico y las pegaron en una cartulina o papel de estraza que se encuentra pegado todavía en una de las paredes del salón. Ahora, en el mismo trozo de papel (si todavía tiene espacio, si no se añadirá otro papel debajo o encima si está muy llena la cartulina) escribirán cómo se puede mitigar (rectificar, arreglar, reparar) el daño causado por este potente huracán. También escribirán qué pueden hacer ellos, qué puede hacer su familia, qué puede hacer su comunidad y qué puede hacer el Gobierno. Harán lo mismo con el mosaico que prepararon en las clases pasadas.

4. Luego, los estudiantes deben analizar cómo su comunidad puede adaptarse a los cambios que están ocurriendo en el clima, prevenir estos daños y convertirse en una comunidad resiliente (que tiene la capacidad de resistir y recuperarse del impacto de eventos extremos). Para hacer esto, el maestro dividirá el grupo en subgrupos de 3 o 4 personas. Cuando ya estén constituidos los subgrupos, los estudiantes deben identificar y discutir entre ellos qué aspectos de su comunidad necesitan ser modificados y adaptados ante eventos como el que acabamos de enfrentar. Por ejemplo, si viven en un pueblo costero y su casa está cerca de la playa, saben que enfrentarán altas marejadas, erosión, se pueden inundar sus casas, entre otros riesgos. Pues una alternativa sería alejar un poco su casa de

la costa. Sabemos que esto no es tan simple, pero hay que buscar la forma de hacerlo o perderán su vivienda en un futuro cercano. Otro ejemplo es, qué harían con los refugios, hospitales, instituciones de manejo de emergencias, accesos, etc.

5. Una vez los alumnos analicen esto, van a construir una comunidad resiliente. Esto lo harán con las piezas Lego que se le asignó que trajeran. Cada estudiante colocará sobre la mesa sus piezas (debidamente marcadas para que no se mezclen con la de sus compañeros). Las unirán y con ellas construirán una comunidad que tenga residencias, hospitales, escuelas, carreteras, ríos, montañas, océanos, comercios, entidades de manejo de emergencias, árboles y otros elementos que tenga una ciudad. Deben ser creativos. El grupo que realice la mejor ciudad resiliente ganará y el maestro le otorgará un premio.

Mientras los alumnos construyen su ciudad, pueden practicar las medidas de adaptación y resiliencia utilizando la siguiente simulación/juego: Stop Disaster! Deben entrar a la página electrónica http://www.stopdisastersgame.org/en/playgame.html desde sus celulares, tabletas, computadoras o cualquier aparato tecnológico que tengan (si tienen).

Nota: Esta práctica es opcional porque depende de si los estudiantes poseen la tecnología requerida.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 445

C. Cierre

1. Cuando los estudiantes terminen sus ciudades resilientes, deben explicar lo que hicieron y cómo esta ciudad tiene la capacidad de resistir y recuperarse efectivamente ante eventos causados por los cambios en el clima.

2. Para comprobar si los estudiantes aprendieron sobre el cambio climático y formas de mitigación, adaptación y resiliencia, el maestro les pedirá a sus estudiantes que realicen el juego: Misión Posible. Este lo pueden encontrar en el siguiente enlace: http://www.cruzroja. es/juego_cambio_climatico/mision_posible.html. Otros juegos relacionados al cambio climático se pueden encontrar en: https://climatekids.nasa.gov/menu/play/.

Nota: El maestro seleccionará una fecha para realizar una feria de concienciación sobre el cambio climático en su escuela o en su comunidad. El propósito es que los estudiantes tengan la oportunidad de educar a la población sobre la importancia de conocer los cambios que están ocurriendo en el clima y qué se debe hacer para convertirse en una comunidad adaptada y resiliente ante eventos extremos.

Para llevar a cabo esta feria, el docente coordinará con sus estudiantes para que estos puedan exponer los trabajos que han realizado sobre el tema: la línea de tiempo del cambio climático (reconstruyendo la historia del cambio climático), dibujos, mosaico, presentaciones creativas (estas incluyeron juegos, canciones y lo que ellos utilizaron para hacer su presentación),

3. Se aclararán las dudas sobre el tema.

demostraciones de efecto de invernadero, erosión, derretimiento de los glaciares, aumento en el nivel del mar, la libreta interactiva y la ciudad resiliente. También pueden preparar mesas de exhibiciones, hacer dramas, lecturas de cuento, etc.

Ese mismo día, el maestro junto a sus estudiantes pueden traer personas invitadas de distintas instituciones para que ofrezcan charlas de cambio climático (expertos en este tema), de cómo planificar las construcciones y usos de terrenos adecuadamente (Junta de Planificación, arquitectos o ingenieros), entre otros.

Por supuesto, ese día se invitará a la comunidad. Se pueden utilizar medios tecnológicos para darle promoción a la actividad (redes sociales, páginas de Internet, correos electrónicos) o medios físicos como colocar anuncios en el bulletin board, etc.

Asignación:

1. El docente les pedirá a los estudiantes que lleven al salón de clases (el próximo día) los materiales que les ayudará a terminar la libreta interactiva y realizar cualquier otro producto que utilizarán para la feria sobre el cambio climático.

Reflexión sobre la praxis:

La reflexión será realizada por el maestro luego de concluir la clase.

Acomodo razonable:

Se ofrecerá acomodo razonable a todos los estudiantes que así lo necesiten. A los estudiantes que tengan alguna dificultad, ya sea física o cognoscitiva, se les otorgará tiempo razonable para realizar sus tareas, tutorías en las horas de oficina y las oportunidades necesarias según sea el caso.

Segundo día

Durante esta clase, el maestro les dará tiempo a sus estudiantes para que terminen su libreta interactiva.

También deben coordinar, con la dirección del maestro, las demás actividades y productos que crearán y utilizarán en la feria de concienciación sobre el cambio climático.

Según se va acercando la fecha para la feria, el maestro puede otorgar cierto tiempo en el salón y los estudiantes también pueden trabajar en sus casas con todos los elementos y coordinaciones de este día.

Cambio climático: Guía educativa para maestros 447

Estándares de contenido y expectativas de grado

Ciencias biológicas

Estándar: Conservación y cambio

Expectativas e indicadores:

Evolución biológica: unidad y diversidad

3.B.CB4.CC.2 Establece un planteamiento para solucionar un problema causado por cambios ambientales que impactan a las plantas y a los animales que viven allí.

Conocimiento climático: Principios esenciales de la ciencia climática

Principio 1: El sol es la principal fuente de energía para el sistema climático de la Tierra

d. Los cambios graduales en la rotación de la Tierra y su órbita alrededor del Sol cambian la intensidad de luz solar recibida en las regiones polares y ecuatoriales de nuestro planeta. Por lo menos durante el último millón de años, estos cambios ocurrieron en ciclos de 100,000 años que produjeron eras de hielo y periodos más cortos de calentamiento entre ellos.

Principio 3: La vida en la Tierra depende del clima, es moldeada por él y la afecta

a. Los organismos individuales sobreviven dentro de rangos específicos de temperatura, precipitación, humedad y luz solar. Los organismos expuestos a condiciones climáticas afuera de su rango normal deben adaptarse o migrar, o de lo contrario perecerán.

d. Una variedad de registros naturales muestra que los últimos 10,000 años han sido un periodo inusualmente estable en la historia del clima de la Tierra. Las sociedades humanas modernas se desarrollaron en esta época. Los sistemas económicos, de transporte y de agricultura en los cuales dependemos son vulnerables si el clima cambia significativamente.

Tomado del United States Global Change Research Program.

Resiliencia Es la capacidad que tiene un sistema (humano o natural) para resistir, asimilar y recuperarse de los efectos de las amenazas de manera oportuna y eficiente, manteniendo o restituyendo sus estructuras básicas, funciones e identidad esenciales.

Adaptación

Proceso por el cual u n organismo se acomoda al medio ambiente y a sus cambios reduciendo su vulnerabilidad (fragilidad o susceptibilidad) ante estos cambios.

La adaptación afronta los impactos del cambio climático.

Mitigación

Mitigar significa moderar, aplacar, disminuir o suavizar algo.

En términos del cambio climático, se refiere a los esfuerzos o acciones de la sociedad, a todos los niveles, para reducir las fuentes y mejorar la captura de los gases de efecto invernadero.

La mitigación se ocupa de las causas del cambio climático.

Mi comunidad resiliente

Para que podamos hacer frente a los eventos climáticos extremos, debemos adaptarnos y aumentar nuestra capacidad para enfrentarlos con mayor fortaleza. Por eso es importante que desarrollemos estrategias efectivas que nos permitan ser más resilientes a nivel individual, a nivel comunitario y a nivel nacional. Pero muchas veces nos preguntamos ¿cómo podemos hacer esto? Hay varias recomendaciones que podemos seguir. Algunas de estas son: identificar los riesgos naturales que existen en tu comunidad, verificar si las agencias para el manejo de riesgos en tu comunidad tienen planes de emergencia preparados para responder ante riesgos naturales, identificar los recursos que tiene tu comunidad para atender los efectos de eventos extremos y proteger y conservar los ecosistemas naturales, entre muchas otras. En la siguiente actividad tendrás la oportunidad de proponer alternativas para que tu comunidad pueda resistir algún fenómeno de esta naturaleza. Para esto, realizarás una ciudad resiliente con piezas Lego.

Materiales:

1. Piezas Lego

Procedimiento:

1. Se dividirán en subgrupos de 3 o 4 personas.

2. Cuando ya estén unidos en los subgrupos, deben identificar y discutir qué aspectos de su comunidad necesitan ser modificados y adaptados ante eventos como el que acabamos de enfrentar (huracán María)

3. También deben analizar qué medidas se deben tomar para resolver los factores de riesgo identificados.

4. Una vez hayan realizado este análisis, coloquen sobre la mesa sus piezas Lego (debidamente marcadas para que no se mezclen con la de sus compañeros). Únanlas y con ellas construyan una comunidad en la que se integren las medidas que propusieron. La ciudad o comunidad puede incluir:

• Residencias

• Hospitales

• Escuelas

• Carreteras

• Ríos

• Montañas

5. Deben ser creativos.

• Océanos

• Vegetación

• Comercios

• Entidades de manejo de emergencias

• Refugios

• Otros elementos que crean pertinentes

6. Al terminar su comunidad resiliente, expliquen cada elemento colocado allí. Para guiarse, pueden contestar las siguientes preguntas:

• ¿Por qué configuraron la ciudad de esa forma?

• ¿Qué medidas están proponiendo para que la comunidad pueda enfrentar algún evento atmosférico de gran magnitud?

• ¿Qué tendrían que hacer las entidades de manejo de emergencias?

• ¿Dónde deberían estar ubicados los refugios, los almacenes de los artículos de primera necesidad, las escuelas, los hospitales y otras entidades que existen en su comunidad?

• ¿Qué debe hacer la comunidad en la que tú vives para llegar a ese nivel de resiliencia?

• ¿Qué deberías hacer tú para ayudar a tu comunidad a ser más resiliente?

Plan de acción ante el paso de un huracánD Antes

Los huracanes son fenómenos atmosféricos que pueden ocasionar múl�ples efectos en las áreas impactadas. Estos pueden causar altas marejadas, inundaciones y vientos de alta intensidad que ponen en riesgo la vida y la propiedad de los habitantes de la región afectada. A con�nuación, encontrarás una serie de recomendaciones que te ayudarán a prepararte y a decidir qué hacer ante el paso de un huracán.

1. Mantente informado con los medios de comunicación fidedignos (fiables) y con el Servicio Nacional de Meteorología.

2

2. Desarrolla un plan de emergencia familiar. Todos los miembros de la familia deben estar orientados de lo que deben hacer ante el paso de un huracán y cuáles son las rutas de salida.

3. �den�fica los refugios más cercanos por si es necesario u�lizarlos.

4. Asegúrate de tener suficientes alimentos no perecederos, agua y medicamentos para varios días.

5

5. Conserva tus documentos personales en un lugar seguro.

6. Ten un bo�quín de primeros auxilios, lámparas, baterías, radio y herramientas básicas.

7. Ten accesible una lista de los teléfonos de emergencia.

8. Evalúa la condición de tu casa. Repara techos, ventanas y paredes si es necesario.

9. Dentro de la casa, asegura y cubre con plás�co muebles y objetos que puedan dañarse con el agua.

11. Amarra o asegura objetos que se encuentren fuera de la casa y que puedan ser arrastrados por el viento.

14. Protege a tus mascotas y colócalas en un lugar seguro.

15. Prepara una mochila de emergencia por si necesita salir de su hogar.

6

7

9. 9

10. Protege ventanas y puertas para evitar riesgos por los vientos.

8

12. Limpia el pa�o, desagües y canales para evitar la acumulación de agua.

13. Prepara los medios de transporte para varios días.

Durante

1. Conserva la calma.

2. Pon en prác�ca el plan de emergencia familiar.

3. �en a la mano el radio portá�l para seguir las incidencias del fenómeno y las recomendaciones de las autoridades.

4. Desconecta los aparatos eléctricos y el servicio de energía eléctrica de tu hogar.

5. Cierra las llaves de paso del agua y del gas.

6. �sa lámparas de baterías. �o u�lices velas ni veladoras por seguridad.

7. Aléjate de puertas y ventanas.

8. Permanece en tu casa o en el refugio hasta que el fenómeno termine por completo y las autoridades lo indiquen.

9. Verifica en todo momento el nivel del agua cercana a tu casa.

Después

1. Asegúrate de que todos los miembros de tu familia se encuentren bien.

2. Conserva la calma; no hagas caso a rumores y sigue las instrucciones de las autoridades.

3. Si tu casa no se afectó, permanece en ella hasta que sea seguro. Si la vivienda tuvo daños o está amenazada por la caída de árboles o postes del tendido eléctrico, aléjate de ella y no��cale a las autoridades.

4. Si estás en un refugio, permanece allí y no regreses a tu casa hasta que sea seguro y las autoridades te lo indiquen.

5. Mantén desconectados los servicios de agua, luz y gas hasta que haya pasado el peligro.

6. Solicita ayuda a los servicios de emergencia, si hay heridos.

7. �� toques o pises cables de cualquier �po.

8. Asegúrate de que tus alimentos estén limpios y no comas alimentos crudos o de dudosa procedencia.

9. �ebe agua embotellada. Si no �enes, bebe agua potable previamente almacenada y si puedes desinféctala.

10. Colabora con las labores de limpieza de tu comunidad. Desaloja el agua estancada para evitar plagas e infecciones.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Rúbrica: Mi comunidad resiliente

No puede identificar y analizar los factores de riesgos presentes en su comunidad y por lo tanto, no puede proponer medidas viables para resolverlos.

Identifica y analiza parcialmente los factores de riesgos presentes en su comunidad y propone algunas medidas viables para resolverlos. Algunas de las soluciones propuestas son realistas y basadas en los recursos que tiene la comunidad.

No realizó la comunidad resiliente.

Los elementos de la comunidad resiliente representan parcialmente los conceptos del tema estudiado (cambio climático, mitigación, adaptación y resiliencia). Utilizó pocos componentes para crearla.

No sigue el proceso establecido para realizar la comunidad resiliente.

Sigue parcialmente el proceso establecido para realizar la comunidad resiliente.

Nombre (s):

Identifica y analiza correctamente los factores de riesgos presentes en su comunidad y propone medidas viables para resolverlos. Las soluciones propuestas son realistas y basadas en los recursos que tiene la comunidad.

Todos los elementos de la comunidad resiliente representan claramente los conceptos del tema estudiado (cambio climático, mitigación, adaptación y resiliencia). Utilizó una diversidad de componentes para crearla. Por ejemplo, incluye casas, carreteras, hospitales, escuelas, vegetación, medios de transportación, refugios, entre otros.

Sigue el proceso establecido para realizar la comunidad resiliente.

de

Procedimiento

1. Análisis

riesgos y soluciones

2. Contenido

3.

No logra realizar la comunidad resiliente.

La comunidad resiliente tiene cierta organización, sin embargo, los elementos no tienen conexión entre ellos y es difícil de entender. Acomoda cada componente, pero muestra dificultad para solucionar los problemas encontrados en su comunidad.

La comunidad resiliente es presentada de forma organizada, estructurada y limpia. Los elementos tienen conexión entre ellos y siguen un patrón claro y adecuado. Logra acomodar efectivamente cada componente para solucionar, en gran medida, los problemas encontrados en su comunidad y que puedan adaptarse adecuadamente al cambio climático.

4. Organización

No pudo realizar la comunidad resiliente.

El estudiante presenta dificultad para realizar su comunidad resiliente.

El estudiante utiliza su creatividad y originalidad para hacer la comunidad resiliente. Utiliza sus propias ideas e inventiva para construirla.

No realizó ninguna explicación ya que no pudo realizar su comunidad resiliente. PUNTUACIÓN TOTAL

Explica parcialmente los pocos elementos colocados en su comunidad resiliente. Demuestra dificultad para exponer adecuadamente las situaciones encontradas en su comunidad y la forma en la que intenta resolverlas con la estructura presentada. Muestra poco conocimiento sobre el tema y contesta parcialmente las preguntas guías previamente establecidas.

Explica correctamente y con claridad cada elemento colocado en su comunidad resiliente. Utiliza argumentos válidos para sustentar el diseño presentado. Expresa adecuadamente las situaciones encontradas en su comunidad y cómo las resuelve con la estructura presentada. Demuestra el conocimiento adquirido sobre el tema durante la clase. Contesta las preguntas guías previamente establecidas.

Firma del estudiante:

5. Creatividad

6. Explicación

del profesor:

No incluye ninguna información.

Presenta un 50% de la información relacionada al cambio climático.

Incluye solamente algunos de los siguientes elementos: las defini ciones de cambio climático y calentamiento global, la diferencia entre estos dos conceptos, un resumen de cómo ha cambiado el clima a través de la historia del planeta Tierra, las causas, los efectos y las manifestaciones del cambio climático, y algunas al ternativas para mitigar, adaptarse y ser más resiliente ante los cambios actuales del clima.

Presenta efectivamente la información relacionada al cambio climático. Incluye las definiciones de cambio climático y calentamiento global, la diferencia entre estos dos conceptos, un resumen de cómo ha cambiado el clima a través de la historia del planeta Tierra, las causas, los efectos y las manifestaciones del cambio climá tico, y por último, presenta alternativas para mitigar, adaptarse y ser más resiliente ante los cambios actuales del clima.

No realizó la lib reta interactiva .

Utiliza variedad de elementos para presentar los temas. Los elementos incluidos pueden ser: dibujos, láminas, frases, plegables, figuras geométricas, pensamientos, canciones, cuentos, poesía, entre otros. Todos estos elementos representan y explican claram ente los conceptos d el tema estudiado.

2. Relación entre los elementos y los conceptos

1. Información presentada

No sigue el proceso establecido para realizar la libreta interactiva .

Sigue parcialmente el proceso establecido para realizar la libreta interactiva .

Sigue el proceso establecido para realizar la libreta interactiva .

3. Pro cedimiento

No logra realizar la libreta interactiva .

La libreta interactiva tiene cierta organiza ción , sin embargo, l os elementos tienen poca conexión entre ellos y es difícil de entender. Acomoda cada tema , pero muestra dificultad para ordenarlos y presentarlos.

La libreta interactiva es presentad a de forma organizada, estructurada y limpia . Los elementos tienen conexión entre ellos y siguen un patrón claro y adecuado. Logra acomodar efectivamente cada tema de forma que se puede entender.

4. Organización

No pudo realizar su libreta interactiva .

El estudiante tiene algunas ideas, pero presenta dificultad para realizar su libreta interactiva .

El estudiante utiliza su creatividad y originalidad para hacer la libreta interactiva . Utiliza sus propias ideas e inventiva para construirla.

Creatividad y originalidad

5.

N o realizó la libreta interactiva.

Tiene dos o tres errores en la redacción. Escribe de forma organizada, bastante clara, lógica y coherente .

La red acción es correcta y escribe la información de forma organizada, clara, lógica y coherente.

6. Ortografía, gramática y sintaxis

Firma del estudiante:

Comentarios u observaciones: Firma del profesor :

Segundo

Procesos y destrezas

Integración de las ciencias, la ingeniería, la tecnología y la sociedad con la naturaleza

Kindergarten

1. El conocimiento científico se basa en evidencia empírica.

2. Las ciencias responden a preguntas sobre el mundo que nos rodea.

3. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología influyen en el ser humano, la sociedad y el mundo natural.

4. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología son interdependientes.

5. Las investigaciones científicas usan métodos variados.

Primer Grado

1. El conocimiento científico se basa en evidencia empírica.

2. Las ciencias responden a preguntas sobre el mundo que nos rodea.

3. El conocimiento científico sigue un orden natural y consistente.

4. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología influyen en el ser humano, la sociedad y el mundo natural.

5. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología son interdependientes.

6. Las investigaciones científicas usan métodos variados.

Segundo Grado

1. El conocimiento científico se basa en evidencia empírica.

Integración de las ciencias, la ingeniería, la tecnología y la sociedad con la naturaleza

Integración de las ciencias, la ingeniería, la tecnología y la sociedad con la naturaleza

2. Las ciencias responden a preguntas sobre el mundo que nos rodea.

3. El conocimiento científico sigue un orden natural y consistente.

4. Los modelos, las leyes, los mecanismos y las teorías científicas explican fenómenos naturales.

5. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología influyen en el ser humano, la sociedad y el mundo natural.

6. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología son interdependientes.

7. Las investigaciones científicas usan métodos variados.

Tercer Grado

1. El conocimiento científico se basa en evidencia empírica.

2. El conocimiento científico sigue un orden natural y consistente.

3. Las ciencias son una actividad intrínseca de los seres humanos.

4. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología influyen en el ser humano, la sociedad y el mundo natural.

5. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología son interdependientes.

6. Las investigaciones científicas usan métodos variados.

Cuarto Grado

1. El conocimiento científico se basa en evidencia empírica.

2. Las ciencias responden a preguntas sobre el mundo que nos rodea.

Integración de las ciencias, la ingeniería, la tecnología y la sociedad con la naturaleza

3. El conocimiento científico sigue un orden natural y consistente.

4. Los modelos, las leyes, los mecanismos y las teorías científicas explican fenómenos naturales.

5. La ciencia es una actividad intrínseca del ser humano.

6. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología influyen en el ser humano, la sociedad y el mundo natural.

7. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología son interdependientes.

8. Las investigaciones científicas usan métodos variados.

Quinto Grado

1. El conocimiento científico se basa en evidencia empírica.

2. Las ciencias responden a preguntas sobre el mundo que nos rodea.

3. El conocimiento científico sigue un orden natural y consistente.

4. Los modelos, las leyes, los mecanismos y las teorías científicas explican fenómenos naturales.

5. La ciencia es una actividad intrínseca del ser humano.

6. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología influyen en el ser humano, la sociedad y el mundo natural.

7. Las ciencias, la ingeniería y la tecnología son interdependientes.

8. Las investigaciones científicas usan métodos variados.

Conceptos transversales e ideas fundamentales de la disciplina Nivel elemental

Conceptos transversales e ideas fundamentales de la disciplina

Kindergarten

1. Patrones X X X X

2. Causa y efecto X X X

3. Sistemas y modelos de sistemas X X X X X X X

4. Energía y materia X X

5. Ética y valores en las ciencias X X X X X X X

• Desarrollan conciencia sobre la importancia de conservar el ambiente. X X X

• Representan de diversas maneras el respeto y el aprecio por la naturaleza y el trabajo. X X

• Demuestran respeto por la diversidad (ej. diferencias entre plantas y especies; diferencia en las características de los seres humanos, discapacidades físicas).

• Promueven actividades para poner en práctica técnicas de conservación ambiental (ej. participar activamente en clubes ambientales que promueven el reciclaje o la siembra de árboles, participar en el cuidado de un jardín, depositar la basura en el zafacón).

X

• Mencionan las formas en las cuales se puede conservar la energía en el hogar y en otros ambientes cotidianos. X X X

• Muestran aprecio por los organismos vivos. X

• Reconocen que es importante cuidar el ambiente. X X X

• Reflexiona sobre la importancia de toda forma de vida. X

Conceptos transversales e ideas fundamentales

• Reflexiona sobre la importancia de toda forma de vida.

• Respeta y valora la vida de los organismos vivos.

por

Conceptos transversales e ideas fundamentales

• Muestra respeto y aprecio por los recursos naturales y su conservación.

• Promueve el respeto por sus compañeros y por el trabajo colaborativo y armonioso.

Tercer Grado

1.

2. Causa y efecto X X X

7.

• Reconoce y respeta las diversas formas de vida y las aportaciones que hacen al equilibrio de la naturaleza.

• Reconoce las consecuencias de las actividades humanas en el Planeta.

• Muestra buena actitud y valora el trabajo colaborativo.

• Muestra respeto por la biodiversidad.

• Respeta y protege al ambiente. X X X

• Reflexiona sobre la importancia de toda forma de vida.

• Promueve el respeto por sus compañeros y por el trabajo colaborativo y armonioso.

• Valora el trabajo en equipo. X X X X X X X

Cuarto Grado

1. Patrones X X X X

2. Causa y efecto X X X

3. Escala, proporción y cantidad X X X X X X

4. Sistemas y modelos de sistemas X X X X X X X

5. Energía y materia X X X X

Conceptos transversales e ideas fundamentales

Conceptos transversales e ideas fundamentales

Conceptos

Tierra, Sol, luz solar, superficie terrestre, temperatura, clima, día, noche, planetas, sistema solar, patrones del tiempo, propiedades físicas y químicas de la materia, cambios del tiempo, formaciones terrestres, fenómenos naturales (lluvia, viento, nieve), tiempo, zonas climáticas, patrones climáticos, condiciones del tiempo, huracanes, erupciones volcánicas, cambio climático, biomas (tundra, taiga, bosques templados, selva tropical, lluviosa, jungla, sabana y desierto), calentamiento de la atmósfera terrestre, fenómenos meteorológicos, cambios en la superficie terrestre (erosión, precipitación).

ISBN 9781881719816

UPRSG-E-300

781881 9

719816