Ciencias aplicadas a la actividad profesional 4º ESO

DEMO

ESO

4

CIENCIAS APLICADAS A LA ACTIVIDAD PROFESIONAL

INCLUYE NUEVO

PROYECTO DIGITAL BANCO DE RECURSOS Y LIBRO DIGITAL

M. V. Alonso, J. C. Domínguez, E. Gómez, M. Ladero, R. Miranda, M. Oliet, M. Santa-Olalla, V. E. Santos

aprender es crecer

en conexión

CONTENIDOS DEL CURSO Contenidos

1

1. El laboratorio 2. Aparatos de uso frecuente en el laboratorio 3. Normas de seguridad 4. Los productos químicos: riesgos y precauciones 5. El proceso de medida

Trabajo de laboratorio Pág. 8

2

La ciencia experimental y sus aplicaciones Pág. 38

1. La experimentación y sus técnicas Práctica 1A. Medida de magnitudes: la masa Práctica 1B. Determinación de la densidad de un sólido Práctica 1C. Determinación de la temperatura de fusión Práctica 2. Técnica de preparación de una disolución 2. Separación de los componentes de una mezcla Práctica 3. Obtención de una sal insoluble por precipitación Práctica 4A. El tratamiento de aguas: la coagulación/floculación Práctica 4B. El tratamiento de aguas: la filtración Práctica 5. Destilación de vino Práctica 6A. Síntesis de sustancias: la polimerización Práctica 6B. Síntesis de sustancias: fabricando jabón Práctica 7A. La predicción de biomoléculas: reconocimiento de glúcidos Práctica 7B. La predicción de biomoléculas: reconocimiento de almidón Práctica 7C. La predicción de biomoléculas: reconocimiento de proteínas 3. La limpieza y desinfección 1. L a contaminación. Definición y clasificación 2. La química ambiental y el desarrollo sostenible

3

El desarrollo sostenible Pág. 80

4

Contaminación del aire Pág. 94

1. La atmósfera: estructura y composición 2. Agentes contaminantes de la atmósfera 3. El efecto invernadero 4. El cambio climático 5. La destrucción de la capa de ozono 6. La lluvia ácida

Aplica la ciencia

Trabaja con lo aprendido

Conciénciate/Emprender

• Las ideas clave • Organizo las ideas • Ciencia práctica: La cocina como laboratorio

• I nstrumental de laboratorio • Trabajo en el laboratorio • El proceso de medida

•C onciénciate. Seguridad e higiene en el laboratorio •R eflexiona. El tetraedro del fuego

• Las ideas clave • Organizo las ideas • Ciencia práctica: El trabajo de arqueología. ¿Cuál es la temperatura de una mezcla de hielo-agua?

•L a experimentación y sus técnicas • Separación de los componentes de una mezcla.

•C onciénciate. Ciencia, tecnología y sociedad •R eflexiona. ¿Quién utiliza el método científico?

• Las ideas clave • Organizo las ideas • Proyecto de investigación: La industria papelera y el desarrollo sostenible

•L a contaminación.

Definición y clasificación • La química ambiental y el desarrollo sostenible

•C onciénciate. Mitos del papel frente a datos •R eflexiona. La interacción del ser humano con el medio ambiente

• Las ideas clave • Organizo las ideas • Proyecto de investigación: El cambio climático: Nuestro entorno y nuestro mundo

•E l cambio climático en clase • El forzamiento radiativo • La lluvia ácida

•C onciénciate. El cambio climático: el cambio de nuestras condiciones de vida •R eflexiona. Un modelo educativo

Contenidos

5

Contaminación hídrica

1. La hidrosfera y el ciclo del agua 2. Los recursos hídricos y la gestión del agua 3. Potabilización del agua 4. Contaminantes y métodos de caracterización de las aguas 5. Efectos contaminantes de la actividad humana 6. El tratamiento de las aguas residuales

Pág. 118

6

Tratamiento de residuos y contaminación de suelos

1. Residuos: definición y clasificación 2. Tratamiento y gestión de residuos 3. Residuos radiactivos 4. Problemática de la contaminación del suelo

Pág. 144

P

rácticas de Química ambiental

Práctica Práctica Práctica Práctica Práctica Práctica Práctica

1. El efecto invernadero 2. Efecto de la lluvia ácida sobre el pH del suelo 3. Determinación del pH de un agua 4. Determinación de la conductividad de un agua 5. Determinación del contenido en sólidos de un agua 6. Envases como residuos 7. Textura de un suelo

Pág. 172

1. El ciclo del desarrollo del conocimiento científico y tecnológico 2. Documentos de información científica y tecnológica 3. Bases de datos. Las TIC. Información científica en abierto

7

Fuentes de conocimiento Pág. 190

1. Ciencia y tecnología: el método científico 2. Estrategias en ciencia, tecnología e innovación 3. La investigación científica: el proyecto de investigación 4. El desarrollo industrial y la innovación empresarial

8

I+D+i Pág. 214

Aplica la ciencia

Trabaja con lo aprendido

Conciénciate/Emprender

•L as ideas clave • Organizo las ideas • Proyecto de investigación: El consumo de agua virtual

• La hidrosfera y los recursos hídricos • Potabilización del agua • Contaminantes: tipos, fuentes y caracterización • Tratamiento de las aguas residuales

•C onciénciate. El agua es un bien escaso •R eflexiona. El agua y la producción de alimentos

• Las ideas clave • Organizo las ideas • Proyecto de investigación: Gestión de envases en los hogares

• Residuos: definición y clasificación • Tratamiento y gestión de residuos • Residuos radiactivos • La contaminación del suelo

•C onciénciate.

La energía nuclear, ¿es limpia?

•R eflexiona. Colaboro con el medio ambiente

•L as ideas clave • Organizo las ideas • Proyecto de investigación: La transmisión del conocimiento

• Documentos de información • Las TIC y la información científica

•C onciénciate. La globalización de la información •R eflexiona. La transmisión del conocimiento

• Las ideas clave • Organizo las ideas • Proyecto de investigación: Solicitud y ejecución de un proyecto de investigación

•E l método científico • Ciencia, tecnología e innovación • El desarrollo industrial

•C onciénciate. La sociedad de consumo •R eflexiona. I+D+i y calidad de vida

ASÍ ES TU LIBRO

1 La apertura de la unidad •C ada unidad comienza con un breve texto que destaca algún hecho relevante relacionado con los contenidos que se van a desarrollar en ella.

7 Antes de empezar

Fuentes de conocimiento

❚ El conocimiento que el ser humano ha

conocer la información existente para realizar nuevas investigaciones; así, existen publicaciones especializadas en temas científicos y técnicos, y numerosas fuentes de información científica y tecnológica, que ha de ser organizada y ordenada para poder ser empleada como base de investigaciones posteriores.

El avance de las civilizaciones se ha producido siempre a partir de descubrimientos e inventos.

En tiempos remotos, el conocimiento se transmitía de unas personas a otras, sin quedar recogido de forma segura para las siguientes generaciones; las antiguas civilizaciones comenzaron a recogerlo en documentos o grabados en edificios, dando muestra de la importancia de esta transmisión de información entre generaciones: los conocimientos hacían progresar a unos pueblos frente a otros.

❚ El nacimiento de Internet ha permitido el desarrollo de nuevas tecnologías de la información y la comunicación que proporcionan a los científicos y tecnólogos las herramientas necesarias para encontrar la información que necesitan conocer sobre un tema específico.

El gran desarrollo científico y tecnológico producido en los dos últimos siglos ha dado lugar al nacimiento de la «literatura» científica y tecnológica, para facilitar la conservación y ordenación en diferentes áreas de conocimiento.

Además, las tecnologías de la información y la comunicación han facilitado en gran medida la disponibilidad de la información científica y tecnológica para sus usuarios: los investigadores y tecnólogos.

Responded a estas actividades en grupos; después, comentadlas con el resto de la clase hasta obtener una respuesta consensuada.

1 ¿Qué diferencias hay entre los conceptos de Investigación, desarrollo e innovación?

2 Los descubrimientos científicos y los inventos hacen avanzar a la sociedad. ¿Qué otro papel puede desempeñar la sociedad en la producción científica y tecnológica? res piensas que han podido influir en ello?

4 ¿Cuáles pueden ser las herramientas de las que disponen

Las tecnologías de la información y la comunicación.

Información científica en abierto.

2 Documentos de información científica y tecnológica.

•E l apartado Pensamos en grupo pretende detectar las ideas previas a través de un conjunto de actividades que se pueden abordar de forma cooperativa.

3 La ciencia y la tecnología están globalizadas. ¿Qué facto-

3 Bases de datos.

conocimiento científico y tecnológico.

•E l apartado Antes de empezar resume los conceptos necesarios que los estudiantes deben de saber para abordar la unidad.

Pensamos en grupo

Qué vas a estudiar 1 El ciclo de desarrollo del

•L a distribución de los contenidos de la unidad se detalla en el apartado Qué vas a estudiar, con el fin de que los alumnos y las alumnas puedan consultarla con comodidad.

ido acumulando es la base de los nuevos desarrollos científicos y tecnológicos.

❚ Los científicos y tecnólogos necesitan

¿Cómo se ordena, conserva y transmite el conocimiento?

los científicos para dar a conocer sus descubrimientos y sus inventos?

5 ¿Cómo han cambiado la vida del ser humano los inventos y descubrimientos de las fotografías?

UNIDAD

2

entre medi

La diferencia

biental

química am

2Lay el desarrollo sostenible

l

inantes sin contro

n de contam

onal: emisió

Enfoque tradici

l basado Diseño industria económica ción en la optimiza gratis; así, (contaminar es práctica y barata la forma más de un residuo de deshacerse la chimenea es a través de o de un río).

ción unido to de la pobla cuenta el aumen una influencia teniendo en humanas tienen En la actualidad, las actividades ollo sostenible. la tecnología, nte y el desarr al avance de medio ambie los rela química del de asimilar del planeta creciente sobre l natura idad las consecueniendo la capac , no conocemos Estamos exced muchos casos vierten, y en siduos que se acciones. cias de estas

El desarrollo de los contenidos Los contenidos se presentan organizados en apartados que, generalmente, ocupan una doble página.

ambiental

prode química relativos a los tos químicos ca ia los aspec natural. La quími ambiental estud en el medio cas.

La química ser humano formas prácti nados por el de distintas blemas ocasio la vida diaria relaciona con ambiental se reacciones, las n, emisió las fuentes de el aire, el ntal trata de químicos en ambie uestos ca La quími os de los comp y los destin el transporte agua y el suelo. ntal es deterquímica ambie tantes de la tes presentes vos más impor ntes contaminan re el Uno de los objeti ad de los difere co es siemp leza y cantid análisis quími minar la natura Por tanto, el ntal. ambiente. ra ambie n sobre medio en una muest ier investigació ambiental, cualqu medio en ma paso al proble primer orte de las la solución ones y transp que encontrar reacci hay és, leza, Despu se obtuvo la ar la natura hay que explic el medio donde para lo cual presentes en ies químicas diferentes espec ada. muestra analiz

2.1 Concepto

En cada uno de estos apartados: •S e destacan los conceptos más importantes mediante letras negritas y fondos rosas.

n fin de tubería

inación: solució

toras de la contam

Medidas correc

Las medidas

preventivas:

solución de

diseño Se modifica el s correctoras industrial (medida el nación, como de la contami aguas tratamiento de control residuales, el etc.). de emisiones,

la química verde

se reciclan, Los subproductos las emisiones y se eliminan lo que para contaminantes: para otros unos es basura, tesoro. puede ser un

le

ica sostenib

e o quím química verd

en 1991 por primera vez 2.2 La Estados empleado por ntal de los ica verde» fue ción Ambie prinEl término «quím ia de Protec ollaron los doce de la Agenc Arner desarr de la Paul Anastasia, y John C. W ar el significado . P. AnAstAsiA ayudan a explic Unidos (EPA) que , química verde cipios de la ca. prácti la quídefinición en y procesos de productos diseño el en de sustancias verde se basa la generación La química en el uso y can o elimin micos que reduz

•S e ofrecen fotografías, ilustraciones y esquemas aclaratorios que refuerzan el aprendizaje de los contenidos expuestos.

peligrosas. en la indusse llevan a cabo ca y procesos que de la quími las reacciones ario distinguirla cos Se centra en afines. Es neces uestos quími e industrias de los comp ortamiento tria química estudia el comp nte. ambiental, que el medio ambie sintéticos) en (naturales o el medio persigue: amigables con La química verde sos sostenibles, ctos y proce ❚ Desarrollar produ ambiente. os. ❚ Reducir residu os. mo de recurs consu el ir ❚ Reduc os renovables. ❚ Utilizar recurs ía. mo de energ ❚ Reducir el consu

3

s

das correctora

s y medi das preventiva

la contamiforma de tratar El diseño y la o-indusprocesos químic nación de los o hasta llegar evolucionand triales ha ido a verde. de la químic al enfoque actual onal El enfoque tradici ía de las nte, la mayor Tradicionalme problemátiignorado la empresas han solo se conAl principio, ca ambiental. químico-inun proceso templaba que el punto de viable desde fuera l dustria sin tener en y económico, . No vista técnico de contaminación cuenta su grado regular las legales para existían límites que la diluconsideraba ; emisiones. Se la contaminación a n solució ción era la vertían sin residuales se así, las aguas directa emitían gases se s se depurar, los era, y los residuo uados. mente a la atmósf en lugares inadec depositaban fin de tubería La solución la ley, se emcumplir con reduCon el fin de r medidas para pezaron a adopta inantes, basan de contam cir la emisió del aire a o depuración das en la limpiez que las emiel punto en o del agua en en el medio es irrumpen inada siones o efluent solución, denom ambiente. Esta en utilizar », está basada ina«fin de tubería oras de la contam ión medidas correct en de la instalac coste. ción que requier jos y de alto comple s de sistema a verde de la químic La solución química no es el de la El enfoque moder medidas predo hacia las verde, orienta : es prefecontaminación sa ventivas de la ión de residuo formac la cuanrible evitar r su tratamiento uye el tener que realiza constit que (lo o do se han formad a verde o io de la químic primer princip fomenta La química verde n sostenible). eve la creació promu y tables la innovación que sean susten de productos te. ambientalmen económica y

ipios

Los doce princ

a ios de la químic Los doce princip criterios que ecen unos verde establ que es una respetuosa valoran lo producto proceso o un reacción, un nte. Alel medio ambie el químico con es s de estos criterio gún ejemplo la degraal diseño para que se refiere químicos; los productos dación de manera tal diseñarse de estos deben persistan no n funció su que al final de se degraden ambiente, y en el medio inocuos. a productos

Comprende, 1 2

stiga...

piensa, inve

princide los doce ación acerca rno.

Busca inform los en tu cuade a verde y explíca la química aplicación de los reales de ntales que se Encuentra ejemp medioambie los beneficios verde y explica

pios de la químic

gasoliplomo en las eliminado el de los vehícu ¿Por qué fue los motores sucedido con nas? ¿Qué ha tan? que aún lo necesi los antiguos considerar ¿se puede sel, biodié de 4 La fabricación so de química verde? proce un como

3

consiguen.

86

3 4El cambio climático Antes de hablar del cambio climátic o es esencial saber clima. Se suele definir el clima primero qué es como el promed el es decir, el clima io del estado del viene dado por tiempo, unos valores medios ciertos paráme y de variabilidad tros característicos de , como la temper nes o el viento, atura, las precipit de interés durante acioun período de meses hasta miles tiempo: desde o millones de años; algunos este período es la definición de de 30 años según la Organización Meteorológica mas pueden ser Mundial (OMM). templados, tropica Los cliles, fríos, desértic os, etc.

4.2 Qué es el camb

io climático

4.1 El sistema climá

tico

Se puede decir que el clima es el estado del sistema climático está climático. El sistema integrado por cinco grandes la hidrosfera, la componentes: criosfera, la superfic la atmósfera, ie terrestre y la ciones entre ellos; biosfera, y las interaces, por tanto, un sistema muy comple El sistema climátic jo. o está en constan te evolución debido nos que ocurren en sus componentes a los fenóme–erupciones volcáni nes solares, etc.— y las alteraciones cas, variacioproducidas como actividad humana consecuencia de , como los cambio la s en la composición debidos a las emision de la atmósfera es antropogénicas .

Esquema del sistem

a climático de

Trabaja con la image

n

De acuerdo con el esquema del sistema climático, ¿qué capas terrestr es contribuyen o afectan al sistema ? ¿Existen factores externos a la Tierra que afectan al sistema climátic o?

Investigad en Internet en qué modo estos últimos contribu yen a la variación/evolución del sistema climátic o terrestre.

la Tierra Composición de la

Consecuencias

atmósfera:

H2O, CO2, CH N 4, 2O, O3, etc., y aerosoles

Radiación solar

El clima ha cambia do y evolucionado de forma natural historia de la Tierra; a lo largo de la cuando hoy hablam rimos a los cambio os de cambio climátic s en él debidos o nos refea la actividad humana El mayor causan . te del cambio climátic o es el efecto inverna a las emisiones de GEI de origen dero debido antropogénico; tamiento global posiblemente, es el efecto más el calenconocido del cambio valorado que puede climático, y se darse en un interval ha cie terrestre, según o de entre 2 y 5 °C distintas predicc en la superfiiones.

Si bien la opinión mayoritaria en el ámbito científic climático se está o es que este cambio dando y es antrópi co, debido al aument que causan el efecto invernadero, o de emisiones otros grupos científic este aspecto o en otros, como os disienten en puede ser la valorac cias del cambio ión de las consec climático o en uenlas predicciones modelos climato llevadas a cabo lógicos. Sin embarg mediante o, hay algunos irrefutables: hechos medido s e ❚ El aumento de la concentración de CO2 atmosf érico. ❚ El aumento de la temperatura terrestre en la superfic ❚ El incremento del ie. nivel del mar. ❚ La disminución del área ocupad a por el hielo ártico.

UNIDAD

Consulta la página web www.climate.or g y busca una noticia en grupos y ponedla en común con el resto de clase destacando por qué la habéis seleccionado.

19 El concepto de desarrollo sostenible o sustenta ble es de gran importancia dentro de las medidas a tomar para paliar o evitar el cambio climático. Buscad información al respecto y ponedla en común.

20 Otro concepto importante es el de zonas/c iudades neutras en CO2. Con la ayuda del profeso r o profesora, buscad más información al respecto y poned en común las medida s o soluciones que creéis que se están llevando a cabo o que podrían hacerse en vuestra ciudad.

del efecto invern

adero

Nubes

Volcanes Evaporación precipitación

Interacción atmósfera/biosfera

Intercambio de calor

Criosfera Radiación terrestre

Hidrosfera Industria

Ciudades

Transportes

Ecosistemas

Ciclo del carbono

Ríos

Interacción vegetación/suelo

Vegetación

Agricultura

104

•E l apartado Trabaja con la imagen pretende facilitar la comprensión de los contenidos a través de la interpretación de fotografías e ilustraciones.

•L as actividades propuestas en cada página permiten afianzar el aprendizaje, relacionar conocimientos y desarrollar destrezas.

•A lgunas de las actividades de la unidad llevan asociadas un icono que sugiere la metodología que puede aplicarse para su resolución.

Ciclo del agua

Interacción atmósfera/hielo

4

Comprende, inves tiga...

18

Trabaja con la imagen y las actividades

Superficie terrestre

105

87

Prácticas de química

Práctica 7. Textura de un suelo

El triángulo de texturas 100 0

80 70

% ar cilla

60 70

Clave 80

Marga limosa

Marga

Arcilla.

Menos de 0,002 mm

o

Arena margosa

Arcilla limosa Marga arcillolimosa

Marga arcillosa

Marga arenosa

Arena.

Entre 0,05 y 2,0 mm

lim

10

50

Arcilla arenosa Marga arcilloarenosa

0 Arena 100 90

40

50

40

30

90 Limo

60 50 40 % arena

30 20 10

0

% arcilla

4

% limo

100 % arena

Trabajos experimentales • Se ofrece una relación de experiencias de laboratorio para manejar, con seguridad, las técnicas instrumentales básicas.

a Objetivos de la práctic

de partículas (mm)

tal del suelo. propiedad física fundamen ❚ Conocer la textura como texel suelo por su clase triangular para clasificar ❚ Utilizar un diagrama tural. suelos. de muestras de distintos ❚ Comparar la textura obtenidos. ❚ Discutir los resultados

DIN y BSI

Clase

USDA

2-0,05

2-0,02

2-0,08

Arena

0,05-0,002

0,02-0,002

0,08-0,002

Limo

< 0,002

< 0,002

< 0,002

Arcilla

TexTura de un suelo

ISSS

30 Arcilla

60

%

Intervalo de diámetro

20

80 70

20

Limo.

Entre 0,002 y 0,05 mm

10

90

sólida del suelo y, más exclusiva de la fase estableLa textura es una propiedad de aquella. La textura la fracción inorgánica específicamente, de n las partículas de diámeen que se encuentra ce las cantidades relativas en el suelo. es decir, la tierra fina, tro menor de 2 mm, (A), limo en tres clases: arena agrupan por tamaños naEstas partículas se instituciones internacio varias según definidas (L) y arcilla (Ar) y son a continuación. en la tabla que se incluye les, tal y como se muestra las partículas del suen granulométrica de La textura es la distribució de este. En los suelos a con la permeabilidad y en los nte, lo, y está muy relacionad rápidame drenarán los contaminantes un arenosos, el agua y esta práctica se aprenderá será más lento En arcillosos, el drenaje distintos suelos. calcular la textura de procedimiento para

ambiental

para definir una El término utilizado la fracción doclase textural implica así, en un suelo minante en la textura; dominante arcillo limoso, la fracción franco es aquel es la arcilla; el suelo en una proporcuyas fracciones están de ellos domina ción tal que ninguna suelo. las propiedades del el diagrama En la imagen se muestra n de un suelo triangular de clasificació de agricultura de del departamento los EEUU. los intervalos En un lado se incluyen clases de de tamaño de las diferentes y lino). partículas (arcilla, arena

Tamaño de las partículas

Fundamento teórico

n granulométrica de viene dada por la distribució limo, se va a La textura de un suelo e de arena, arcilla y calcular el porcentaj sus partículas. Para sedimentar una muestra que consiste en dejar al cabo del llevar a cabo una práctica durante un tiempo, en un medio líquido de suelo dispersada determinado tamaño de partículas de un cantidad la partícual se cuantifica sólido decantado. Las midiendo la altura de que han sedimentado, finas. n antes que las más culas más gruesas decantará

Unidos. de Agricultura de Estados USDA: Departamento Suelo. al de la Ciencia del ISSS: Sociedad Internacion de Estándares.

DIN: Instituto alemán de Estándares.

BSI: Instituto británico

os

Materiales necesari

• Este tipo de trabajos, fundamentales para el desarrollo de la asignatura, se encuentran integrados en la segunda unidad del libro, y en un bloque después de la sexta.

necesitarán para Los materiales que se práctica son: la realización de esta 500 mL con ❚ Frasco de cristal de vaso de precipitapa de rosca, o un tados de la misma capacidad.

el utilizael del USDA, y será ón más aceptado es análisis El sistema de clasificaci de suelo objeto de la textura de la muestra do para el cálculo de en esta práctica.

❚ Regla graduada en cm.

(unos

distintos ❚ Muestras de 3 suelos libres de raíces, grava

texturas ■ Triángulo de

la ación gráfica (véase consiste en una represent doce El triángulo de texturas de triángulo que incluye siguiente) en forma imagen en la página USDA. la nomenclatura del clases texturales según ubican a un suelo dado, se que le corresponde clase la r eje del triángulo, Para determina limo y arcilla en el respectivo tres los porcentajes de arena, anexa, hasta que las valor, siguiendo la clave cual queda se proyecta en él dicho punto; la clase en la n determinando un . líneas se intercepte textural del suelo analizado intersección es la clase comprendida dicha de limo y 40 % de arena, 30 % suelo que presente un a ejemplo, por arcillosa».

Así «marga de la clase textural 30 % de arcilla, le correspon

500 gramos) orgánica. y terrones de materia

❚ Tamiz de 2 mm. e. ❚ Rotulador permanent

❚ Bandejas y agua. de ❚ Detergente en polvo

lavavajillas.

187

186

5

Aplica la ciencia

Aplica la ciencia y proyecto de investigación

Las ideas clave La hidrosfera y el ciclo

1

UNIDAD

del agua

16 Una alternativa cada vez más frecuente para obtener agua potable

La hidrosfera es la capa de agua que cubre la superficie terrestr e; solo un 3 %

es la desalación agua de mar. La de tecnología más utilizada es la de filtración por ósmosis inversa.

de ella es dulce.

2 El ciclo del agua es el proceso de circulac del ión agua por la hidrosfe ra; durante él se ducen fundam proentalmente cambio s de estado físico (evaporación, condensación, etc.).

• Los apartados Las ideas clave y Organizo las ideas ayudan a afianzar los contenidos estudiados en la unidad, a través de la elaboración de resúmenes y esquemas.

Los recursos hídricos

Contaminantes y sus métodos de caracterización

17 Hay una gran varieda

y la gestión

del agua 3 El agua es un recurso impresc indible para vida,

d de contaminantes pueden estar en que las aguas: sólidos en suspensión, materia orgánic a e inorgánica (incluyendo metales pesado s), nutrientes, pesticidas, agentes patóge nos y sustancias radiactivas.

18 Cada vez reciben una atención más importante los contaminantes emergentes debido a su toxicidad y efectos perjudiciales.

la pero cada vez más escaso, debido cimiento demog al creráfico, el increme nto en la demanda de agua y su contaminación . La escasez de agua es uno de los principa les desafíos de la humanidad para el siglo xxi .

4 Cada vez un mayor número de países están sometidos a un severo estrés hídrico.

Es vital gestionar el agua de la manera más eficiente posible, reducie ndo su consum o y aprovechando de la mejor manera posible los recurso ponibles (embals s dises, trasvases, etc.).

Potabilización del agua

5 La potabilización

• El proyecto de investigación propone actividades que permiten aplicar las destrezas del trabajo científico, el trabajo grupal y la defensa de dicho trabajo.

de agua se lleva a cabo generalmente en E.T.A.P. partien do de aguas de alta calidad, superfic iales (manantiales, lagos, etc.) o subterr ríos, áneas.

Efectos contaminantes

de la activid

ad humana 19 Las principales fuentes contam inantes de aguas las procedentes de la actividad humana son las aguas residua les domésticas, las actividades agrícola y ganadera y las aguas residuales industriales.

10 Estas activida des

provocan problem as de eutrofización, contam inación de las aguas subterráneas, daños a la flora y a la fauna de los ecosistemas, efectos en la salud humana breexplotación y soy salinización de los acuíferos.

1

Estas actividades permitirán poner de manifiesto las cualidades de los alumnos y las alumnas relacionadas con el emprendimiento.

3

Autoevalúate.

Lee con atenció n cada una de ideas clave y asegúra las te de que la compre recuerdas los conteni ndes y dos asociados a ella.

Resume informa ción en un esquem a. Prepara dos esquem as, uno referido a la producción de agua potable , y otro sobre el tratamiento de aguas en las depura doras urbanas, donde aparezcan las principa les etapas del tratamiento y qué tipo de contam inantes elimina cada una.

Confecciona un esquema concep tual. Completa el esquema en tu cuaderno, relacion ando, para los principales contaminantes de las aguas, cuál es su procedencia y sus efectos perjudic iales.

Origen o activida que genera el contaminante

d

al

¿Qué es el agua virtual?

El agua que consum imos no es solo la que utilizamos para beber, preparar aliment os o asearnos; cada ciudadano gasta unos 150 litros al día en estas actividades. Sin embargo, todo lo que consum (bienes, produc imos tos, servicios) requiere agua su producción, para y eso eleva el consum o de agua de cada ciudadano hasta unos 2 750 litros al día.

El agua virtual es un concepto creado en 1993 el investigador por británico J. A. Allan, y se refiere a la cantidad de agua requerida para producir cualqui producto, bien er o servicio.

Consecuencias o problemas ambientales Nitratos y fosfatos Pesticidas

ión

Aunque hay bienes con consumos de agua virtual mayores (una viviend aún a, un vehículo, etc.), el mayor sumo de agua convirtual se da en nuestra aliment figura recoge algunos ación; la ejemplos de ello.

1 vaso de leche

200

1 taza de té

35

litros

1 naranja

50

o de

agua virtual?

Este consumo se puede calcular para cualquier producto o servicio bien, , teniendo en cuenta do a su produc todo el asociación desde el inicio del proceso produc vo hasta el consum tiidor final. Veamos

algunos ejemplo ❚ La producción s: de carne. Hay que tener en la cantida cuenta

5

Proyecto de inves tigac

¿Cómo se calcula el consum

d de agua requeri da para hacer pastos con los crecer los que se alimenta la vaca, el agua rida para refriger requear y almacenar esa carne, la necesaria para su produc ción, y añadir multitud de otros detalles y momen tos del proceso . La producción carne tiene un de consumo cercano a los 15 000 litros por kg de carne o, lo que es lo mismo, se necesit 2 000-2 500 litros an de agua para la producción de filete de ternera un . ❚ La producción de una camiset a. En este caso, que tener en cuenta habría el agua utilizad a desde la plantación del algodón hasta su recogid a, la propia recogida, su tratamie nto, su teñido y su distribución los consumidores. final a Una camiseta de algodón de 500 necesita para su g producción 2 500-3 000 litros de agua.

Organizo las ideas

2

El consumo de agua virtu

litros

1 manzana

70

litros 1 patata

25 litros

litros 1 hamburguesa

2 400 litros

Recopila información

En Internet hay muchos ejemplo s de cálculo del sumo de agua conque requiere la producción de o de ciertos produc alimentos tos o servicios; se puede encontr por ejemplo, en ar, http://waterfoo tprint.org/.

En la sección de recursos interact ivos de esta web una galería de product hay os que permite conocer cuál es volumen de agua el necesario para producir los bienes utilizamos diariam que ente. Son valores medios, ya que, pendiendo de dónde dey cómo se fabrique ese producto, el consumo de agua puede ser muy diferente. El acceso recto a esta galería diinteractiva es: http://w org/en/resourc aterfootprint. es/interactive-t ools/product-ga llery/.

Propuesta de investigación

Bacterias coliformes y patógenos

• Calcula, aproxim adamente, el gasto de agua virtual que tienes con tu dieta diaria.

Compara ese valor los apenas 150-200 con litros que se consum da, alimentación en en bebiy aseo.

Metales pesados

• En los países más industrializado s se tira una elevada cantidad de comida a la basura, que puede incluso llegar al 40 % de toda la comida en algunos casos. ¿Qué consecuencias tiene este despilfa da sobre el consum rro de comio de agua?

Etcétera

140

141

6 UNIDAD

Trabaja con lo aprendido.

Conciénciate y reflexiona

4

Conciénciate endido Trabaja con lo apr

en clase El cambio climáticoun problema global; por ello,

tivo El forzamiento radia del forzamiento importancia la

render adero, que 2 Para comp los gases invern causado por ía en la Tierra

ico es os poner a, todos podem menor medid la tendencia en mayor o para revertir o de arena éis a hanuestro granit de que empec es el momento cas en clase actual. Ahora de buenas prácti ad una guía a la atmósgases de cerlo: elabor nes paliar, las emisio Podéis tepara evitar, o o climático. buyen al cambi aspectos: fera que contri alguno de estos , entre otros, cuenta de la en ner de la iluminación uso adecuado sectoes uno de los ❚ ¿Se hace un ria energética adero geclase? La indust gases invern emisiones de res que más neran. en cuendel agua? Tened resiuso racional ad de aguas ❚ ¿Se hace un to de la cantid aumento ta que el aumen contribuye al adas también duales gener de GEI. nes emisio ámbide ada? Nuestros nados una dieta adecu imos relacio ¿Segu estar ❚ además de con la tos alimenticios, én pueden estarlo o clisalud, tambi cambi con nuestra tanto, con el de GEI y, por generación mático. o que haceos? El emple ? ¿Reutilizam e relaciona❚ ¿Reciclamos directament está os recurs mos de los o climático. dióxido con el cambi sumidero de la clase en un o agrada❚ ¿Y si convertimos de en un entorn no además do de carbo to. ideas al respec ble? Proponed

climát 1 El cambio

radiativo de energ desacumulación recibe y la que producen una i2 la energía que W/m , determ (diferencia entra mente, 0,85 licando aproximada lado multip prende) de, calor total acumu cuántas na el flujo de terrestre. ¿A la superficie por le? valor este didas equiva 60 W encen ar un grabombillas de calent puede se masa de agua consideranCalcula qué ratura inicial a de su tempe a el calor do por encim do en cuent de calor y tenien · °C). do ese flujo : 4,184 J/(kg agua líquida específico del , determina cálculo simple al cabo haciendo un Por último, acumula la Tierra que ía energ centrales nula cantidad de número de equipárala al equivay ores año un de aerogenerad lente, al de e solar cleares equiva da por un parqu superficie ocupa ía. lente, y a la ad de energ misma cantid la jese que produ

: el cambio de El cambio climático es de vida nuestras condicion es un sistema dinámico

te: continuamen ha estado en El clima varía de la Tierra, de la historia que, a lo largo evolución. permanente l hasta nuesde forma natura te, se ha dado siva, generalmen Este cambio progre y deforma lenta la Tierra y el tros días de de la vida en cambios la aparición vivos; pero permitiendo ies, ión de los seres ar que las espec sarrollo y evoluc implic n de el clima puede o suficiente drásticos en no tengan tiemp o, o al human llevad lo que, incluido el ser condiciones, . a las nuevas adaptación o su desaparición traer consig extremo, podría se está produ con la que o la velocidad ivamente a la Considerand ico debido exclus conclimát o las un cambio de ciendo el cambi a, se producirá vivos terres actividad human cuales los seres ión desde vida para las nte su evoluc diciones de media ando adapt tres se vienen la Tierra. de la vida en la aparición

La lluvia ácida

s que causa ado los efecto se han estudi suelos, bos3 En la unidad acuoso, en en el medio os y bienes la lluvia ácida én en los edifici as... y tambi se da soques, person el deterioro este último caso, piedra caliza con culturales. En uidos y edificios constr causa daños bre estatuas deposición acidez de la valores de o mármol. La a que, a esos iales debido iales, funmater mater en estos n los estos que forma muy solubles. pH, los compu cálcico, son te carbonato r damentalmen que puede causa r mejor los daños llevar a cabo Para comprende uras podéis sobre escult ácida la lluvia con esta experiencia: agua y el otro ntes, uno con oa ❚ Llenad dos recipie mentalmente ácido acétic es funda forma vinagre, que a un 3-5 %, de ón baja, en torno su aciconcentraci is comprobar ácido (podé que su pH será un pHmetro). dez empleando un trozo los recipientes y cada uno de te por sulfato ❚ Añadid sobre principalmen una uesta tiene comp de tiza, decir que calcio (se puede tener algucarbonato de que pueden similar a la composición y edificios). tiza en nas estatuas deteriora la vad cómo se deobser , habéis ❚ Por último en los que los recipientes en cierto cada uno de cuantificar, urrimuestras. Para positado las s medir transc causado, podéi siones modo, el efecto o en las dimen tiempo el cambi do un cierto de las tizas.

elo educativo

Reflexiona. Un mod

o de rol: ahone un cambi do se os propo vuestro objeti En este aparta o padres, y sois profesores ra vosotros es educar. grupos, un vo en este caso proponed, en eso nuevo rol, r a vuestros educa En base a vuestr para nos desarrollar del aire que plan que debéis la importancia su por sobre os jos s causad tudiantes/hi ad de los efecto lo edurodea y la graved ar vuestro «mode los de n. Podéis redact interva contaminació as etapas para niendo distint 6 años, etc.) cativo» propo años, de 3 a lo, de 0 a 3 alcanzar hijos deben edad (por ejemp ntal. los estudiantes/ nciación ambie para los cuales ia de concie mater en ciertos logros

•E l apartado Trabaja con lo aprendido incluye, organizadas por contenidos, actividades que permitirán afianzar lo estudiado en la unidad.

emprender

aprender

¿

•E l apartado Conciénciate trabaja sobre diversos aspectos de la unidad relacionados con la concienciación social, desde la seguridad en el trabajo hasta la importancia de la protección medioambiental.

por tivos elaborados final los planes educa educativo» Poned en común el «modelo de cómo y redactad daos cuenta cada grupo más adecuado; or a convertiros que consideréis único profes r; ino de ser un o consejo escola un habéis pasad un claustro r a do forma a o en algo pareci habéis llegad s decirse que todos los grupo cluso podría satisfacer a alcanzar cual intenta ¿Ha sido difícil Gobierno, el do propuestas. olar la expeque han realiza podéis extrap alQuizá ahora que supone tades un consenso? los render las dificul muchos casos riencia y comp les, donde en s. globa puesto os canzar acuerd estas son contra ses y propu diferentes intere

116

117

• Por último, el apartado Reflexiona trata de potenciar algunas cualidades de nuestros estudiantes, como la creatividad, la autoestima, la motivación y la planificación, a través del trabajo e indagación sobre una breve información que se les facilita.

La web del alumnado y de la familia en anayaeducacion.es

¿Qué es? Un espacio lleno de recursos digitales para mejorar tu aprendizaje. ¿Cómo accedo? Regístrate en nuestra web e introduce el número de licencia que encontrarás al abrir este libro. ¿Cuándo accedo? Cuando el icono indique que en www.anayaeducacion.es dispones de recursos relacionados con el contenido que estás estudiando. Y, por supuesto, visita la web siempre que quieras descubrir y aprender más.

4 Contaminación del aire La atmósfera es la capa exterior de la Tierra. Los compuestos que la forman se encuentran en fase gaseosa, por lo que esta es la fase menos densa del planeta. La atmósfera es, junto con la litosfera y la hidrosfera, una de las capas terrestres con la que los seres humanos tenemos contacto directo.

La atmósfera, como capa más externa, es la primera en recibir la radiación procedente del Sol. Además, a ella llegan todas las emisiones gaseosas que se producen en la superficie terrestre, tanto las de procedencia natural, como las antropogénicas, esto es, las causadas directamente por la actividad del ser humano.

La presencia en la atmósfera de sustancias indeseables (contaminantes) procedentes de emisiones en concentraciones, tiempo y circunstancias tales que puedan afectar significativamente al confort, salud y bienestar de las personas, es lo que se denomina contaminación atmosférica o contaminación del aire.

Esta unidad se dedica al estudio de la atmósfera terrestre y, en particular, a su contaminación y los distintos fenómenos que esta provoca a corto y largo plazo: el efecto invernadero y, como consecuencia, el cambio climático; la destrucción de la capa de ozono en la estratosfera, una de las capas de la atmósfera, y la lluvia ácida.

Qué vas a estudiar 1 La atmósfera: estructura y composición.

2 Agentes contaminantes de la atmósfera.

3 El efecto invernadero.

4 El cambio climático.

5 La destrucción de la capa de ozono.

6 La lluvia ácida.

Antes de empezar ❚❚ La Tierra es un planeta terrestre o rocoso. Recuerda que otros planetas están formados por fluidos en estado líquido o gaseoso, como Júpiter, que es un gigante gaseoso.

❚❚ La Tierra está dividida en capas. La atmósfera es la capa terrestre más externa y la única que se encuentra en estado gaseoso.

❚❚ Además de la atmósfera, el ser humano se encuentra en contacto directo con otras dos capas: la litosfera, que es la capa sólida superficial de la Tierra, y la hidrosfera, constituida por el agua presente en la superficie terrestre en estado líquido o sólido (hielo y nieve).

❚❚ Como contaminación se define cualquier alteración producida en el entorno natural. Las alteraciones producidas por el ser humano han aumentado muy significativamente a partir de la Revolución Industrial, incrementando el impacto que ejercemos sobre el entorno natural y, por tanto, la contaminación de origen antropogénico.

❚❚ Cuando el medio afectado es el aire se denomina contaminación atmosférica o del aire.

Pensamos en grupo Discutid acerca de las siguientes cuestiones.

Recopilad los distintos puntos de vista con sus correspondientes argumentos e intentad obtener una respuesta consensuada por todo el grupo.

1 ¿Es importante definir claramente qué es un contaminante? Podéis tomar como referencia el CO2; ¿es un contaminante siempre o se considera un contaminante solo en determinadas circunstancias? ¿Es importante la definición de contaminante a la hora de regular emisiones o legislar?

2 Proponed dos ejemplos de fuentes de contaminación del aire naturales y antropogénicas.

3 Comentad algún caso de contaminación del aire que os afecte directamente.

4 ¿A quién y cómo afecta la contaminación del aire? Vuelve a responder a esta pregunta cuando termines de estudiar la unidad.

5 ¿Podemos hacer algo de forma individual para disminuir nuestra contribución, si consideráis que la hay, a la contaminación del aire?

1

La atmósfera: estructura y composición 1.1 Capas de la atmósfera La atmósfera terrestre se ha dividido en capas establecidas a distintas altitudes respecto al nivel del suelo; en ellas, diversas magnitudes como, por ejemplo, la temperatura, varían con la altitud. Las capas atmosféricas son:

Capas de la atmósfera EXOSFERA Se extiende hasta los 10 000 km 800

Termopausa

1.000

❚❚ La troposfera. Es la capa de la atmósfera que está

está dispuesta en capas más o menos horizontales (o estratos). Separada de la troposfera por la tropopausa, se extiende hasta los 50 km de altitud. El gradiente térmico (variación de temperatura con la altitud) es positivo, es decir, la temperatura en la estratosfera aumenta con la altitud, lo que es debido a que la radiación ultravioleta que llega a esta capa en su mayoría es absorbida, dando lugar al ozono (O3) estratosférico a partir del oxígeno (O2). Este ozono es el que forma la denominada capa de ozono.

Satélites

TERMOSFERA

Naves en órbita terrestre

80

Rayos cósmicos

Mesopausa

-95

MESOSFERA Estrellas fugaces

❚❚ La mesosfera. Es la tercera capa de la atmósfera de la Tierra. Se extiende entre el final de la estratosfera y los 80 km de altitud. Es la capa más fría de la atmósfera, pudiendo alcanzar los –95 °C. El aire presente en esta capa presenta una densidad baja, lo que conlleva la formación de turbulencias.

50

Estratopausa

-5

ESTRATOSFERA Hongo atómico

❚❚ La termosfera. Se extiende desde los 80 a los 800 km.

En esta capa, al igual que ocurre en la estratosfera, el gradiente térmico con la altitud es positivo, razón por la cual esta capa recibe su nombre. Las temperaturas en esta capa, muy variables en función de la radiación solar que reciba, pueden llegar a los 1 000 °C.

Aviones supersónicos

12

Tropopausa

❚❚ La exosfera. Es la capa más externa de la atmósfera y en la que los gases se dispersan hasta que la composición es similar a la del espacio exterior. Se extiende hasta los 10 000 km de altitud.

Comprende, piensa, investiga...

1

96

Busca en Internet una gráfica o imagen donde se represente la variación de la temperatura ambiente con la altitud a lo largo de las distintas capas atmosféricas y propón una definición de «gradiente térmico».

Temperatura (ºC)

❚❚ La estratosfera. Recibe este nombre debido a que

Auroras boreales

Altitud en kilómetros

en contacto con la superficie de la Tierra. Su altitud máxima está comprendida entre los 6 y los 20 km, y es el lugar donde tienen lugar los fenómenos meteorológicos: vientos, lluvia, etc. De forma general, la temperatura disminuye al aumentar la altitud, hasta llegar a temperaturas de entre –50 y –70 °C.

Monte Everest TROPOSFERA (8864 m)

Aviones a reacción

Nimbos

-60 Globos tripulados

20

Trabaja con la imagen Empleando una regla, representa gráficamente las capas atmosféricas. Mantén en tu esquema la proporcionalidad correspondiente al intervalo de altitud que ocupa cada una de ellas en la atmósfera; utiliza la relación de escala 100 km: 2 cm, y utiliza una hoja de tamaño DIN A4.

UNIDAD

4

1.2 Regiones de la atmósfera Dentro de la atmósfera, y formando parte de las capas descritas, se encuentran unas regiones de especial interés, dadas sus características. Estas regiones de la atmósfera son:

❚❚ La ozonosfera. Es la región atmosférica donde se encuentra la mayor parte del ozono presente en la atmósfera, comúnmente denominada capa de ozono. Se encuentra situada en la estratosfera, entre los 25 y los 35 km de altitud. Esta región nos protege de la radiación ultravioleta del Sol.

❚❚ La ionosfera. Es la región ionizada por el bombardeo producido por la radiación solar. Se corresponde aproximadamente con toda la termosfera, por lo que la termosfera también es conocida por el nombre de esta región.

Comprende, investiga...

2 ¿Por qué crees que el hecho de que el aire de la mesosfera tenga una densidad baja implica la formación de turbulencias?

❚❚ La magnetosfera. Es la región exterior a la Tierra donde el campo magnético terrestre, generado por el núcleo externo terrestre, actúa como protector de los vientos solares (corriente de partículas energéticas, especialmente electrones y protones, provenientes del Sol).

❚❚ Las capas de airglow. Son capas situadas al inicio de la termosfera que se caracterizan por la luminiscencia (propiedad de emitir luz tras haber absorbido energía) causada por la reestructuración de átomos en forma de moléculas (principalmente OH y O2) que habían sido ionizadas por la luz solar durante el día.

1.3 Composición de la atmósfera La atmósfera ha evolucionado, al igual que la Tierra, a lo largo de distintas etapas. Su composición también ha ido cambiando gradualmente, de forma que en la actualidad tres gases, el nitrógeno, el oxígeno y el argón, constituyen el 99,95 % del volumen de los gases presentes en la atmósfera. El nitrógeno y el argón son considerados gases inertes, dado que su cantidad es constante, mientras que la del oxígeno es variable.

3 ¿Qué quiere decir que un gas es inerte?

4

¿Por qué crees que el porcentaje de gases en la atmósfera se da en volumen?

5

¿Qué son los vientos solares? ¿Cómo nos afectan? Utiliza Internet como herramienta para informarte acerca de ellos.

6

¿Qué significa que algo se encuentra «a nivel de trazas»?

Busca un envase de algún producto alimenticio en el que aparezca el término «traza» y explica su significado.

Gases que componen la atmósfera

Nitrógeno, 78%

Argón, 1%

Oxígeno, 21%

Compuesto

Concentración (% volumen)

Metano

0,000442

Hidrógeno

0,001299

Neón

0,004675

Óxido de nitrógeno

0,000078

Ozono Dióxido de carbono

0,00001 0,093497

Trazas, 0,1%

Composición de la atmósfera terrestre en porcentaje en volumen.

Gases presentes en concentración muy bajas (trazas) en la atmósfera.

97

2

Agentes contaminantes de la atmósfera La contaminación del aire es un problema antiguo que se ha visto incrementado debido a la acción del ser humano, lo que se conoce como contaminación antropogénica, que comenzó, sobre todo, a partir de la Revolución Industrial. Su alcance puede ser muy distinto, de forma que puede darse a pequeña escala (contaminación del aire en interiores), de forma local (por ejemplo, en una ciudad), a escala regional (implicando ya una extensión que puede alcanzar cientos de kilómetros) y, finalmente, de manera global, de forma que afecta a todo el planeta.

Entre los contaminantes que causan el deterioro y, por tanto, la contaminación atmosférica, se encuentran no solo gases y vapores, sino también contaminantes sólidos, partículas; dentro de este último tipo también se considera generalmente el agua líquida en forma de gotas, es decir, en forma de aerosol o espray.

2.1 Origen de la contaminación atmosférica Los contaminantes en la atmósfera se pueden dividir en función de su origen como contaminantes primarios y contaminantes secundarios.

■ Los contaminantes primarios Los contaminantes primarios son aquellos que son emitidos de forma directa a la atmósfera, como, por ejemplo, el monóxido de carbono o el dióxido de azufre; el primero muy tóxico, y el segundo, un irritante pulmonar que daña también la vegetación.

■ Los contaminantes secundarios Los contaminantes secundarios no son emitidos directamente a la atmósfera, sino que se forman en ella por medio de procesos químicos procedentes de la reacción de contaminantes primarios o a partir de otras sustancias que inicialmente no son contaminantes del aire. Estos contaminantes secundarios son, en muchos casos, más importantes que los primarios. El ácido sulfúrico (H2SO4) y el dióxido de nitrógeno (NO2) son ejemplos típicos de contaminantes secundarios, dado que ambos se forman a partir de reacciones de oxidación de un contaminante primario, SO2 y NO para cada uno de los casos, respectivamente. Otro de los contaminantes secundarios más importantes en la troposfera es el ozono (recuerda que en la estratosfera no es un contaminante y su presencia es necesaria para la vida). Este ozono se forma a partir de uno de los componentes mayoritarios de la atmósfera e indispensable para la mayoría de los organismos terrestres: el oxígeno.

■ Otras clasificaciones de la contaminación atmosférica La contaminación atmósferica también se puede clasificar en función de la continuidad de su foco emisor como instantánea, en el caso de episodios aislados, o continua, para fuentes emisoras que permanecen en el tiempo. Estas fuentes emisoras de contaminantes del aire se pueden clasificar a su vez como puntuales o difusas. Las fuentes puntuales son aquellas que pueden considerarse como localizadas en un único punto, mientras que las difusas presentan un frente disperso de contaminación, aunque su procedencia inicial pueda localizarse en un único punto. Otra posible clasificación se da entre fuentes estacionarias, como, por ejemplo, una fábrica, o móviles, como es un vehículo.

98

Algo de historia La contaminación del aire no es algo específico de nuestro tiempo. A lo largo de la historia se han dado multitud de episodios de contaminación del aire de origen natural y antropogénico. A través de una búsqueda en grupos en Internet mostrad ejemplos de ambos casos, determinad los contaminantes principales involucrados en cada episodio y comparadlos. Un ejemplo podría ser la niebla fotoquímica que se dio en 1952 en Londres, causando la muerte de unas 4 000 personas.

Recordad estos episodios al final del estudio de la unidad, de forma que podáis decidir si alguno de los problemas provenientes de la contaminación atmosférica puede ser considerado puramente de origen antropogénico.

UNIDAD

4

2.2 Tipos de contaminantes de la atmósfera Existen un gran número de sustancias que pueden contaminar el aire y que, por tanto, pueden ser consideradas como contaminantes atmosféricos. A continuación se van a enumerar aquellas más habituales y que generalmente se encuentran sometidas a estrictos controles.

❚❚ Gases y vapores. Los contaminantes más comunes de la atmósfera son: el monóxido de carbono (CO); el dióxido de azufre (SO2); compuestos orgánicos, entre los que se encuentran los compuestos orgánicos volátiles (COVs) y los contaminantes orgánicos persistentes (COPs) —algunos ejemplos de estos contaminantes orgánicos son las dioxinas y los furanos, los aldehídos, el benceno y los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs); y los óxidos de nitrógeno (NOx). El ozono, si bien se da de forma natural y constituye en la estratosfera la capa de ozono, se considera un contaminante atmosférico cuando se encuentra presente en la troposfera, siendo en este caso un compuesto bastante perjudicial.

❚❚ Partículas. Las partículas, es decir, los contaminantes sólidos presentes en la atmósfera, presentan efectos que causan un deterioro en la atmósfera. Estos contaminantes pueden afectar al ser humano de forma directa o indirecta. En el primer caso, las partículas pueden tener efectos nocivos sobre la salud, por ejemplo, penetrando en los pulmones y bloqueándolos, de forma que se evita el paso del aire. Este efecto nocivo es causado principalmente por las partículas de tamaño pequeño, dado que las mayores de varias micras quedan habitualmente atrapadas en la nariz y garganta. De forma indirecta, las partículas actúan como adsorbentes (por ejemplo, el hollín), y acumulan cantidades de otros compuestos suficientemente grandes como para resultar tóxicas.

Un caso característico se da en la formación de un tipo de niebla o smog fotoquímico, llamado de tipo Londres y comentado en la página anterior.

Tipos y fuentes de contaminantes del aire Contaminantes secundarios

Contaminantes primarios CO NO

Comprende, investiga...

7

Buscad en Internet datos recientes de la calidad del aire de vuestra ciudad, y discutid qué tipo de contaminantes son aquellos para los que habéis obtenido valores de concentración. ¿Cómo es la calidad del aire de vuestra ciudad?

8

Comenta el significado de esta frase, incluyendo algún ejemplo: «Una misma sustancia puede ser un contaminante o no en función de su concentración y su localización en la atmósfera».

9

¿En qué época se produjo la Revolución Industrial? ¿En qué consistió? ¿Qué cambios sociales y económicos supuso? Repasa lo aprendido en otras materias.

SO2 CO2 HNO3 O2 Fuente estacionaria

H2O2 H2SO4

Fuente natural Fuente móvil

Las fuentes de contaminación pueden ser naturales (un volcán), o artificiales; además, estas pueden ser estacionarias (una fábrica) o móviles (un coche).

99

3

El efecto invernadero El efecto invernadero hace referencia al aumento de las temperaturas terrestres, de forma global, como consecuencia del incremento de la concentración en la atmósfera de los llamados gases de efecto invernadero (GEI), de entre los cuales el más conocido y empleado como referencia es el dióxido de carbono. De este modo, se puede definir el efecto invernadero como «el fenómeno por el cual determinados gases constituyentes de la atmósfera retienen parte de la energía emitida por la superficie terrestre tras haber sido calentada por la radiación solar», o, dicho de forma más concisa, es el atrapamiento del calor por parte de la atmósfera.

El efecto invernadero está directamente relacionado con el calentamiento global, del cual está considerado como su principal responsable.

El efecto invernadero La quema de combustibles fósiles (automóviles, fábricas, centrales eléctricas, etc.) para producir energía expulsa dióxido de carbono y metano a la atmósfera (GEI).

En un invernadero, el cristal permite la entrada de calor del Sol, y evita que se escape.

Los GEI actúan del mismo modo, evitando que la energía solar que calienta la Tierra escape y, por tanto, incrementando la temperatura de esta.

3.1 Equilibrio térmico terrestre: balance radiativo o energético

La superficie y la atmósfera terrestres mantienen su temperatura gracias a la energía en forma de radiación que llega del Sol. Para que la temperatura se mantenga constante, debe haber un equilibrio entre la recepción de la radiación solar y la emisión de radiación infrarroja devuelta al espacio, es decir, debe darse un equilibrio térmico entre la radiación que entra y la que sale. Un 1 % de los gases presentes en la atmósfera absorbe la radiación térmica terrestre evitando su salida, y, por tanto, da lugar al efecto invernadero.

Se puede reducir el efecto invernadero al: •Reducir el uso de combustibles fósiles.

•Preservar y replantar nuestros bosques (los árboles reducen el CO2).

•Reducir el consumo de electricidad.

Esquema del balance radiativo o energético de la Tierra Radiación saliente onda larga 239

Radiación solar reflejada 102 Radiación solar Reflejada por entrante las nubes, aerosoles 341 y la atmósfera 79

La diferencia entre ambos valores es la energía térmica que se acumula debido al efecto invernadero y que da origen al calentamiento global.

Emitida por la atmósfera 169

Absorbida por la atmósfera 78

Emitida por las nubes 30

Ventana atmosférica 40

Térmicas 17 EvapoRebote transpiración Absorbida por de radiación 80 Absorbida por la atmósfera desde la atmósfera la superficie y nubes y nubes 161 333 356 Reflejada por la superficie 23

100

Radiación de la superficie 396

La figura muestra el balance de entrada de energía procedente del Sol y devuelta al espacio por la Tierra.

Absorbida por la superficie 333

Los flujos de calor entrantes y salientes mostrados están expresados en W/m2. Cuando se realiza el balance de una propiedad, en este caso de radiación o energía, la diferencia entre ambos flujos corresponde a la cantidad de propiedad acumulada, energía en este caso. El efecto de una acumulación de energía en la Tierra es un aumento de su temperatura superficial.

A la vista de la figura, ¿consideras importante el efecto de las nubes en el balance radiativo terrestre?

UNIDAD

4

3.2 Gases invernadero Los gases de efecto invernadero (GEI), o simplemente gases invernadero, son aquellos gases que, presentes en la atmósfera, contribuyen a crear el efecto invernadero.

Se pueden clasificar siguiendo diversos criterios, siendo el más común según su origen, que puede ser:

❚❚ Natural. Los gases invernadero producidos de forma natural se encuentran generalmente en la atmósfera en concentraciones bajas, aunque estas se pueden ver incrementadas debido a la actividad humana, que puede dar lugar a estos mismos gases. Los GEI más importantes son el vapor de agua y el dióxido de carbono. El metano y el ozono se pueden producir también de forma natural.

❚❚ Antropogénico. Estos son los gases invernadero producidos por la actividad humana. Algunos de ellos, como el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano y el ozono, se producen también de forma natural. Otros, como los hidrofluorocarbonos (HFC), los perfluorocarbonos (PFC) y el hexafluoruro de azufre (SF6), tienen un origen únicamente humano.

El vapor de agua es el gas con una contribución mayor al efecto invernadero, pero es el dióxido de carbono el más emitido, tanto de forma natural como debido a la actividad humana.

Comprende, investiga...

10

Hemos hablado de los gases invernadero, de que el más importante es el dióxido de carbono, y de su clasificación en función de su origen. Busca ahora en Internet cómo se distribuyen las emisiones de estos gases por regiones y países.

11

Seguro que has oído hablar de él, pero, ¿sabes qué es exactamente el Protocolo de Kioto? Buscad información y discutidla en grupos para, posteriormente, hacer una puesta en común acerca de las principales conclusiones y compromisos del Protocolo.

Por ello, el impacto del CO2 sirve como referencia en la evaluación del potencial de otros gases a la hora de causar efecto invernadero, asignándole un valor de 1 a su impacto y refiriendo el del resto de gases a este estándar.

La evaluación de este potencial es difícil, dado que algunos de los gases invernadero puede contribuir a la formación de otros que poseen un impacto diferente, como es el caso del metano, que puede dar lugar a la formación de ozono.

Gases invernadero: fuentes y emisiones

Consumo energético, 26%

Agricultura, 14 %

CO2 (combustibles fósiles), 57 %

Óxido nitroso, 8%

Comercio, 8%

CO2 (deforestación biomasa, etc.), 1 7%

CO2 (otros usos), 3 %

Residuos, 3 %

Metano, 1 4%

Gases fluorados, 1%

Transporte, 13% Industria, 19% Industria forestal, 17%

Fuentes de emisión de gases de efecto invernadero de origen antropogénico.

Emisiones, en términos porcentuales, de gases de efecto invernadero.

101

3.3 Impacto de los GEI Se han de considerar dos parámetros para evaluar el impacto de los distintos GEI sobre el efecto invernadero:

❚❚ El Potencial de Calentamiento Global, o índice GWP (Global Warming Potential ), cuyo valor es la unidad para el CO2, es un parámetro que se utiliza para medir la cantidad de energía total que absorbe un gas en un período de tiempo concreto, normalmente de 100 años, comparado con el CO2.

❚❚ El forzamiento radiativo (FR). Así se conoce a toda alteración del balance de radiación de un sistema climático, ya sea por causas naturales o antropogénicas. Un forzamiento radiativo positivo indica el calentamiento del sistema climático (bien por aumento de la energía entrante o por aumento de la energía retenida), mientras que uno negativo implica su enfriamiento (menor entrada de energía o menor retención de esta).

Los gases de origen exclusivamente antropogénico tienen los valores más elevados de GWP, además de perdurar más años en la atmósfera que los gases de origen natural.

Un valor alto del GWP de un gas no implica necesariamente que sea uno de los principales causantes del efecto invernadero; para evaluar su contribución al efecto invernadero se han de tener en cuenta de manera conjunta su GWP, así como su abundancia en la atmósfera.

El contribuyente más importante al aumento del forzamiento radiativo es el CO2, que es el principal causante de que la Tierra esté absorbiendo 0,85 ± 0,15 W/m2 (flujo de energía) más que lo que emite al espacio. Le sigue en importancia el metano, cuyas principales fuentes de origen antropogénico son la ganadería, la agricultura, la industria, la combustión de biomasa y el metano debido a la generación de residuos (por ejemplo, en vertederos), y la minería del carbón. Los gases de origen puramente antropogénico tienen una incidencia muy baja en el incremento que ha experimentado el forzamiento radiativo desde la Revolución Industrial.

Comprende, piensa, investiga...

12

102

Elegid por grupos una fuente de metano antropogénico, investigad cómo se produce como consecuencia de esa actividad humana, las perspectivas de futuro sobre ese tipo de emisiones y las medidas correctoras que se han puesto en marcha, o se pondrán en un futuro, para disminuir las emisiones.

13

Dentro de vuestra comunidad, ¿cuál pensáis que es la fuente principal de metano antropogénico?

14

¿Qué porcentaje supone el aumento del FR debido al dióxido de carbono con respecto del balance radiativo global? Discutid sus efectos e importancia.

Potencial de Calentamiento Global y tiempo de vida media en la atmósfera de los GEI Gas de efecto invernadero

GWP

Vida en la atmósfera (años)

CO2

1

Cientos

CH4

25

12

N2O

298

114

HFC (CHF3)

14 800

264

SF6

22 800

3 200

PFC (CF4)

7 390

50 000

Concentración antes de la Revolución Industrial y actual de los GEI en la atmósfera Gas de efecto Abundancia invernadero antes de 1750

Concentración actual

CO2

280 ppm

390,5 ppm

CH4

700 ppb

1 800 ppb

N2O

270 ppb

323 ppm

O3

25 ppb

34 ppb

HFC (CHF3)

0

64 ppt

SF6

0

7,12 ppt

PFC (CF4)

0

75 ppt

Contribución de los principales GEI al efecto invernadero Gas de efecto invernadero

Contribución

H2O (v) + Nubes

36-72 %

CO2

9-26 %

CH4

4-9 %

O3

3-7 %

Aumento del forzamiento radiativo para los distintos gases de efecto invernadero desde 1750 Gas de efecto invernadero

Aumento FR (W/m2)

CO2

1,79

CH4

0,5

N2O

0,18

O3

0,35

HFC (CH2FCF3)

0,0055

SF6

0,0029

PFC (CF4)

0,024

UNIDAD

4

3.4 Consecuencias del efecto invernadero Algunas de las posibles principales consecuencias del efecto invernadero son las siguientes:

❚❚ Calentamiento global. Incremento de las temperaturas. En el siguiente capítulo se hablará más en detalle de esta consecuencia, la más importante del efecto invernadero.

❚❚ Deforestación y extinción de especies. Se prevé la posible extinción de unas treinta mil especies de plantas y animales, ya que los hábitats cambiarán tan rápido que muchas especies no se podrán adaptar a tiempo.

❚❚ Deshielo de los casquetes polares. Entre un tercio y la mitad de todos los glaciares del mundo y gran parte de los casquetes polares se fundirán si no se reducen de manera considerable las emisiones de gases invernadero. Los glaciares y los casquetes polares no recuperarían su grosor después del verano, debido a la disminución de las precipitaciones en forma de nieve y el adelantamiento de las primaveras. El deshielo conlleva un aumento del nivel del mar.

Comprende, investiga...

15

El metano, que es un GEI, procedente de la actividad ganadera, ¿es de origen natural o antropogénico? Debate acerca de ello con tus compañeros y compañeras, teniendo en cuenta el incremento del número de estos animales debido a la actividad ganadera.

16

El porcentaje de HFC (CH2FCF3) de la última tabla, ¿te parece suficiente como para causar un efecto tan notable como el cambio climático? Busca datos científicos y contrástalos con las conclusiones de tus compañeros y compañeras.

17

Comenta con tus compañeros las gráficas inferiores.

❚❚ Aumento del nivel de mares y océanos. El nivel medio del mar aumentó entre 10 y 20 mm en el siglo pasado, y se estima que la tasa anual de este aumento durante los últimos veinte años ha sido de 3,2 mm, más o menos el doble de la velocidad media de los ochenta años precedentes.

❚❚ Condiciones climáticas extremas. El efecto invernadero también puede traer consigo el aumento de fenómenos meteorológicos, como El Niño, que implican un incremento de tormentas y tempestades, produciendo inundaciones en otras regiones del planeta. De igual modo, se prevén olas de calor cada vez más intensas, frecuentes y duraderas.

❚❚ Sequías. El aumento de las temperaturas supondría una disminución de las precipitaciones (un incremento de 3 °C podría implicar una reducción de hasta un 10 % en algunas regiones del planeta), así como una mayor evaporación, conllevando sequías.

Consecuencias del efecto invernadero: nivel del mar y del hielo ártico 40 Nivel mínimo del hielo en el Ártico (·106 km2)

8

Variación del nivel del mar (mm)

30 20 10 0 –10 –20 –30 –40 1992

Año 1996

2000

2004

2007

2011

2015

En esta gráfica se puede apreciar el aumento del nivel del mar en los últimos 23 años.

6

4

2

Año 0 1 980 1 984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 2012

En contraposición, esta gráfica muestra el descenso del hielo y, por tanto, el aumento del deshielo ártico, entre 1980 y 2012.

103

4

El cambio climático Antes de hablar del cambio climático es esencial saber primero qué es el clima. Se suele definir el clima como el promedio del estado del tiempo, es decir, el clima viene dado por unos valores medios y de variabilidad de ciertos parámetros característicos, como la temperatura, las precipitaciones o el viento, de interés durante un período de tiempo: desde algunos meses hasta miles o millones de años; este período es de 30 años según la definición de la Organización Meteorológica Mundial (OMM). Los climas pueden ser templados, tropicales, fríos, desérticos, etc.

4.1 El sistema climático

Trabaja con la imagen

Se puede decir que el clima es el estado del sistema climático. El sistema climático está integrado por cinco grandes componentes: la atmósfera, la hidrosfera, la criosfera, la superficie terrestre y la biosfera, y las interacciones entre ellos; es, por tanto, un sistema muy complejo.

De acuerdo con el esquema del sistema climático, ¿qué capas terrestres contribuyen o afectan al sistema? ¿Existen factores externos a la Tierra que afectan al sistema climático?

Investigad en Internet en qué modo estos últimos contribuyen a la variación/evolución del sistema climático terrestre.

El sistema climático está en constante evolución debido a los fenómenos que ocurren en sus componentes –erupciones volcánicas, variaciones solares, etc.— y las alteraciones producidas como consecuencia de la actividad humana, como los cambios en la composición de la atmósfera debidos a las emisiones antropogénicas.

Esquema del sistema climático de la Tierra Composición de la atmósfera: H2O, CO2, CH4, N2O, O3, etc., y aerosoles

Radiación solar

Ciclo del agua Nubes Interacción atmósfera/biosfera

Volcanes Interacción atmósfera/hielo

Evaporación precipitación

Intercambio de calor

Criosfera

Ciudades

Ecosistemas

Radiación terrestre

Hidrosfera

Industria

Transportes

Ciclo del carbono

Ríos Vegetación Interacción vegetación/suelo Agricultura

104

Superficie terrestre

UNIDAD

4.2 Qué es el cambio climático El clima ha cambiado y evolucionado de forma natural a lo largo de la historia de la Tierra; cuando hoy hablamos de cambio climático nos referimos a los cambios en él debidos a la actividad humana.

El mayor causante del cambio climático es el efecto invernadero producido por las emisiones de GEI de origen antropogénico; posiblemente, el calentamiento global es el efecto más conocido del cambio climático, y se ha valorado que puede darse en un intervalo de entre 2 y 5 °C en la superficie terrestre, según distintas predicciones.

Si bien la opinión mayoritaria en el ámbito científico es que este cambio climático se está dando y es antrópico, debido al aumento de emisiones que causan el efecto invernadero, otros grupos científicos disienten en este aspecto o en otros, como puede ser la valoración de las consecuencias del cambio climático o en las predicciones llevadas a cabo mediante modelos climatológicos. Sin embargo, hay algunos hechos medidos e irrefutables:

❚❚ El aumento de la concentración de CO2 atmosférico. ❚❚ El aumento de la temperatura terrestre en la superficie. ❚❚ El incremento del nivel del mar. ❚❚ La disminución del área ocupada por el hielo ártico.

4

Comprende, investiga...

18

Consulta la página web www.climate.org y busca una noticia en grupos y ponedla en común con el resto de clase destacando por qué la habéis seleccionado.

19

El concepto de desarrollo sostenible o sustentable es de gran importancia dentro de las medidas a tomar para paliar o evitar el cambio climático. Buscad información al respecto y ponedla en común.

20

Otro concepto importante es el de zonas/ciudades neutras en CO2. Con la ayuda del profesor o profesora, buscad más información al respecto y poned en común las medidas o soluciones que creéis que se están llevando a cabo o que podrían hacerse en vuestra ciudad.

Consecuencias del efecto invernadero

105

4.3 Modelos predictivos del clima Quizá la herramienta principal que se ha empleado en la predicción del cambio climático, de forma que se puedan evaluar las consecuencias a largo plazo a partir de parámetros medidos, como, por ejemplo, la concentración de CO2 en la atmósfera, son los modelos climáticos globales (Global Climatic Model), que son, en esencia, un modelo matemático compuesto por una serie de ecuaciones mediante las que se pretende simular el comportamiento de un sistema climático.

Existen una gran variedad de modelos climáticos en función de la metodología y las variables que tienen en cuenta para llevar a cabo la predicción de la evolución del clima. Para la aplicación de todos estos modelos se siguen unas etapas comunes:

❚❚ División del planeta en zonas más o menos pequeñas, es decir, en «pequeños cajones» conectados entre sí.

❚❚ Aplicación de las ecuaciones del modelo aplicadas a cada uno de esos «cajones».

❚❚ Evaluación de los resultados obtenidos.

Una de las principales ventajas de estos modelos es que permiten evaluar las consecuencias del cambio climático partiendo de diferentes escenarios. Se denomina escenario a las condiciones de partida, fundamentalmente emisiones de gases invernadero, que se emplean para llevar a cabo una simulación empleando un modelo climático. De esta manera, se pueden proponer un gran número de posibles escenarios y evaluar los resultados predichos por estos modelos para cada situación. Esta es la razón por la que cuando se habla de cambio climático y sus consecuencias exista un gran número de posiblilidades, por ejemplo, en cuanto al incremento de la temperatura terrestre que pueda llegar a darse.

La complejidad de estos modelos, cada vez mayor, es su principal inconveniente; a pesar de los grandes súper ordenadores actuales, no es posible emplear estos modelos para evaluar cambios climáticos a «pequeña» escala.

Desarrollo y funcionamiento de un sistema climático Modelo de desarrollo

Comprende, investiga...

21

¿Qué efectos pensáis que ha de tener en cuenta un modelo climático para alcanzar predicciones fiables? ¿Creéis que la selección del modelo a emplear puede verse influenciada por el escenario propuesto para el cual se quieren alcanzar las predicciones?

22

Buscad información sobre los principales tipos de modelos de cambio climático; exponed las diferencias y cómo estas pueden afectar a su aplicabilidad.

Principios físicos, químicos y biológicos Aproximaciones, parametrizaciones

Observaciones

Resolución numérica Observaciones Simulación

Modelo Forzamientos

Condiciones de contorno

Resultados

Prueba de validación del modelo Proyecciones y análisis de mecanismos Análisis de resultados

23 ¿En qué crees que consiste la vaObservaciones

106

lidación de un modelo de cambio climático?

UNIDAD

4

4.4 Efectos previsibles del cambio climático El Panel Intergubernamental para el Cambio Climático, IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) publica anualmente un informe en el que evalúa los distintos efectos atribuibles al cambio climático y les asigna una probabilidad en función de las observaciones llevadas a cabo y de los resultados obtenidos mediante modelos predictivos para los escenarios actuales.

Además de asignar una probabilidad a los fenómenos debidos al cambio climático, también se incluyen algunos de los impactos que pueden traer consigo estos cambios; por ejemplo:

❚❚ Una mortandad mayor de personas de edad avanzada en áreas urbanas.

❚❚ El incremento de las temperaturas puede dar lugar a estrés en el ganado causando, por ejemplo, una disminución en la producción de leche.

❚❚ Aumento de epidemias y enfermedades. ❚❚ Disminución de la productividad de las tierras de labor. ❚❚ Daños en los ecosistemas ❚❚ Impactos socioeconómicos.

Los expertos del IPCC incluyen también en los informes medidas de adaptación que contribuyan a disminuir los impactos generados por los efectos causados por el cambio climático, que generalmente se concretan en políticas y estrategias de adaptación. Además, se proponen medidas de mitigación que permitan reducir la magnitud del calentamiento global; es lo que se denomina lucha contra el cambio climático.

Comprende, investiga...

24

Formando grupos, y haciendo una búsqueda previa de los efectos del cambio climático, además de los mostrados en la unidad, discutid en qué manera pueden afectar a la actividad habitual en vuestra región y ciudad. ¿Qué consecuencias creéis que pueden tener de forma particular en vuestra sociedad los efectos causados por el cambio climático?

Efectos atribuibles al cambio climático

Fenómenos

Probabilidad de la ocurrencia desde 1960

Probabilidad de la contribución humana

Días y noches más cálidos y menos fríos en la mayoría de las áreas terrestres

Muy probable

Probable

Mayor frecuencia de días y noches más cálidos

Muy probable

Probable (noches)

Aumento de las olas y períodos de calor

Probable

Prácticamente cierto

Incremento del número de lluvias intensas

Probable

Más probable que improbable

Incremento de zonas afectadas por sequías

Probable en muchas regiones desde 1970

Más probable que improbable

Aumento de ciclones tropicales

Probable en muchas regiones desde 1970

Más probable que improbable

Mayor incidencia del aumento del nivel del mar

Probable

Más probable que improbable

107

5

La destrucción de la capa de ozono Como ya sabes, la ozonosfera o capa de ozono es una región de la atmósfera que se encuentra dentro de los límites de la estratosfera. Por tanto, cuando se habla de destrucción de la capa de ozono nos estamos refiriendo a la disminución de la concentración del ozono que da lugar a esta región atmosférica hasta niveles muy por debajo de los normales.

Producción del ozono Paso 1 O2 O2 O2

Para conocer la importancia de esta región, se debe saber en primer lugar qué es el ozono y por qué un compuesto que anteriormente se ha catalogado como contaminante cuando se encuentra en la troposfera es ahora vital en la capa atmosférica inmediatamente superior en altitud.

Oxígeno Oxígeno Oxígeno

Paso O 2 O O

5.1 Qué es el ozono y por qué es necesario

Oxígeno Oxígeno Oxígeno

El ozono, O3, es una molécula compuesta por tres átomos de oxígeno; es una forma de oxígeno (recuerda que la molécula de oxígeno está formada por dos átomos, O2) de alta energía: la reacción de destrucción del ozono da lugar a una molécula de oxígeno y energía liberada. La formación de ozono a partir de oxígeno molecular requiere, por tanto, de la aportación de esta misma energía. Esta energía de formación, cuando se da en la estratosfera, la aportan fotones ultravioleta (UV) procedentes del Sol. El ozono formado actúa como filtro, absorbiendo la radiación UV (50-400 nm), de forma que evita que llegue a la superficie terrestre y cause efectos nocivos en la flora y la fauna.

O O O Oxígeno Oxígeno Oxígeno

+ + +Rayos UV Rayos UV Rayos UV

+ + +

+ + +

O O O

O O

+ + O Oxígeno + Oxígeno Oxígeno Oxígeno

Oxígeno Oxígeno

O2 O2 O2

O O33 O3

Oxígeno Oxígeno Oxígeno O2 O2 O2 Oxígeno Oxígeno Oxígeno

Ozono Ozono Ozono O3 O3 O3 Ozono Ozono Ozono

5.2 Cómo se destruye la capa de ozono El ozono es una molécula inestable, pero su velocidad de descomposición es muy lenta de forma natural. No obstante, este proceso se ve acelerado en presencia de radicales de cloro. Los principales liberadores de radicales en la estratosfera son los CFC (clorofluorocarbonos). Estos compuestos presentan, además, una actividad destructora persistente durante largos períodos de tiempo (hasta 100 años), lo que hace que sus efectos en la capa de ozono se den mucho tiempo después de su emisión. En la actualidad, el empleo de estos compuestos está prohibido, y han sido sustituidos por los HCFC (hidroclorofluorocarbonos).

El ozono y los CFC; el ozono nos protege Proceso de destrucción de ozono por los CFC

La capa de ozono como filtro UV

Radiación UV

CFC

Cl

UV-C

O3

+

Estratosfera

+

Capa de ozono

+ ClO

Cl O

O2

Descomposición de una molécula de CFC para dar cloro (Cl), y destrucción de una molécula de ozono causada por un radical cloro (que permanece inalterada y activa, para continuar destruyendo otras moléculas de ozono).

108

Espacio exterior Mesosfera

50 km

ClO

O2

Rayos ultravioleta UV-B UV-A

15 km Troposfera

Grado de penetración de la radiación ultravioleta a través de las capas atmosféricas: UV-A (onda larga), UV-B (onda media) y UV-C (onda corta). La radiación UV es más energética cuanto menor es su longitud de onda.

UNIDAD

4

5.3 Previsiones para la capa de ozono En la actualidad, el comportamiento de la capa de ozono se puede establecer con gran detalle, y se puede predecir su evolución y cambios con mucha exactitud. Tras la prohibición del uso de CFC y su sustitución por otros compuestos alternativos como los HCFC, se prevé que la concentración de radicales cloro en la estratosfera descienda hasta los niveles de 1970 (2 ppb), y que continúe descendiendo hasta alcanzar 1 ppb a finales del siglo actual. Esta disminución es fruto de los distintos acuerdos internacionales para reducir las emisiones de cloro a la atmósfera: protocolos de Montreal (1987), Londres (1990), Copenhague (1992), Viena (1995) y Montreal (1997).

En cuanto a las alternativas a los CFC, además de los HCFC se han empleado como sustitutos los HFC (fluorocarbonos), moléculas completamente libres de cloro pero, como los HCFC, con un GWP alto. No obstante, ni los HCFC ni los HFC se consideran sustitutos definitivos de los CFC, sino de transición hasta compuestos nuevos que se puedan emplear sustituyendo a los CFC en su empleo como propelentes o refrigerantes. Algunos de estos compuestos son: el isobutano como propelente; algunos hidrocarburos en la fabricación de espumas; mezclas butano/propano como refrigerantes; y CF3I en la extinción de incendios.

Trabaja con la imagen Formando grupos, buscad información sobre el agujero de la capa de ozono y, con ayuda del profesor o profesora, comentad los ciclos que se dan de crecimiento y decrecimiento de su tamaño. ¿A qué es debido?

En las imágenes, la cantidad de ozono se muestra en unidades Dobson; infórmate acerca de lo que son; una vez lo sepas, indica el número de moléculas de ozono aproximado que puede haber en la zona más problemática.

Evolución del agujero de la capa de ozono 16 de septiembre de 1979

16 de septiembre de 1987

16 de septiembre de 2006

16 de septiembre de 2011

Ozono total (en unidades Dobson)

109

6

La lluvia ácida El fenómeno de la lluvia ácida fue descubierto por primera vez en 1852 por Robert Angus Smith, un farmacéutico inglés, al encontrar la conexión entre la polución del aire en el Londres de la época y la acidez de las precipitaciones que tenían lugar en la región. No obstante, este fenómeno empieza a tomar la relevancia actual durante la década de 1950. El término lluvia ácida, tal y como se entiende comúnmente, no es específico de un único fenómeno ambiental, sino de una serie que en él se engloban y que tienen en común el ser precipitaciones (no necesariamente acuosas, es decir, de lluvia) con una acidez superior a la natural. De forma más correcta, en muchas ocasiones se denomina al fenómeno como deposición ácida, pudiendo ser acuoso (deposición húmeda): lluvia, niebla (smog), rocío, nieve, aguanieve (lluvia ácida de forma general); o también en forma de gases secos y compuestos: deposición seca.

6.1 Cómo se forma la lluvia ácida La lluvia ácida está causada fundamentalmente por las emisiones de dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx). A partir de estos óxidos, tras su disolución en el agua presente en la atmósfera, dan lugar a ácido sulfúrico y ácido nítrico, causantes de la disminución del pH y, por lo tanto, de la lluvia ácida.

Escala de PH pH = 0

Ácido de baterías

pH = 1

Ácido sulfúrico

pH = 2

Zumo de limón, vinagre

pH = 3

Zumo de naranja, bebida gaseosa

pH = 4

Lluvia ácida (4,2–4,4) Lago ácido (4,5) Plátanos (5,0–5,3) Lluvia limpia (5,6)

pH = 5

pH = 7

Lago saludable (6,5) Leche (6,5–6,8) Agua pura

pH = 8

Agua de mar, huevos

pH = 9

Bicarbonato de sodio

pH = 10

Leche de magnesia

pH = 11

Amoniaco

pH = 12

Agua jabonosa

pH = 13

Blanqueador

pH = 14

Limpiador líquido para desagües

pH = 6

Fuentes (emisión), formación y recepción de la deposición ácida

Movimiento de los contaminantes

Partículas contaminantes en suspensión en la atmósfera

Gases contaminantes en la atmósfera

Contaminante en las nubes NOx NOx SO2

Deposición seca

Fuente natural Fuente artificial estacionaria

110

Deposición ácida

4

UNIDAD

6.2 Fuentes de contaminantes y lluvia ácida Las fuentes de contaminantes son aquellas que producen óxidos de azufre o nitrógeno, principales causantes de la deposición ácida. Como en el caso de otros fenómenos estudiados, las emisiones pueden tener bien un origen natural o antropogénico. En el caso del dióxido de azufre, las fuentes principales de emisiones antropogénicas son:

❚❚ El transporte (2,4 % del total): vehículos motorizados de gasolina y diésel; vehículos marinos; otros vehículos; ferrocarriles.

❚❚ Procesos de producción de energía mediante combustión (73,5 % del total): centrales eléctricas de carbón o gasóleo, calefacciones industriales, etc.

❚❚ Procesos industriales (22 % del total). ❚❚ Eliminación de residuos sólidos (0,3 % del total).

Comprende, investiga...

❚❚ Otros procesos (1,8 % del total).

Las fuentes principales de emisiones para los óxidos de nitrógeno son similares, aunque la importancia relativa de cada una de ellas es distinta al caso del dióxido de azufre:

❚❚ El transporte (39,3 % del total): vehículos motorizados de gasolina y diésel; vehículos marinos; otros vehículos; ferrocarriles.

❚❚ Procesos de producción de energía mediante combustión (48,5 % del total): centrales eléctricas de carbón o gasóleo, calefacciones industriales, etc.

❚❚ Procesos industriales (1 % del total). ❚❚ Eliminación de residuos sólidos (2,9 % del total). ❚❚ Incendios forestales, quema de residuos agrícolas, etc. (8,3 % del total).

La fuente mayoritaria de emisiones de dióxido de azufre es la combustión de productos para la producción de energía, mientras que en el caso de los óxidos de nitrógeno, a la combustión hay que añadirle las emisiones ocasionadas por los motores de vehículos y ferrocarriles de transporte como fuente de gran importancia.

25

El tipo de combustible que usan nuestros vehículos, ¿influye en las emisiones que producen y, por tanto, en los efectos que causan?

26 En la imagen inferior se puede observar la procedencia de los óxidos de nitrógeno generados en EE. UU.; ¿varía significativamente el porcentaje de procedencia antropogénica en Europa con respecto a EE. UU., en particular en el caso de las emisiones debidas a vehículos? El tipo de parque móvil (diésel o gasolina) en EE. UU. con respecto al europeo, ¿consideras que tiene algo que ver?

Procedencia de los principales causantes de la lluvia ácida (EE. UU.) SO2(g)

NOx(g)

Naturales, 30 %

SO2(g)

Naturales, 30 %

Fuente

Antropogénicos, 70% Antropogénicos, 70%

Transporte Fuente Energía Transporte Industria Energía Eliminación RSU Industria Otros Eliminación RSU Otros

Naturales, 15 %

NOx(g)

Naturales, 15 %

%

Fuente

2,4

%

73,5 2,4 22 73,5 0,3 22 1,8 0,3 1,8

Procedencia del SO2 (g) emitido a la atmósfera, y fuentes principales del SO2 antropogénico.

Antropogénicos, 85 % Antropogénicos, 85 %

%

39,3 Transporte % Fuente 48,5 Energía 39,3 Transporte 1 Industria 48,5 Energía 2,9 Eliminación RSU 1 Industria Incendios, quemas 8,3 2,9 Eliminación RSU Incendios, quemas 8,3

Procedencia de los NOx (g) emitidos a la atmósfera y fuentes principales correspondientes a los NOx (g) antropogénicos.

111

6.3 Efectos de la lluvia ácida La lluvia ácida es un fenómeno cuyos efectos se pueden dar a una distancia considerable de donde se han producido las emisiones causantes de ella. En muchos casos, esta distancia puede ser de centenares e incluso miles de kilómetros, por lo que se considera un problema de contaminación atmosférica regional (el efecto invernadero, el cambio climático y la destrucción de la capa de ozono se consideran fenómenos globales que afectan a toda la Tierra). En Europa, este fenómeno se ha dado mayoritariamente en el norte (sur de los países escandinavos), al igual que ocurre en EE.UU., donde la mayoría de las deposiciones ácidas se dan en el norte del país y sur de Canadá. Esto es debido al movimiento de las masas de aire que transportan las deposiciones ácidas formadas más allá de las zonas fuertemente industrializadas causantes de las emisiones.

Los efectos se pueden dar sobre distintos medios con consecuencias diversas. Los medios afectados pueden ser:

❚❚ Ríos y lagos. Su acidificación da lugar a daños en los ecosistemas acuáticos, produciendo la muerte de plantas acuáticas, peces, microorganismos, etc. El daño causado dependerá de la capacidad tampón del suelo de la cuenca, del volumen de agua y de la composición de la cuenca.

❚❚ Desaparición de bosques. La lluvia ácida puede traer consigo: –E l aumento de la acidez de los suelos (disminución de su pH) dando lugar a: el lixiviado de nutrientes que, de este modo, se pierden, dificultando o evitando el crecimiento de la flora característica de la zona; la liberación de compuestos tóxicos que pueden producir el envenenamiento de las plantas.

–L a muerte de las hojas sobre las que se produce la deposición ácida. Disminuye la capacidad de fotosíntesis del ecosistema, y puede traer consigo la muerte de la planta.

–D ebilitamiento de los árboles: la vegetación se vuelve más susceptible de ser atacada por plagas.

Efectos de la deposición ácida sobre ríos y bosques Sobre el medio acuoso

Muerte de peces como consecuencia de la disminución del pH de las aguas.

112

Sobre los bosques

Muerte de las hojas de los árboles y, en casos extremos, muerte de los propios árboles, es decir, deforestación.

UNIDAD

4

–A gotamiento de suelos. Pérdida de nutrientes por lixiviación y solubilización de compuestos tóxicos, haciendo estériles suelos de cultivo.

–D esaparición de plantas y animales. La muerte de plantas y peces afecta a otros animales, por ejemplo, a sus depredadores naturales, de forma que los efectos directos dan lugar a otros indirectos dentro de la cadena trófica; disminuye la biodiversidad de la zona.

–E fectos sobre edificios y bienes culturales. El aumento de la acidez de las lluvias solubiliza materiales de construcción, dando lugar a su corrosión y deterioro.

–E fectos nocivos sobre la salud. La deposición ácida en forma de nieblas ácidas (smog) puede dar lugar a asma y alergias. Además, la inclusión de tóxicos liberados por la acidez de suelos puede, una vez introducidos en la cadena trófica, traer consigo intoxicaciones en humanos que consuman, por ejemplo, peces contaminados por tóxicos como el aluminio y el mercurio.

La solución a la lluvia ácida pasa por la disminución de emisiones de óxidos de azufre y nitrógeno, estableciendo programas y soluciones conjuntas entre los países emisores y los damnificados.

Trabaja con la imagen A la vista de la tabla, indica, para cada una de las especies que se muestran en ella, el intervalo de pH en el que su supervivencia no sería posible.

Efectos de la deposición ácida sobre fauna acuática y bienes históricos: estatuas pH 6.5

pH 6.0

pH 5.5

pH 5.0

pH 4.5

pH 4.0

Trucha Lubina Perca Ranas Salamandras Almejas Cangrejo de río Caracoles Efímeras Intervalo de pH (en verde) en los que es posible la vida de distintas especies acuáticas.

Efectos sobre bienes históricos.

Comprende, piensa, investiga...

27

Dentro de vuestra región, ¿cuáles pensáis que pueden ser los efectos o daños más importantes que puede causar la lluvia ácida?

28

El curso pasado estudiaste el concepto de pH. Escribe brevemente en qué consiste.

29

A pesar de ser un problema de contaminación del aire regional, que generalmente no afecta a la zona causante de las emisiones, ¿creéis que, de forma indirecta, los efectos que causa la lluvia ácida pueden implicar otros de carácter global? Considerad, por ejemplo, el caso de la deforestación.

113

Aplica la ciencia Las ideas clave La atmósfera: estructura y composición 1 La atmósfera es la capa exterior de la Tierra donde los compuestos que la forman están en fase gaseosa. Está constituida por capas y dentro de estas existen regiones. La composición de cada capa es distinta y en cada una de ellas existe un gradiente térmico distinto.

2 La región más importante de la atmósfera es

quizá la ozonosfera, también llamada capa de ozono. Esta región actúa como filtro de la mayoría de la radiación ultravioleta que recibimos procedente del Sol.

Agentes contaminantes de la atmósfera 3 La contaminación del aire tiene dos tipos de

procedencia: natural y antropogénica. El alcance de esta contaminación puede ser local (ciudades), regional (extensiones de cientos de km) y global (afecta a todo el planeta).

4 Los agentes contaminantes se clasifican como primarios, emitidos de forma directa a la atmósfera, o secundarios, formados en la atmósfera a partir de otros compuestos.

forma más importante, es el dióxido de carbono. La consecuencia principal del efecto invernadero es el calentamiento global de la superficie terrestre.

El cambio climático 6 El cambio climático es debido a los efectos causados en el sistema climático terrestre.

Comúnmente se emplea este término para hacer referencia al cambio climático causado por la actividad humana, del cual el efecto invernadero es el máximo responsable. Las consecuencias del cambio climático son de gran importancia y afectan a todo el planeta de forma global.

La destrucción de la capa de ozono 7 La capa de ozono se encuentra en la estratos-

fera. Su función principal es absorber las radiaciones ultravioletas que llegan a la Tierra evitando efectos nocivos en la población, la flora y la fauna. Su destrucción se debe fundamentalmente a los CFC emitidos, actualmente prohibidos.

El efecto invernadero

La lluvia ácida

5 El efecto invernadero está causado por una va-

8 La lluvia ácida, o deposición ácida, está cau-

riación del balance radiativo terrestre debido al aumento de la concentración en la atmósfera de los gases invernadero, de los cuales el compuesto de referencia, y que contribuye de

sada por la emisiones de gases ácidos a la atmósfera, principalmente dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, produciendo efectos nocivos sobre la salud de las personas.

Organizo las ideas 1

La atmósfera

Autoevalúate. Lee con atención cada una de las ideas clave y asegúrate de que las comprendes y recuerdas los contenidos asociados a ellas.

Contaminación del aire

Contaminantes

2

Resume información en un dibujo. Explica, rotulando tus propios dibujos, estos contenidos:

NOx, SO2

GEI

CFC

B

C

• Balance radiativo • Sistema climático.

3

114

Confecciona un esquema conceptual. Completa el esquema conceptual de la derecha determinando los efectos A, B y C causados por los contaminantes principales indicados.

A

UNIDAD

4

Proyecto de investigación

El cambio climático: Nuestro entorno y nuestro mundo Recopilación de información

A partir de la abundante información que existe en Internet sobre el cambio climático, elaborad unas tablas en las que se incluyan sus causas, efectos y medidas correctoras.

A su vez, haced una búsqueda de las distintas campañas de concienciación ambiental que pretenden darnos a conocer la magnitud del problema, en qué forma contribuimos a este como personas individuales, y de qué manera podemos mejorar nuestros hábitos y rutinas para reducir el impacto que causamos a través de nuestra actividad diaria, en muchos casos sin saberlo.

Una vez terminadas todas las exposiciones, debatid acerca de cómo nuestras propias acciones contribuyen al cambio climático. De esta forma, podréis valorar cuál es nuestra responsabilidad individual en el cambio climático y determinar si, hasta cierto punto, la estamos diluyendo o incluyendo en la responsabilidad que tenemos como sociedad; ¿qué opináis al respecto?

Recopilación de información

Busca información acerca del protocolo de Kioto referido a los límites de emisiones y cómo se han fijado para cada país, en qué consisten los mecanismos de flexibilidad existentes en el protocolo y cuáles son objetivos, y qué son los sumideros de carbono.

Propuesta de investigación Para realizar esta actividad práctica, dividid la clase en grupos; cada uno preparará una memoria y una presentación sobre acciones que, en cada ámbito propuesto, contribuyen al avance del cambio climático, y propondrán medidas correctoras al respecto: • En nuestro centro.

• En nuestra casa.

• En nuestra ciudad.

Los grupos deberán exponer el trabajo realizado de forma interactiva con el resto de grupos, discutiendo la importancia de las acciones descritas, la capacidad en que las medidas correctoras propuestas pueden contribuir a disminuir el avance del cambio climático y la facilidad que puede suponer implantarlas, etc.

Propuesta de investigación Poniendo en común la información encontrada, formad grupos en los cuales se discutan, en base a los datos de disponibles, los siguientes temas: •¿ Es el cambio climático un problema que va más allá de las emisiones de gases invernadero que lo generan?

•¿ Puede verse alterado el grado de desarrollo de un país por el incumplimiento de las cuotas de emisiones que se le han asignado?

•¿ Cómo pretende hacer frente el protocolo de Kioto a estas cuestiones para concienciar a los distintos países de la necesidad de tomar partido de forma conjunta ante un problema global sin que ninguno resulte perjudicado por ello?

Comprende, piensa, investiga…

1 ¿Cómo se vería o se ve afectada tu ciudad debido a la contaminación del aire? ¿Consideras que has sufrido en primera persona los efectos de la contaminación del aire?

2 Busca una actividad industrial concreta y determina de qué manera contribuye a cada uno de los problemas ambientales relacionados con la contaminación del aire estudiados en la unidad.

115

Trabaja con lo aprendido El cambio climático en clase

El forzamiento radiativo

1 El cambio climático es un problema global; por ello,

2 Para comprender la importancia del forzamiento

en mayor o menor medida, todos podemos poner nuestro granito de arena para revertir la tendencia actual. Ahora es el momento de que empecéis a hacerlo: elaborad una guía de buenas prácticas en clase para evitar, o paliar, las emisiones de gases a la atmósfera que contribuyen al cambio climático. Podéis tener en cuenta, entre otros, alguno de estos aspectos:

radiativo causado por los gases invernadero, que producen una acumulación de energía en la Tierra (diferencia entre la energía que recibe y la que desprende) de, aproximadamente, 0,85 W/m2, determina el flujo de calor total acumulado multiplicando este valor por la superficie terrestre. ¿A cuántas bombillas de 60 W encendidas equivale?

❚ ¿ Se hace un uso adecuado de la iluminación de la

Calcula qué masa de agua se puede calentar un grado por encima de su temperatura inicial considerando ese flujo de calor y teniendo en cuenta el calor específico del agua líquida: 4,184 J/(kg · °C).

clase? La industria energética es uno de los sectores que más emisiones de gases invernadero generan.

❚ ¿ Se hace un uso racional del agua? Tened en cuenta que el aumento de la cantidad de aguas residuales generadas también contribuye al aumento de emisiones de GEI.

❚ ¿ Seguimos una dieta adecuada? Nuestros ámbitos alimenticios, además de estar relacionados con nuestra salud, también pueden estarlo con la generación de GEI y, por tanto, con el cambio climático.

❚ ¿ Reciclamos? ¿Reutilizamos? El empleo que hacemos de los recursos está directamente relacionado con el cambio climático.

❚ ¿ Y si convertimos la clase en un sumidero de dióxido de carbono además de en un entorno agradable? Proponed ideas al respecto.

Por último, haciendo un cálculo simple, determina la cantidad de energía que acumula la Tierra al cabo de un año y equipárala al número de centrales nucleares equivalente, al de aerogeneradores equivalente, y a la superficie ocupada por un parque solar que produjese la misma cantidad de energía.

La lluvia ácida 3 En la unidad se han estudiado los efectos que causa la lluvia ácida en el medio acuoso, en suelos, bosques, personas... y también en los edificios y bienes culturales. En este último caso, el deterioro se da sobre estatuas y edificios construidos con piedra caliza o mármol. La acidez de la deposición causa daños en estos materiales debido a que, a esos valores de pH, los compuestos que forman los materiales, fundamentalmente carbonato cálcico, son muy solubles.

Para comprender mejor los daños que puede causar la lluvia ácida sobre esculturas podéis llevar a cabo esta experiencia:

❚❚ Llenad dos recipientes, uno con agua y el otro con vinagre, que es fundamentalmente ácido acético a concentración baja, en torno a un 3-5 %, de forma que su pH será ácido (podéis comprobar su acidez empleando un pHmetro).

❚❚ Añadid sobre cada uno de los recipientes un trozo de tiza, compuesta principalmente por sulfato y carbonato de calcio (se puede decir que tiene una composición similar a la que pueden tener algunas estatuas y edificios).

❚❚ Por último, observad cómo se deteriora la tiza en cada uno de los recipientes en los que habéis depositado las muestras. Para cuantificar, en cierto modo, el efecto causado, podéis medir transcurrido un cierto tiempo el cambio en las dimensiones de las tizas.

116

Conciénciate

UNIDAD

4

El cambio climático: el cambio de nuestras condiciones de vida El clima varía continuamente: es un sistema dinámico que, a lo largo de la historia de la Tierra, ha estado en permanente evolución.

Este cambio se ha dado de forma natural hasta nuestros días de forma lenta y progresiva, generalmente, permitiendo la aparición de la vida en la Tierra y el desarrollo y evolución de los seres vivos; pero cambios drásticos en el clima pueden implicar que las especies, incluido el ser humano, no tengan tiempo suficiente de adaptación a las nuevas condiciones, lo que, llevado al extremo, podría traer consigo su desaparición.

Considerando la velocidad con la que se está produciendo el cambio climático debido exclusivamente a la actividad humana, se producirá un cambio de las condiciones de vida para las cuales los seres vivos terrestres se vienen adaptando mediante su evolución desde la aparición de la vida en la Tierra.

emprender

aprender Reflexiona. Un modelo educativo En este apartado se os propone un cambio de rol: ahora vosotros sois profesores o padres, y vuestro objetivo en este caso es educar.

En base a vuestro nuevo rol, proponed, en grupos, un plan que debéis desarrollar para educar a vuestros estudiantes/hijos sobre la importancia del aire que nos rodea y la gravedad de los efectos causados por su contaminación. Podéis redactar vuestro «modelo educativo» proponiendo distintas etapas para intervalos de edad (por ejemplo, de 0 a 3 años, de 3 a 6 años, etc.) para los cuales los estudiantes/hijos deben alcanzar ciertos logros en materia de concienciación ambiental.

Poned en común los planes educativos elaborados por cada grupo y redactad el «modelo educativo» final que consideréis más adecuado; daos cuenta de cómo habéis pasado de ser un único profesor a convertiros en algo parecido a un claustro o consejo escolar; incluso podría decirse que habéis llegado a formar un Gobierno, el cual intenta satisfacer a todos los grupos que han realizado propuestas. ¿Ha sido difícil alcanzar un consenso? Quizá ahora podéis extrapolar la experiencia y comprender las dificultades que supone alcanzar acuerdos globales, donde en muchos casos los diferentes intereses y propuestas son contrapuestos.

117

© GRUPO ANAYA, S.A., 2021 - C/ Juan Ignacio Luca de Tena, 15 - 28027 Madrid.

Reservados todos los derechos. El contenido de esta obra está protegido por la Ley, que establece penas de prisión y/o multas, además de las correspondientes indemnizaciones por daños y perjuicios, para quienes reprodujeren, plagiaren, distribuyeren o comunicaren públicamente, en todo o en parte, una obra literaria, artística o científica, o su transformación, interpretación o ejecución artística fijada en cualquier tipo de soporte o comunicada a través de cualquier medio, sin la preceptiva autorización.