Manual de laboratorio Vol. 1: ecosistemas y organismos marinos

MANUAL DE LABORATORIO

VOLUMEN 1: ECOSISTEMAS Y ORGANISMOS MARINOS

Manual de laboratorio

Volumen 1: Ecosistemas y organismos marinos

© 2023

Autores

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD, Angela Ferrá Elías, MEd, Héctor M. Martínez Rivera, BS, Doris J. Rivera Santiago y Wanda M. Ortiz Báez, BS

Redacción del laboratorio: Biodiversidad en las praderas de hierbas marinas

Lizmar Silvestrini, BS, Héctor M. Martínez Rivera, BS y Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Colaboradores

Brenda Soler Figueroa, PhD, Héctor J. Ruiz, PhD, Ernesto Weil, PhD, Miguel Cifuentes-Jara, PhD, Brent Peterson, MS, Manuel Olmeda Saldaña, MS, Shirley Droz, BS y Brenda L. Estévez Moreno, MSEM

Edición científica

Ariel E. Lugo, PhD, Alida Ortiz, PhD, Yasmín Detrés Cardona, PhD, Aurea E. Rodríguez Santiago, PhD, Lesbia L. Montero Acevedo, BS, Ernesto Otero, PhD

Edición

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD, Cristina D. Olán Martínez, MA

Diseño gráfico y maquetación

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Fotos de la portada

Héctor M. Martínez Rivera, BS, Raúl Omar Ortiz Arroyo, MAG, Oliver Bencosme Palmer, BA y José R. Almodóvar, MS

Fotos del interior

Efraín Figueroa Ramírez, BS, Angela Ferrá Elías, MEd, Héctor M. Martínez Rivera, BS, Doris J. Rivera Santiago, Ruperto Chaparro Serrano, MA, Héctor Ruiz Torres, PhD, Luis Rodríguez Matos, BS, Raúl Omar Ortiz Arroyo, MA, Oliver Bencosme Palmer, BA, José R. Almodovar, MS, Lesbia L. Montero Acevedo, BS, Jannette Ramos García, BS, Pixabay.com y Canva.com

Fotos del procedimiento de las actividades

Angela Ferrá Elías, MEd, Doris J. Rivera Santiago y Wanda M. Ortiz Báez, BS

Fotos de la segunda alternativa del laboratorio de plancton

Ernesto Otero, PhD, Brenda Soler Figueroa, PhD, Deborah Cedeño, PhD y Á urea Rodríguez Santiago, PhD

Ilustraciones

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

Video Biodiversidad en las hierbas marinas

Efraín Figueroa Ramírez, BS

Pietaje de la tortuga marina y la raya del video Biodiversidad en las hierbas marinas

Rául Omar Ortiz Arroyo, MAG

Impresión

Rául Omar Ortiz Arroyo, MAG

Publicación número UPRSG-E-318

ISBN: 978-1-951717-00-1

Dedicatoria

El Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico dedica este manual de laboratorio a la Prof. Shirley Droz por el gran amor que demostró tener por la naturaleza y sobre todo por su compromiso con la educación de nuestros niños y jóvenes. La profesora Droz colaboró con el Programa por más de una década y fue parte fundamental en el desarrollo de este producto educativo. Sus enseñanzas, su dedicación, esfuerzo y esmero nos dejaron una valiosa aportación que vivirá por siempre en nuestro corazón.

¡Te recordaremos siempre!

Introducción

La investigación científica y la experimentación son sumamente fundamentales para el proceso de enseñanza-aprendizaje de nuestros estudiantes. A través de la investigación científica, se logran realizar descubrimientos que ayudan a mantener nuestra calidad de vida. Con esta, se busca la solución a los problemas que enfrentamos diariamente y se crean nuevos conocimientos que permiten el progreso de la sociedad en que vivimos. Es esencial que los alumnos experimenten y exploren por ellos mismos cómo funciona lo que les rodea ya que esto promueve el pensamiento crítico, el análisis y la reflexión. Así, formamos individuos responsables, capaces de afrontar los desafíos del mundo moderno y que puedan adoptar conductas sustentables para proteger nuestro entorno.

El que el ser humano pueda vivir en armonía con su ambiente es un paso trascendental para nuestra supervivencia. Por eso, es importante despertar ese amor por la naturaleza desde edades tempranas. En la actualidad, nuestros recursos se están viendo amenazados, en gran medida, por factores antropogénicos (generados por el ser humano). Un ejemplo son nuestros ecosistemas marinos y costeros. Estos se están afectando severamente por los efectos del comportamiento irresponsable y descuidado de la población. Sin embargo, muchos no se dan cuenta de que el océano es un recurso imprescindible para el funcionamiento de la Tierra. Este nos ofrece múltiples beneficios. Por ejemplo, regula el clima y la temperatura del planeta, provee alimento, constituye una fuente de energía renovable y algunos de sus ecosistemas nos brindan protección ante eventos extremos, actuando como barreras naturales. Además, los recursos marinos y costeros nos proporcionan espacios para el desarrollo económico, cultural y social. También, nos provee áreas de esparcimiento y de recreación. Definitivamente, sin estos recursos, nuestro planeta no sería habitable ni sostenible. Hay que conservar estos ecosistemas para asegurarnos de que las generaciones futuras puedan disfrutar de las condiciones necesarias para vivir efectivamente.

Precisamente, reconociendo la importancia de crear una conciencia ambiental, el Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico está creando múltiples materiales educativos y curriculares para facilitar la enseñanza de estos temas en Puerto Rico. Esta vez, hemos diseñado este manual de laboratorio, que recoge diversos experimentos relacionados a los recursos marinos y costeros, que aunque se realizan individualmente y de forma autónoma, todos los sistemas presentados son abiertos. Es decir, estos interactúan entre sí intercambiando nutrientes, materia orgánica y organismos con sistemas adyacentes. Los laboratorios contenidos en este manual, se escribieron con el fin de que los alumnos tengan experiencias significativas que les permitan aprender, aplicar y transmitir el conocimiento adquirido. Estos están alineados a los Estándares de contenido y expectativas de grado del Departamento de Educación de Puerto Rico y a los Principios esenciales y conceptos fundamentales del océano. Asimismo, también se utiliza los enfoques STEM y STREAM para que el estudiante desarrolle, de forma activa, las competencias necesarias para la solución de problemas de la vida real.

Al recorrer las páginas de este manual, te darás cuenta de que este posee los elementos necesarios para que los alumnos puedan realizar cada laboratorio correctamente. Tiene una pre/posprueba, un trasfondo científico del tema, la hoja de laboratorio y los anejos que detallan los procedimientos a seguir para completar el mismo. Esperamos que sea una gran herramienta que facilite el proceso de enseñanza-aprendizaje sobre los recursos marinos y costeros y su conservación.

Búsqueda científica

Desde que el ser humano habita nuestro planeta, está en la constante búsqueda de explicaciones que le permitan entender el mundo que le rodea. Tener este conocimiento es fundamental para enfrentar los retos y solucionar los problemas que se presentan frecuentemente durante su existencia. Esto le ayuda a desarrollarse efectivamente, a mantenerse y a sobrevivir. Como resultado de este proceso de descubrimiento, surgen avances científicos y tecnológicos que promueven una mejor calidad de vida. Por eso es importante la investigación continua y la adquisición de nuevos conocimientos que redundarán, eventualmente, en beneficios para toda la humanidad.

La investigación científica es un proceso sistemático y continuo que nos permite conocer, experimentar y analizar una situación, para luego, buscar soluciones efectivas que nos ayuden a transformar nuestra realidad. Originalmente, este proceso se daba de forma espontánea y natural por la necesidad de supervivencia del ser humano. Sin embargo, con el pasar del tiempo se creó un método con el fin de estructurarlo y poder obtener datos empíricos, fidedignos, corroborables y aplicables para resolver distintas situaciones. Se llamó método científico

Características de una investigación científica

Enfoques

de la investigación

La investigación se puede clasificar en dos enfoques principales: el enfoque cuantitativo y el enfoque cualitativo. El primer enfoque utiliza la recolección de datos para probar una hipótesis, basado en la medición numérica y el análisis estadístico, con el fin de establecer patrones de comportamiento y probar teorías. Este trabaja con aspectos observables y medibles de la realidad. El segundo, utiliza la recolección de datos para producir información de naturaleza textual, visual o narrativa, los cuales son analizados por medios no matemáticos. La investigación cuantitativa debe ser lo más objetiva posible, mientras que la cualitativa admite subjetividad ya que busca describir, comprender e interpretar los fenómenos a través de las percepciones y significados producidos por las experiencia de los participantes. Las ciencias llamadas exactas o naturales han utilizado más los métodos cuantitativos. Los cualitativos, por lo general, se han empleado más en las ciencias humanísticas.

Comparación de los procesos cuantitativo y cualitativo en la investigación científica

Características cuantitativas

• Orientación hacia la descripción, predicción y explicación

• Específico y delimitado

• Dirigido hacia datos medibles u observables

• Tiene un rol fundamental

• Sirve de justificación para el planteamiento y la necesidad del estudio

• Instrumentos predeterminados

• Datos numéricos

• Número considerable de casos

• Análisis estadístico

• Descripción de tendencias, comparación de grupos o relación entre variables

• Comparación de resultados con predicciones y estudios previos

• Estándar y fijo

• Objetivo y sin tendencias

Procesos fundamentales de la investigación

Planteamiento del problema

Revisión de literatura

Recolección de los datos

Características cualitativas

• Orientación hacia la exploración, la descripción y el entendimiento

• General y amplio

• Dirigido a las experiencias de los participantes

• Tiene un rol secundario

• Sirve de justificación para el planteamiento y la necesidad del estudio

• Los datos surgen poco a poco

• Datos en texto o imagen

• Número relativamente pequeño de casos

• Análisis de textos y material audiovisual

Análisis de los datos

• Descripción, análisis y desarrollo de temas

• Significado profundo de los resultados

• Emergente y flexible

Reporte de resultados

• Reflexivo y con aceptación de tendencias Tomada y adaptada de Hernández, Fernández, Baptista (2006)

Diseños de investigación

Para obtener y analizar la información que se necesita en una investigación es importante seleccionar el procedimiento más adecuado para el tipo de estudio que se está realizando. A esto se le llama diseño de investigación. El diseño es el plan, la estrategia o la forma que se utiliza para responder las preguntas de investigación y lograr los objetivos propuestos por el investigador. Este constituye una guía y le da estructura al trabajo. El diseño que se elija o se desarrolle afecta los resultados y las conclusiones. Aunque hay múltiples, en este manual de laboratorio se destacarán: el diseño experimental, el cuasi-experimental y el descriptivo.

El diseño experimental, según Hernández, Fernández, Baptista (2006), es un tipo de investigación en la que se manipula de manera intencional la variable independiente (causa), después se observa el efecto de esta manipulación sobre la variable dependiente. Por ejemplo, si se desea analizar el posible efecto de un método de enseñanza en el aprendizaje de determinados niños (seleccionados al azar), el investigador podría hacer que un grupo se expusiera a un tipo de enseñanza y otro grupo a la enseñanza que siempre reciben. Luego, medirá la ganancia en aprendizaje de los dos grupos y comparará cuál de ellos obtuvo mayor aprendizaje. En este caso se manipula la variable independiente (método de enseñanza) para observar su efecto en la variable dependiente (aprendizaje en determinados niños).

También existe el diseño cuasi-experimental. En este, al igual que la investigación experimental, manipula, al menos, una variable independiente para observar el efecto en una o más variables dependientes. La diferencia entre ambos es que en la cuasi experimental los grupos no se asignan al azar ni se emparejan, sino que estos grupos están formados antes del experimento, o sea que se utilizan intactos. (Hernández, Fernández y Baptista, 2006)

El tercer diseño de investigación es el descriptivo. Los estudios descriptivos buscan especificar las propiedades, las características y los perfiles de personas, grupos, comunidades, procesos, objetos o cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis. Este tipo de investigación solamente mide o recoge información sobre las variables bajo estudio. No indica cómo se relacionan las variables medidas. (Hernández, Fernández y Baptista, 2006)

Método científico

La investigación científica, no importa el enfoque y diseño utilizado, se basa principalmente en el método científico. Este método consiste de una serie de pasos ordenados que se utilizan para incrementar el conocimiento científico de forma objetiva y que guían el proceso del estudio. Algunas de las características que se pueden destacar de este método es que es sistemático, empírico, racional, verificable y se fundamenta en los hechos. En general, se llevan a cabo los siguientes pasos:

1. Observación – Es el proceso mediante el cual se obtiene y se registra, de forma sistemática, válida y confiable, información de comportamientos o conductas utilizando los sentidos. Se examina atentamente y se presta mucha atención al fenómeno bajo estudio.

2. Identificación y planteamiento del problema – Es la exposición del tema que se estudiará. La identificación y el planteamiento del problema comienza con la concepción de una idea de investigación. La idea es el primer acercamiento a la realidad que se desea estudiar. Estas surgen de distintas fuentes tales como una conversación, una lectura de un artículo, un problema ambiental, una situación en el trabajo, noticias, conducta de diversos grupos, comportamiento del mercado y actividades cotidianas, entre otros factores que generan alguna preocupación y que entendemos que es necesario resolverlos. Una vez se tiene la idea, es importante analizarla cuidadosamente para afinarla, estructurarla y convertirla en planteamientos más precisos. Se hace una revisión de literatura, se define la relevancia de realizar la investigación, si es ético llevarla a cabo y se desarrollan las preguntas, la justificación y la viabilidad del estudio.

Ejemplo:

Idea: Muerte de los corales

Revisión de literatura: Se buscan estudios previos sobre las posibles causas de la muerte de los corales tanto en Puerto Rico como a nivel global. Se resume cada investigación encontrada y se cita. Supongamos que dentro de las fuentes encontradas, uno de los factores indicados frecuentemente es la acidificación del océano. Entonces, se procede a buscar información sobre la acidificación de los océanos, las causas y el efecto sobre los corales y otros organismos. Allí nos damos cuenta que al acidificarse el agua de mar se afectan las conchas de varias especies y el esqueleto de carbonato de calcio de los corales.

Idea precisa: Efecto de la acidificación del océano sobre el esqueleto de carbonato de calcio de los corales

Relevancia de la investigación (justificación): El ecosistema del arrecife de coral es muy importante porque constituye una barrera costera ante eventos extremos. Por otro lado, provee hábitat y refugio para muchas especies de gran valor tanto para el ecosistema como para el ser humano ya que nos sirven de alimento. También los corales contribuyen a la formación de las arenas que encontramos en nuestras playas y que tienen un valor turístico significativo, entre otras importancias. La muerte de estos organismos representaría una pérdida incalculable. Recientemente, se ha observado que muchos arrecifes de coral están siendo afectados por diversos factores, entre los cuales podría encontrarse la acidificación del agua de mar.

Ética de la investigación: Siempre y cuando no se pongan en peligro, se alteren o se dañen los organismos estudiados, es ético. Por esta razón, se utilizará una pequeña muestra de arena compuesta de carbonato de calcio para ver el efecto de la acidificación del agua de mar.

Viabilidad del estudio: El estudio es viable ya que la pequeña muestra de arena se puede conseguir fácilmente y no dañará ningún organismo.

Pregunta de investigación: ¿La acidificación del agua de mar afecta negativamente el esqueleto de carbonato de calcio de los corales?

Nota: El ejemplo se escribió de forma breve por la naturaleza de este documento, pero en una investigación cada parte debe ser explicada detallada y ampliamente.

3. Formulación de hipótesis – Las hipótesis son explicaciones tentativas del fenómeno investigado y proposiciones acerca de la relación entre dos o más variables. Son respuestas provisionales a las preguntas de investigación. Existen varios tipos de hipótesis:

• Hipótesis de investigación (Hi) – Es una proposición tentativa sobre las posibles relaciones entre dos o más variables. Es una respuesta probable, objetiva y específica a una pregunta científica, la cual debe comprobarse.

• Hipótesis nulas (Ho) – Son las hipótesis que niegan o refutan la relación entre variables. Es decir, la hipótesis nula expresa que no existe diferencia o relación entre las variables.

• Hipótesis alternativas o alternas (Ha) – Son posibilidades diferentes o suposiciones alternativas ante la hipótesis nula. Son proposiciones que describen la idea o condición que se espera sea cierta, o que el investigador asume que lo es. Este tipo de hipótesis se formula cuando efectivamente, hay otras posibilidades además de la hipótesis de investigación y nula. De no ser así, no deben establecerse.

Ejemplo:

Hi: La acidificación del agua de mar disminuye la capacidad que tienen los corales para formar o construir su esqueleto de carbonato de calcio.

Ho: La acidificación del agua de mar no disminuye la capacidad que tienen los corales para formar o construir su esqueleto de carbonato de calcio.

Ha: La acidificación del agua de mar elimina la capacidad que tienen los corales para formar o construir su esqueleto de carbonato de calcio.

4. Experimentación – Es un proceso en el que se pone a prueba la hipótesis a través del manejo de las variables que la componen. Es decir, se manipulan una o más variables independientes (causas) para observar los resultados (efectos) en una o más variables dependientes dentro de una situación de control, simulando las mismas condiciones del fenómeno estudiado. Por lo general, para que los resultados del experimento estén más cercanos a la realidad, este se repite en múltiples ocasiones. Si los datos coinciden, entonces se podría llegar a una generalización.

Ejemplo:

En esta parte se tomará una pequeña muestra de arena biogénica (se origina de organismos que estuvieron vivos en algún momento) compuesta de carbonato de calcio y se colocará dentro de un envase transparente que contiene agua de mar con bastante vinagre blanco. El vinagre acidifica el agua y se puede ver el efecto de esta acidificación en la muestra de arena. Se mide el pH mientras se expone la muestra a distintos volúmenes de vinagre. Se anotan todos los datos y las observaciones.

Nota: Cabe señalar que para efectos de este documento hemos resumido el procedimiento. Sin embargo, el proceso debe ser formal, detallado, tomando un envase control (sin vinagre) y otro experimental (con vinagre) y tomar mediciones cada cierto tiempo y con diversas cantidades de vinagre. Las anotaciones se realizarán en una hoja de datos, etc.

5. Análisis de datos – Una vez se recopilan los datos a través de la experimentación, estos se examinan cuidadosamente. Se organizan en tablas y se clasifican, se hacen gráficas y se utilizan métodos estadísticos para observar cómo se relacionan las variables bajo estudio y ofrecer una respuesta a la(s) hipótesis planteadas.

Ejemplo:

Envase 2: Experimental

La muestra de arena está intacta.

Comienza el agua a burbujear y se observa la arena desintegrándose poco a poco.

La arena se está desintegrando más rápido.

Cada vez se desintegra más rápido.

Esta tabla muestra que según el volumen de vinagre aumenta, el pH disminuye.

6. Interpretación de resultados – Es el proceso de explicar y dar significado a los resultados de la investigación relacionando el conocimiento adquirido a través del planteamiento del problema, la revisión de literatura y el marco conceptual o teórico establecido al inicio del estudio, con el fin de tomar decisiones y generar acciones.

Ejemplo:

Según los datos obtenidos, mientras más vinagre se le echa al envase, más disminuye el pH del agua de mar. Esto indica que el agua se pone más ácida cada vez, lo que permite que la muestra de arena se desintegre más rápidamente a través del tiempo. Esto ocurre porque la arena está compuesta por carbonato de calcio y al interactuar con el agua ácida se corroe. Durante esta reacción del vinagre con el carbonato de calcio se observará la liberación de burbujas de dióxido de carbono (CO2). Este comportamiento es similar al que ocurre en el océano. El agua de mar se está acidificando por la acumulación del CO2 emitido a nuestra atmósfera. El océano actúa como un gran sumidero de este gas de efecto invernadero: mientras más CO2 acumule, más ácido se vuelve el océano.

Según las investigaciones encontradas, esto provoca que los organismos marinos que contienen esqueletos, conchas o caparazones de carbonato de calcio, se afecten. De acuerdo a varios científicos, si este comportamiento continúa con la rapidez que se está suscitando, especies como los corales van a tener problemas para enfrentar estos cambios y se les va a hacer más difícil producir el carbonato de calcio que tienen en su esqueleto y que forma el arrecife. Por lo tanto, es importante tomar medidas para disminuir las emisiones de CO2.

Nota: En el caso de una investigación real, se debe detallar el nombre del investigador y el año en el que se realizó la investigación mencionada en la explicación.

7. Conclusiones – Son los hallazgos o descubrimientos que se obtuvieron durante la investigación. Para elaborar estas conclusiones es importante evaluar los datos del estudio, resumir y discutir los resultados más importantes, establecer las respuestas a las preguntas de investigación, explicar si se probaron las hipótesis y si no, especular (basado en investigaciones previas) sobre la razón de este comportamiento, relacionar los resultados con estudios existentes (revisión de literatura), generalizar estos resultados a la población y explicar los resultados inesperados, entre otros aspectos que sean relevantes.

Ejemplo:

Luego de haber realizado esta investigación en la que se analizó el efecto de la acidez del océano en los esqueletos de carbonato de calcio de los corales, se probó la hipótesis de investigación. Se encontró que el hecho de que el agua de mar se acidifique afecta negativamente el esqueleto de los corales, ya que estos son de carbonato de calcio. Para llegar a esta conclusión, se observó el comportamiento de una muestra de arena compuesta por fragmentos de carbonato de calcio dentro de agua de mar cada vez más ácida. La mayoría de las investigaciones encontradas en la revisión de literatura coinciden con los hallazgos obtenidos en este estudio. El arrecife de coral se está afectando por diversos factores y uno de ellos podría ser la acidificación del océano. Esto demuestra claramente el impacto que tiene el cambio climático o aumento en las concentraciones de CO2 en el ambiente marino. La disolución de los esqueletos de carbonato de calcio de los corales afecta la integridad de este ecosistema con serias consecuencias en biodiversidad, pesquerías, turismo, economía, entre otras áreas. Por lo general, estos organismos tienen una gran capacidad de adaptación, pero debido a la rapidez con la que está ocurriendo esta situación, no les permite recuperarse a tiempo. Por esta razón, es fundamental crear conciencia de la necesidad de conservar este ecosistema para beneficio del planeta.

Nota: Se deben mencionar las investigaciones a las que se hace referencia.

Informe de resultados

Una vez se termina el trabajo de investigación, se elabora un informe de resultados para comunicar efectivamente los hallazgos encontrados. Divulgar apropiadamente estos resultados, contribuye al aumento del conocimiento científico y por consiguiente, tanto la comunidad científica como la sociedad completa pueden utilizar este nuevo descubrimiento para el beneficio de todos. Según Mari Mut (19982013), las características esenciales para la redacción científica son las siguientes:

El informe debe incluir las siguientes partes:

Al final del manual de laboratorio, se encuentran las instrucciones para realizar un informe de resultados.

Glosario:

Diseño cuasi-experimental – Investigación que no tiene asignación al azar de sujetos, pero investiga relaciones causa-efecto mediante la manipulación de la variable independiente.

Diseño de investigación – Plan que describe las condiciones y los procedimientos para la recogida y el análisis de datos.

Diseño descriptivo – Investigación que describe el estatus actual de algo.

Diseño experimental – Investigación en la que las variables independientes se manipulan para observar las relaciones causa-efecto entre la variable independiente y la variable independiente.

Empírico – Que está basado en la práctica, en la experiencia y en la observación de los hechos.

Enfoque cualitativo – Estudio en profundidad con el uso de técnicas cara a cara para la recogida de los datos en su entorno natural.

Enfoque cuantitativo – Investigación que presenta los datos utilizando números.

Investigación científica – Es un conjunto de procesos sistemáticos y empíricos que se aplican al estudio de un fenómeno; es dinámica, cambiante y evolutiva.

Método científico – Proceso de investigación secuencial de definición de un problema, definición de una hipótesis, recogida y análisis de datos, e interpretación de resultados.

Métodos estadísticos – Son procedimientos que se utilizan para manejar datos cuantitativos y cualitativos para observar o establecer relaciones entre las variables bajo estudio. Esto nos permite ofrecer una respuesta a la hipótesis planteada.

Método sistemático – Método de ordenación, organización o clasificación de elementos.

Variable dependiente – En una relación entre variables es el efecto o consecuente. Representa un factor que se está midiendo en una investigación. Es una variable que será afectada por otra, conocida como variable independiente. En experimentos, la variable dependiente nunca será controlada por el investigador, pero “depende” de la situación experimental, es decir, se hipotetiza que sus resultados serán consecuencia de la manipulación de la variable independiente.

Variable independiente – En una relación entre variables, es la causa o antecedente. En el contexto experimental se refiere a la variable que está siendo manipulada por el investigador para conocer los efectos que tendrá en la variable dependiente. La base de la investigación experimental consiste en descubrir si las variables independientes tienen un resultado sobre las dependientes.

Referencias

Hernández, R., Fernández, C. y Baptista, P. (2006). Metodología de la Investigación. 3ra. ed. México: McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V.

McMillan, J.H. y Schumacher, S. (2005). Investigación educativa. 5ta. ed. Madrid, España: Pearson Educación, S.A.

Mari Mut, J.A. (1998-2013). Manual de redacción científica. Edicionesdigitales.info. Consultado el 19 de julio de 2014 en http://edicionesdigitales.info/Manual/Manual/Welcome.html

Tipos de hipótesis. (2021, 5 febrero). Significados.com. Consultado el 23 de febrero de 2022 en https:// www.significados.com/tipos-de-hipotesis/

Laboratorios Ecosistemas marinos

Laboratorio:

¿Será el mangle aliado del planeta

Tierra?

Unidad: Ecosistemas marinos

Tiempo: El maestro lo determinará de acuerdo al nivel y a las necesidades de los estudiantes.

Estrategia de enseñanza: PBL

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

Técnica de enseñanza: laboratorio, trabajo cooperativo, discusión

Técnica de assessment (avalúo): Informe de laboratorio

Integración con otras materias: Biología, Ecología, Ciencias Marinas, Investigación científica, Matemáticas, Tecnología

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Nivel IV: Pensamiento extendido

* El maestro adaptará el laboratorio al nivel de sus estudiantes. También determinará aquellas partes del laboratorio que son más efectivas para el grado que estos cursan.

Objetivos

Al realizar el laboratorio ¿Será el mangle aliado del planeta Tierra? los estudiantes podrán:

• identificar el problema de investigación. (conceptual)

• escribir la pregunta de investigación. (procedimental)

• redactar la hipótesis del estudio. (procedimental)

• buscar información del área bajo estudio. (procedimental)

• identificar los tipos de mangle que hay en Puerto Rico y sus características. (conceptual)

• verificar la zonación de mangle. (procedimental)

• explicar las características de las hojas de los árboles de mangle de Puerto Rico. (conceptual)

• medir el diámetro de los árboles de mangle. (procedimental)

• calcular la biomasa y la cantidad de reserva de carbono en estos árboles. (procedimental)

• graficar los datos encontrados. (procedimental)

Objetivos, cont.

• analizar sus hallazgos. (conceptual)

• exponer sus conclusiones basadas en el proceso investigativo. (procedimental)

• valorar la importancia de los manglares para la Tierra y todos los organismos que viven en ella. (actitudinal)

• colaborar con sus compañeros en la investigación.

Mangle rojo

Mangle negro

Mangle blanco

Mangle botón

Literacia oceánica: Principios esenciales y conceptos fundamentales

Tomado del Ocean Literacy Network, traducido por el Centro de Investigación Oceanográfica en el Pacífico Sur-Oriental.

Principio 5: “El océano sostiene una gran diversidad de vida y ecosistemas”

e. El océano es tridimensional; por ende, ofrece gran espacio para la vida y los diversos hábitats que van desde la superficie a través de la columna de agua, hasta el fondo marino. La mayor parte del espacio para la vida en la Tierra está en el océano.

g. Las mareas y las olas producen patrones de zonación de la depredación vertical a lo largo de la costa, que influyen en la distribución y la diversidad de organismos.

Principio 6: “El océano y los humanos están íntimamente conectados”

g. Todo el mundo es responsable del cuidado de los océanos. El océano sostiene la vida en la Tierra y los seres humanos deben vivir en formas que sostengan el océano. Acciones individuales y colectivas son necesarias para gestionar eficazmente los recursos del océano.

Estándares de contenido y expectativas de grado -

Nivel Primario

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

K.IT1 Utiliza prácticas de ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

K.IT1.1 Reconoce y utiliza instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla, para recopilar información y datos relacionados con las ciencias.

K.IT1.2 Desarrolla pensamiento científico y matemático al implementar -de forma sencilla- procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y experimentación; y prácticas de ciencias e ingeniería.

K.IT1.3 Ejecuta experimentos y demostraciones científicas sencillas.

K.IT1.4 Expresa y sugiere de forma oral posibles soluciones a diferentes problemas.

1.IT1 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

1.IT1.1 Desarrolla prácticas de ciencias e ingeniería como procesos para solucionar problemas.

1.IT1.2 Reconoce que en las prácticas de ciencias e ingeniería una hipótesis es una posible solución a un problema.

1.IT1.3 Utiliza y manipula instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla para recopilar información y datos.

1.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

1.IT1.8 Utiliza la tecnología al desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

2.IT1 Aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

2.IT1.1 Desarrolla prácticas de ciencias e ingeniería como procesos para solucionar problemas.

2.IT1.2 Utiliza las prácticas de ciencias e ingeniería para poner a prueba una hipótesis en la posible solución de un problema.

2.IT1.3 Utiliza pensamiento matemático para determinar la medida (y las unidades) de algunas propiedades físicas de los objetos, como la longitud y el volumen (de líquidos); e instrumentos de medición, como la regla, el reloj, un envase calibrado y el termómetro.

2.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación, al utilizar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar, optimizar y evaluar diseños que le permitan solucionar problemas.

3.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

3.IT1.2 Utiliza las prácticas de ciencias e ingeniería para poner a prueba una hipótesis en la posible solución de un problema.

3.IT1.3 Experimenta para identificar variable manipulada y variable de respuesta.

3.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1.5 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y los instrumentos de medición propios a esta [la balanza (masa), el metro y la regla (longitudes grandes o pequeñas, según corresponda), el reloj (tiempo), el termómetro (temperatura), la probeta (volumen de un líquido)].

3.IT1.6 Comunica datos mediante tablas sencillas, algún esquema o un diagrama.

4.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permitan solucionar problemas.

4.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

4.IT1.2 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

4.IT1.3 Lleva a cabo investigaciones para identificar la variable manipulada, la variable de respuesta, el grupo control y el grupo experimental.

4.IT1.4 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y las conversiones propias de esta.

4.IT1.5 Comunica datos mediante tablas; esquemas; diagramas; o gráficas lineales, circulares o pictóricas.

4.IT1.6 Desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería, tales como definir un problema de diseño o ingeniería; desarrollar posibles soluciones, y optimizar (mejorar) las soluciones al problema, prototipo o diseño generado.

5.IT1 Analiza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permita solucionar problemas relacionados con las ciencias.

5.IT1.2 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y las conversiones propias de esta.

5.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones utilizando las prácticas de ciencias e ingeniería con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

5.IT1.4 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingenieríamediante los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación- para aplicarlas en el desarrollo de investigaciones y en el diseño de soluciones a problemas.

5.IT1.5 Comunica datos -mediante tablas, gráficas y anotaciones- de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

Estándar: Ciencias Biológicas

Expectativas e indicadores:

K.CB1 Utiliza y desarrolla prácticas de observación a través de los sentidos, para entender el mundo que le rodea y las interacciones de los seres vivos en su entorno natural.

K.CB1.2 Utiliza los sentidos para llevar a cabo observaciones sobre algunos seres vivos (las plantas, los animales, los seres humanos).

K.CB1.4 Infiere que los seres vivos requieren de agua, luz y suelo para sobrevivir, observando su entorno natural.

K.CB1.6 Reconoce que las plantas son parte esencial en la vida de los animales, y en su entorno.

K.CB1.7 Identifica las partes principales de una planta (la raíz, las hojas y el tallo).

1.CB1 Describe, identifica y representa -mediante el diseño de modelos- las estructuras en las plantas y en los animales que les permiten satisfacer sus necesidades y facilitan su sobrevivencia.

1.CB1.1 Realiza observaciones a través de los sentidos, sobre las estructuras en las plantas y en los animales necesarias para sobrevivir.

1.CB1.4 Describe las estructuras que necesitan las plantas y los animales para sobrevivir y crecer.

2.CB2 Analiza y representa, mediante el diseño de modelos, las interacciones entre organismos (plantas y animales), sus estructuras y el ambiente, que les permiten sobrevivir y reproducirse en los ecosistemas.

2.CB2.1 Realiza observaciones directas de las partes de las plantas (raíces, tallos, hojas, flores) para identificar sus funciones básicas.

2.CB2.6 Define ecosistema, comunidad y hábitat.

2.CB2.7 Reconoce los ecosistemas como lugares donde interactúan lo vivo (factores bióticos) y lo no vivo (factores abióticos).

2.CB4 Identifica y reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la interacción de los organismos en su ambiente.

2.CB4.2 Observa y compara la biodiversidad de un ecosistema terrestre con la de un ecosistema acuático de Puerto Rico, y los representa con láminas, dibujos, modelos o diagramas.

2.CB4.4 Describe la importancia del cuidado de los recursos naturales para organismos (plantas y animales) que viven en los ecosistemas de Puerto Rico.

3.CB1 Analiza y distingue -mediante el diseño de modeloslas estructuras presentes en las plantas y los animales, que facilitan la clasificación, la reproducción, la adaptación y la sobrevivencia de estos.

3.CB1.1 Identifica patrones en las características de las plantas, considerando algunas de sus estructuras principales: los tallos (herbáceos o leñosos), las raíces (primarias, fibrosas o ramificadas) y las hojas (simples o compuestas).

3.CB1.2 Describe patrones observables en las estructuras de las plantas que permiten clasificarlas como hierbas, o árboles.

3.CB1.4 Distingue la forma del borde (el margen) en las hojas: entera, ondulada, dentada o aserrada.

3.CB1.5 Clasifica las plantas según el lugar en el que viven: plantas terrestres, acuáticas o aéreas; y construye modelos que representan sus diferencias.

3.CB2 Reconoce y analiza las necesidades de protección y formación de grupos para poder sobrevivir y adaptarse, entre organismos de una misma especie y en interacción con otras especies, dentro de sus ambientes.

3.CB2.1 Reconoce que los ecosistemas están formados por grupos de organismos denominados especies.

3.CB2.2 Define y describe operacionalmente el concepto especie y las particularidades de un grupo de especies.

3.CB2.3 Distingue diferentes tipos de especie en un ecosistema; y reconoce que las especies necesitan de otras especies o seres vivos, y del ambiente, para sobrevivir.

3.CB2.5 Menciona e identifica características que poseen los seres vivos, que les permiten adaptarse al ambiente y defenderse de depredadores (como el

mimetismo, el camuflaje y la modificación de hojas a espinas en algunas plantas, entre otras).

3.CB2.6 Describe las características particulares de hábitats en los que viven plantas y animales, para construir un argumento que explique cómo algunos tipos de organismo tienen mejor oportunidad de sobrevivir, otros sobreviven con mayor dificultad y otros no logran adaptarse y sobrevivir.

3.CB2.8 Plantea una solución a un problema causado por la intervención humana, y que altera el ambiente y la vida de plantas o animales en algún hábitat específico.

4.CB2 Identifica y analiza las necesidades de protección y adaptación entre las especies, en interacción con otras dentro de sus ambientes, para la sobrevivencia.

4.CB2.1 Define adaptación para explicar la ventaja funcional y estructural que esta otorga a los seres vivos.

4.CB2.2 Identifica los mecanismos adaptativos en las plantas y los animales, para elaborar argumentos que sostengan cómo estos mecanismos les permiten sobrevivir y reaccionar a cambios en el ambiente.

5.CB2 Identifica y analiza las necesidades de protección, adaptación e interacción de las especies dentro de sus ecosistemas para la sobrevivencia.

5.CB2.5 Explica cómo algunos factores (como la presencia o la ausencia de sol o una fuente de luz, el espacio, el agua, los minerales, el terreno y los tipos de suelo) afectan el crecimiento de las plantas en un ecosistema.

5.CB4 Explica la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la

interacción, la sobrevivencia y la reproducción de los organismos en su ambiente.

5.CB4.1 Describe los recursos naturales que son esenciales para mantener la biodiversidad en los ecosistemas.

5.CB4.4 Diseña soluciones para que los seres humanos puedan ayudar a manejar y proteger los factores bióticos y abióticos en los ecosistemas.

Estándar: Ciencias Físicas

Expectativas e indicadores:

4.CF1 Analiza la importancia de describir y clasificar adecuadamente la materia, considerando sus propiedades físicas y químicas, así como sus procesos de conservación y cambio.

4.CF12 Identifica diferentes tipos de medida (masa, longitud, volumen, temperatura) y las unidades correspondientes a cada tipo (gramos (g), metro (m), centímetro cúbico (cm3), Celsius (°C), Fahrenheit (°F), Kelvin (K), litro (L), entre otras), para describir la material cuantitativamente.

4.CF1.3 Compara y contrasta las propiedades físicas y las propiedades químicas de la materia.

Estándar: Ciencias Terrestres y del Espacio

Expectativas e indicadores:

3.CT1 Establece la relación del Sol con las plantas y el planeta Tierra, al ser fuente primaria de energía; y con los movimientos de rotación y traslación de nuestro planeta, para observar los patrones de cambio continuos sobre la Tierra.

3.CT1.1 Reconoce que el Sol es la fuente de calor y luz necesaria para que ocurran ciertos eventos y procesos en la Tierra.

3.CT1.2 Explica cómo el Sol influye en el crecimiento de las plantas o en el ciclo del agua en la Tierra.

Estándar: Ciencias Ambientales

Expectativas e indicadores:

K.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

K.CA1.1 Menciona prácticas de conservación ambiental.

1.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

1.CA1.3 Diseña un plan para proteger los recursos naturales (como el agua y el suelo).

2.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos, para proveer posibles alternativas de solución.

2.CA1.2 Explica cómo las actividades humanas o el impacto de algún fenómeno natural pueden aumentar la contaminación en el ambiente.

4.CA1 Diseña soluciones a los problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos sobre los recursos naturales en Puerto Rico.

4.CA1.7 Diseña alternativas de solución a problemas ambientales provocados por el impacto de las actividades humanas sobre los recursos renovables y no renovables, y por el uso inadecuado de los recursos naturales en Puerto Rico.

SEXTO GRADO: BIOLOGÍA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

6.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias biológicas, y en la solución de problemas de investigación.

6.IT1.3 Desarrolla preguntas basadas en datos relevantes, sobre problemas de investigación en ciencias, para definir problemas de ingeniería.

6.IT1.4 Redacta hipótesis para un problema de investigación relacionado con las ciencias biológicas.

6.IT1.5 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias biológicas.

6.IT1.6 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

6.IT1.7 Analiza y distingue entre datos útiles y datos irrelevantes.

6.IT1.8 Aplica destrezas de comunicación al preparar informes de laboratorio y de experimentos, así como informes orales y escritos.

Estándar: Biología

Expectativas e indicadores:

6.CB2 Analiza las relaciones interdependientes en los ecosistemas, entre los organismos y los recursos disponibles para la sobrevivencia, así como la importancia de la conservación y la biodiversidad.

6.CB2.3 Explica la importancia de los ecosistemas para el ambiente.

6.CB2.4 Clasifica y agrupa los ecosistemas, considerando su ambiente natural (acuático, terrestre o mixto).

6.CB2.5 Identifica y describe los ecosistemas que existen en Puerto Rico y dónde están localizados.

6.CB2.6 Explica las formas en las que puede contribuir a la conservación de los ecosistemas en Puerto Rico.

6.CB2.15 Reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad de los organismos en los ecosistemas.

6.CB2.17 Explica, con argumentos científicos, la importancia de la conservación de recursos naturales.

6.CB2.20 Explica cómo los cambios en el Planeta, producidos por el calentamiento global, la actividad humana y los fenómenos naturales, alteran el equilibrio en los ecosistemas.

6.CB2.22

Reconoce y menciona los daños que los seres humanos causan al ambiente (quema de combustibles, desechos tóxicos, deforestación, contaminación térmica, entre otros), provocando el cambio climático que afecta la estructura y la biodiversidad de los ecosistemas, para dar recomendaciones de mitigación a estos.

6.CB2.23 Propone soluciones para un problema ambiental (contaminación atmosférica, cambio climático, desgaste de suelo, erosión de costas, desperdicios sólidos, desechos tóxicos, deforestación, quema de combustible y otros) que esté alterando los ecosistemas en Puerto Rico.

SÉPTIMO GRADO: QUÍMICA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

7.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias químicas, y en la solución de problemas de investigación.

7.IT1.2 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias químicas.

7.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

7.IT1.4 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

7.IT1.5 Formula preguntas basadas en datos relevantes e información científica corroborable, sobre problemas de investigación en las ciencias químicas, para definir problemas de ingeniería.

7.IT1.6 Aplica las prácticas de ingeniería define un problema, desarrolla una solución al problema y optimiza la solución considerando los siguientes aspectos:

• Presta atención a la precisión de los criterios necesarios o no necesarios, así como a las limitaciones que pudiesen afectar la posible solución al problema.

• Combina partes de diferentes soluciones para crear una nueva solución.

• Utiliza procesos sistemáticos para someter a prueba interactiva la solución al problema, y refinar la solución.

7.IT1.7 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería al comunicar pensamiento crítico y computacional en la representación de datos, en la preparación de informes de laboratorio y de experimentos, así como en la elaboración de informes orales y escritos.

Estándar: Ciencias Físicas - Química

Expectativas e indicadores:

7.CFQ1 Obtiene, comunica y representa información de la estructura, las propiedades, los cambios y la organización de la materia, a partir de la estructura del átomo, mediante el uso de modelos e investigaciones sencillas.

7.CFQ1.4 Describe cuantitativamente las propiedades físicas de la materia, como la masa, el volumen, la longitud, la densidad y la temperatura, utilizando el Sistema Internacional de Unidades (SI).

7.CFQ1.5 Relaciona las medidas (de masa, volumen, longitud, densidad y temperatura) con sus

unidades correspondientes, y con los instrumentos de medición adecuados para cada una.

Estándares de contenido y expectativas de grado - Nivel Secundario

BIOLOGÍA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.B.IT1 Aplica prácticas de las ciencias e ingeniería en el desarrollo de investigaciones relacionadas con la Biología, y en la búsqueda de soluciones a problemas de investigación.

ES.B.IT1.1 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación; y las prácticas de ciencias e ingeniería, al investigar en el campo de la Biología sobre el desarrollo y el mantenimiento de la vida en el planeta Tierra, así como las condiciones que les permiten a los organismos realizar funciones esenciales para la vida.

ES.B.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la biología.

ES.B.IT1.3 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.B.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real, tomando en cuenta los requerimientos y las necesidades de la sociedad.

ES.B.IT2.1 Analiza un problema o reto global de mayor impacto sobre la salud, el ambiente, la ingeniería genética, la biodiversidad y la biotecnología, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad; así como los beneficios y perjuicios que pueden representar estos retos.

ESB.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con la Biología, dividiéndolo en problemas más pequeños y

manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

Estándar: Biología

Expectativas e indicadores:

ES.B2 Diseña investigaciones y utiliza modelos o diagramas para analizar y explicar los aspectos de clasificación, estructura y función; así como de crecimiento, desarrollo y reproducción en los organismos.

ES.B2.8 Analiza las adaptaciones que poseen las plantas, y que les permiten mantener la humedad (cutículaestomas), transportar agua y nutrientes (sistema vascular), crecer (lignina) y reproducirse (polen - semillas).

ES.B3 Evalúa las relaciones de interdependencia en los ecosistemas, producto del movimiento cíclico de la materia y la energía, que contribuyen a la biodiversidad que beneficia a los seres humanos.

ES.B3.1 Utiliza representaciones matemáticas, tablas, gráficas, ilustraciones o la tecnología para apoyar las explicaciones sobre los factores que afectan la capacidad de carga de los ecosistemas, a diferentes escalas (límites, recursos, clima, competencia).

ES.B3.16 Presenta una solución para reducir el impacto de actividades humanas, como la creación de vertederos, la construcción de urbanizaciones y la introducción de especies exóticas en diferentes ecosistemas, la cual tenga un efecto positivo en la biodiversidad.

ES.B5 Construye un modelo que explique cómo la información genética de una especie, así como otros factores ambientales, proveen evidencia sobre la evolución de la especie y el proceso de selección natural.

ES.B5.11 Explica, con evidencia científica, cómo la selección natural permite que las poblaciones se adapten al ambiente.

ES.B5.14 Evalúa la responsabilidad que tienen los seres humanos de mantener el ambiente en buen estado para la supervivencia de las especies.

CIENCIA AMBIENTAL

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.A.IT1 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería en la evaluación de investigaciones relacionadas con las ciencias ambientales, y en la solución de problemas de investigación.

ES.A.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la rama de las Ciencias Ambientales.

ES.A.IT1.3 Utiliza unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) en las prácticas de ciencias e ingeniería, para recopilar e interpretar parámetros ambientales, tales como la temperatura, la precipitación, la presión atmosférica, el oxígeno disuelto, la masa, el volumen y el área, entre otros.

ES.A.IT1.4 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería al considerar las posibles fuentes de error de los datos obtenidos, y las medidas de seguridad necesarias, al llevarse a cabo una investigación científica y durante la solución de problemas.

ES.A.IT1.5 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.A.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real tomando en cuenta los requerimientos y necesidades de la sociedad.

ES.A.IT2.1 Analiza un reto global de mayor impacto sobre problemas ambientales, biodiversidad, desastres naturales y agricultura, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad, así como los beneficios o perjuicios que pueden representar estos retos.

ES.A.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con las ciencias ambientales, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables

que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

ES.A.IT2.3 Propone formas efectivas para concienciar y promover posibles soluciones a problemas ambientales, como la contaminación del aire, del suelo y del agua; el manejo de desperdicios; la protección de especies y recursos; al igual que el desarrollo sostenible.

ES.A.IT2.4 Lleva a cabo una investigación científica en todas sus partes, aplicando prácticas de las ciencias e ingeniería, que incluye: la fase experimental de la propuesta de investigación; recopilar, analizar e interpretar los datos; redactar el informe de la investigación y comunicar los resultados.

ES.A.IT2.7 Analiza situaciones que afectan al ambiente y la calidad de vida, y toma decisiones individuales y grupales ante los problemas ambientales.

ES.A.IT2.9 Propone una solución tecnológica que reduce los impactos de las actividades humanas (emisión de contaminantes, cambios en la biomasa y diversidad de especies, cambios en la superficie del terreno), en los sistemas naturales.

Estándar: Ciencias Ambientales

Expectativas e indicadores:

ES.A2 Analiza la dinámica y las interacciones entre los diferentes sistemas de la Tierra, que causan una coevolución continua en la superficie terrestre y en la vida que existe en ella.

ES.A2.8 Identifica las características del ambiente natural de una región tropical como Puerto Rico, para establecer un contraste con el ambiente natural de otras regiones del mundo.

ES.A2.9 Describe las características, la localización y la importancia de los diferentes tipos de bosque de Puerto Rico, y los compara con otros bosques del planeta Tierra.

ES.A2.16 Describe los ecosistemas acuáticos de agua salada y agua dulce (humedales, ríos, estuarios, playas, costas rocosas y arrecifes de coral, entre otros), y explica su importancia para las especies dependientes de cada tipo de ecosistema.

ES.A2.18 Describe la estructura y las áreas ecológicas de la zona marítimo-terrestre de Puerto Rico y su situación actual, así como las iniciativas para su uso y conservación.

ES.A3 Propone soluciones que contribuyan a predecir, manejar y mitigar el impacto de los seres humanos en los sistemas de la Tierra.

ES.A3.19 Propone soluciones para eliminar o disminuir los efectos de varios problemas ambientales en Puerto Rico, como la deforestación, el uso de minerales y recursos fósiles, y el impacto en la agricultura.

ES.A3.22 Plantea soluciones para el bienestar del ambiente natural (como, por ejemplo, mejorar el manejo de desperdicios sólidos y desechos biomédicos, reducir la contaminación del agua y el aire y conservar los recursos no renovables), considerando las necesidades de desarrollo científico y económico de Puerto Rico.

ES.A3.25 Describe las condiciones actuales de los diferentes ecosistemas de Puerto Rico (terrestre, acuático) y argumenta sobre la importancia de la conservación y protección de estos, y la conservación y protección de los organismos nativos.

ES.A3.29 Propone alternativas que ayudan a preservar nuestros ecosistemas para las generaciones futuras, asegurando que incluyen el desarrollo económico y la sustentabilidad.

Nombre: _______

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Profesor(a): ___________________________

 Preprueba  Posprueba

Fecha: ____________________________

Grado-Grupo: ______________________

Prueba: ¿Será el mangle aliado del planeta Tierra?

I. Selección múltiple. Lee cuidadosamente cada pregunta y selecciona la mejor contestación. Circula la letra correspondiente y escríbela en el espacio provisto. (10 puntos, 1 pto. c/u)

_______1. Árbol o arbusto que tiene adaptaciones especiales que le permiten desarrollarse en ambientes de alta salinidad y poco oxígeno.

a. hierba marina

b. lenticelas

c. mangle

d. tanino

_______2. Uno de los lugares donde se puede encontrar gran cantidad de manglares en Puerto Rico es:

a. Aguadilla

b. Arecibo

c. Isabela

d. Lajas

_______3. La semilla del mangle rojo germina aun estando prendida del árbol. ¿Cómo se llama esta planta que se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo?

a. lenticelas

b. neumatóforos

c. peciolo

d. plántula

_______4. ¿En qué zonas climáticas del mundo puedes encontrar los manglares?

a. polares y tropicales

b. templadas y polares

c. tropicales y sub-tropicales

d. tropicales y templadas

_______5. ¿Cuál de las siguientes fotografías muestra la hoja del mangle blanco?

6 Dos de las condiciones que necesita un mangle para crecer y desarrollarse son:

a. temperatura cálida y suelos salinos

b. temperatura templada y suelos no salinos

c. temperatura templada y bajo oleaje

d. temperatura fría y alto oleaje

_______7. Identifica la especie de mangle que crece cuarto en la zonación de árboles de mangle desde el agua hasta tierra firme.

8. ¿Cuál de las siguientes actividades NO representa una amenaza para el ecosistema del manglar?

a. aumento del tráfico de botes cerca del manglar

b. desarrollo costero desmedido

c. manejo efectivo de aguas usadas

d. manejo inadecuado de la basura

9. ¿Cuál de las siguientes representa una importancia del manglar?

a. absorbe más carbono que otros bosques terrestres

b. causa que el flujo del agua cambie considerablemente

c. estabiliza la salinidad del agua de mar

d. evita que aumente el nivel del mar

_______10. Si el tronco de un árbol de mangle rojo, que está muerto con un nivel de descomposición 1, tiene un diámetro de 24 cm, ¿cuál es la cantidad de carbono que contiene?

a. 64.58 kgC

b. 67.95 kgC

c. 81.95 kgC

d. 86.23 kgC

II. Preguntas de Pre-laboratorio. Lee cuidadosamente cada pregunta y contéstala en el espacio provisto. Recuerda utilizar oraciones completas. (4 puntos, 2 ptos. c/u)

1. ¿De qué tamaño es el cuadrante que realizarás en el área de mangle que visitarás?

2. ¿A qué altura se mide el diámetro del árbol de mangle?

Trasfondo: ¿Será el mangle aliado del planeta Tierra?

Puerto Rico, por su ubicación en el Caribe, posee uno de los ecosistemas más importantes del mundo, el manglar. Este ecosistema, que se encuentra en las costas de nuestro archipiélago, se compone de árboles adaptados a vivir en lugares anegados o inundados de agua, áreas de alta salinidad y de poco oxígeno. Su presencia es fundamental para proteger nuestra franja litoral de grandes marejadas causadas por eventos extremos como por ejemplo, los huracanes. Por otro lado, ayuda a retener y estabilizar los sedimentos que vienen de tierra firme salvaguardando así a las hierbas marinas y a los arrecifes de coral. También constituye un habitáculo esencial para peces y organismos que encuentran bajo sus raíces un lugar donde refugiarse y alimentarse. Es un criadero de peces ya que alberga gran cantidad de estas especies durante sus etapas juveniles. Sin embargo, una vez estos organismos crecen se mueven hacia las hierbas marinas y los arrecifes de coral. Esto significa que estos tres ecosistemas están interconectados

Los árboles de mangle habitan en la franja tropical y subtropical de nuestro planeta porque necesitan temperaturas cálidas, además de aguas llanas y tranquilas (oleaje de baja energía) para poder vivir. En el archipiélago puertorriqueño se puede encontrar mangle, mayormente, en las áreas suroeste, sur, este y noreste (Figura 1). Sin embargo, de las 54 especies que existen, en Puerto Rico tenemos cuatro (4). Estas son: mangle rojo (Rhizophora mangle), mangle negro (Avicennia germinans), mangle blanco (Laguncularia racemosa) y mangle botón (Conocarpus erectus). Cada una de estas especies tiene unas características particulares que le permiten adaptarse al lugar donde crecen y se desarrollan. Algunas de ellas son las siguientes:

Figura 1. Este mapa muestra, con el color verde oscuro, los lugares donde se encuentran los manglares en Puerto Rico.

• Mangle rojo – Es el mangle que está en contacto directo con el agua. Es el primero que se encuentra en la zonación de árboles de mangle, desde la costa hasta la tierra.

o Sus raíces son adventicias o aéreas. Estas le permiten anclarse firmemente al suelo inestable donde crece.

o Posee lenticelas en sus raíces. Estas estructuras le permiten realizar el intercambio gaseoso con el ambiente. Otra función de las lenticelas es filtrar la sal por el proceso de osmosis.

o También posee otro mecanismo para excretar la sal. Luego de filtrarla a través de las raíces, la sal que queda la acumula en las hojas más antiguas y se elimina cuando estas mueren y caen del árbol.

o El mangle rojo es vivíparo, lo que significa que su semilla germina en el mismo árbol. De este proceso surge lo que llamamos plántula o propágulo. Luego, esta plántula, al llegar a un tamaño considerable cae. Si encuentra suelo propicio, se queda sujeta allí y se sigue desarrollando. Si no, las corrientes la transportan hasta encontrar un lugar donde crecer. Esta plántula puede vivir un año flotando en el agua, hasta encontrar donde establecerse.

o Al caer la plántula, si se desarrolla debajo de los árboles de mangle más grandes o entre sus raíces, se queda de un tamaño pequeño hasta que los árboles grandes mueran ya sea por algún evento extremo o

por la sal

Raíces del mangle rojo

Plántula

Bosque latente

Hoja del mangle rojo deshidratada

una enfermedad. Cuando esto sucede, entra suficiente luz para que ellas puedan crecer y sustituir a los que se cayeron. De esta forma, se mantiene el bosque siempre vivo. A estos pequeños árboles se les llama bosque latente

o La corteza de las raíces contiene taninos, sustancia orgánica que lo protege de la descomposición bacteriana y que le da el color rojizo.

o Sus hojas son grandes, gruesas y de textura cerosa.

• Mangle negro - Este mangle, por lo general, está ubicado luego del mangle rojo en áreas de alta salinidad y poco oxígeno. De hecho, es el tipo de mangle que más resistencia tiene a la sal.

o Este mangle tiene unas proyecciones de sus raíces que le permite realizar el intercambio gaseoso con el ambiente. Se llaman neumatóforos y son largos, finos y abundantes.

o Sus hojas son lanceoladas (como punta de lanza) y más pequeñas que las del mangle rojo.

o Excreta la sal por la superficie (haz o parte superior) de sus hojas utilizando unas estructuras llamadas estomas. Por eso, es común observar pequeños cristales de sal sobre estas.

o También son vivíparos.

• Mangle blanco – Este tipo de mangle es el tercero que crece en la zonación desde la costa hasta tierra firme. A veces puede entremezclarse con el mangle negro.

o El mangle blanco también tiene neumatóforos. Sin embargo, estos neumatóforos son más pequeños, achatados y menos abundantes que los del mangle negro.

Taninos

Hoja del mangle rojo

Neumatóforos, mangle negro

Hoja del mangle negro

Neumatóforos, mangle blanco

o Sus hojas son ovaladas, gruesas y simples.

o Excreta la sal por las dos glándulas excretoras de sal que tiene en la parte del frente del pecíolo de su hoja. Por otro lado, al igual que el mangle rojo, también acumula sal en sus hojas, eliminándola cuando mueren y caen del árbol.

o Es vivíparo.

• Mangle botón – Este mangle crece más alejado del mar, en suelos menos salados y arenosos. Por esta razón, algunos científicos no lo consideran como mangle verdadero.

o Sus hojas son pequeñas y elípticas.

o Posee dos glándulas excretoras de sal que están ubicadas a cada lado del pecíolo y son más pequeñas que las del mangle blanco.

o El nombre de este mangle se deriva de la forma de su fruto.

Zonación de los árboles de mangle

Según se mencionó en las características de cada tipo de mangle, estos árboles están ubicados en una zonación particular, desde el agua hasta tierra firme. Por lo general, primero crece el mangle rojo (en contacto con el agua), luego el mangle negro, después el mangle blanco y por último el mangle botón (más alejado de la costa) (Figura 2). Sin embargo, en algunos lugares podría ocurrir que algunos de ellos se entremezclen. Por otro lado, no todos los tipos de mangle que tenemos en Puerto Rico crecen siempre juntos. Hay lugares donde sí se pueden observar los cuatro (4) y otras áreas donde solamente se encuentran uno (1) o dos (2) de ellos, a veces tres (3), pero no necesariamente todos.

Figura 2. Esta ilustración muestra el orden en el que crecen los árboles de mangle desde la costa hasta tierra firme.

Hoja del mangle blanco

Hoja del mangle botón

Fruto del mangle botón

A pesar de que los bosques de mangle son importantes en nuestras costas, hay varios factores que los amenazan. Entre estos se puede destacar varias actividades antropogénicas (debido al ser humano) que ponen en peligro la existencia de este ecosistema. Por ejemplo, la tala de estos árboles para desarrollo urbano y para construcción, el tirar basura, las descargas de aguas usadas y el aumento del tráfico de botes por aguas llanas o superficiales, entre otros comportamientos que afectan negativamente a los manglares. Por esta razón, es esencial crear conciencia para cambiar estos patrones de conducta que destruyen un recurso natural tan valioso.

Hay que recordar que estos árboles, además de brindar los beneficios ya mencionados, realizan un proceso llamado fotosíntesis. A través de este, absorben dióxido de carbono y nos proveen oxígeno. Este proceso es transcendental porque, en investigaciones recientes, se ha encontrado que el bosque de mangle tiene la capacidad de almacenar de 2 a 5 veces más carbono (llamado carbono azul) que los demás bosques terrestres. El carbono azul es el carbono acumulado por los ecosistemas costeros y oceánicos del mundo, principalmente manglares, hierbas marinas y marismas, según The Blue Carbon Initiative (COI UNESCO, UICN). Esto ayuda a reducir significativamente este gas de efecto invernadero de nuestra atmósfera y por consiguiente colabora en la mitigación de los efectos del cambio climático. Una parte sustancial de estas reservas de carbono se encuentra en el suelo de los manglares por la materia orgánica que existe allí. Si estos suelos son perturbados de alguna manera, entonces liberarán grandes cantidades de gases de efecto invernadero. Esta propiedad de los manglares se está comenzando a estudiar para poder demostrar aún más la gran importancia que tiene este ecosistema y así hacer una llamada de atención para redoblar los esfuerzos que se están llevando a cabo para su protección.

Nota: Cada uno de estos árboles de mangle tiene muchas otras características que te ayudarán a conocer mejor su funcionamiento y su rol en nuestras costas. Esta y otra información muy importante sobre el ecosistema del manglar la puedes encontrar en la guía educativa El manglar del Programa Sea Grant y la puedes obtener gratuitamente en el siguiente enlace: https://seagrantpr.org/es/educacion/programa-de-educacion-en-upr-mayaguez/materialescurriculares/. Así que antes de comenzar el laboratorio, visita el enlace antes mencionado y lee todo lo relacionado al manglar.

Figura 3. Estas fotos muestran algunas de las actividades que dañan el manglar. A. Algunas personas amarran sus botes en los árboles de mangle. B. Tirar basura y C. Tala de árboles de mangle para desarrollo urbano

Glosario

Biomasa: Materia orgánica total de los seres que viven en un lugar determinado.

Bosque latente: Es un conjunto de árboles de mangle pequeños que habitan a la sombra del manglar principal (por ejemplo, entre sus raíces). Crecen rápidamente cuando las condiciones de luz y de espacio se hacen óptimas, por ejemplo, tras la muerte de los árboles más grandes debido a fuertes vientos o huracanes.

Estomas: Son pequeños orificios ubicados en la superficie de las hojas de las plantas que se encargan de regular el intercambio de gases y la evaporación del agua.

Haz: Es la superficie superior de la hoja de una planta.

Lenticelas: Protuberancias de la corteza de la raíz y del tronco del mangle que tienen un orificio para facilitar el intercambio de gases.

Manglar (bosque de mangle): Es un hábitat conformado principalmente por un conjunto de árboles de mangle, que se desarrolla en la zona intermareal, en la línea de costa entre el mar y la tierra.

Mangle: Árbol o arbusto con adaptaciones fisiológicas y anatómicas especiales que le permiten desarrollarse en condiciones extremas de alta salinidad y poco oxígeno.

Neumatóforo: Es un tipo de raíz que crece hacia arriba, perpendicular al suelo. Favorece la oxigenación de las partes de la planta que están en suelos anóxicos (poco oxígeno) o sumergidas bajo el agua. Están presentes en el mangle negro y en el mangle blanco.

Osmosis - Es el movimiento de las moléculas de agua a través de una membrana semipermeable desde un área de mayor concentración a una de menor concentración de agua.

Peciolo: Pedúnculo o especie de rabito de la hoja mediante el cual se une al tallo.

Plántula o propágulo: Planta en sus primeras etapas de desarrollo, desde que germina hasta que forma sus primeras hojas verdaderas.

Raíces aéreas o adventicias: Son raíces que cuelgan del tronco o de las ramas laterales de un árbol, por encima del nivel del suelo (en forma de zancos).

Taninos: Sustancias orgánicas que están en los tejidos vegetales de las plantas y que cumplen una función antimicrobiana. Proveen el color rojizo característico del mangle rojo.

Vivíparo: Se dice que una planta es vivípara cuando produce semillas que germinan antes de desprenderse de la planta de origen o planta madre.

Zona litoral (zona intermareal): Área de la costa que está bajo la influencia directa de la subida o bajada de la marea.

Zonación del manglar: Es la distribución en un orden perpendicular a la costa de las distintas especies de mangle.

Nombre:

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Fecha:

Profesor (a): Grado-Grupo:

Laboratorio: ¿Será el mangle un aliado del planeta Tierra?

Desde que la Tierra se formó, el clima ha variado significativamente. Estos cambios han ocurrido paulatinamente a través de millones de años. Sin embargo, desde que comenzó la industrialización se ha observado un aumento drástico y rápido de la temperatura del planeta. Esto ha causado que el clima se modifique aceleradamente, provocando que muchas especies no logren adaptarse con la rapidez que se requiere para que puedan sobrevivir. Muchos científicos atribuyen este comportamiento a las emisiones excesivas de gases de efecto invernadero producto de las actividades humanas.

Nuestro planeta posee diferentes ecosistemas terrestres y marinos que ayudan a regular los elementos que lo afectan. Entre estos se encuentran el océano, los bosques, los humedales y el suelo, entre muchos otros. Se ha encontrado que estos ecosistemas tienen una gran capacidad de absorber la mayor parte del carbono que se está emitiendo hacia la atmósfera y por consiguiente, ayuda a disminuir los efectos de la variación climática. Lo importante es conservarlos para que continúen haciendo su función. Los seres humanos debemos minimizar aquellas conductas que dañan nuestro ambiente y permitirle a la naturaleza que haga su trabajo.

Entre los ecosistemas marinos y costeros se desarrolla el manglar. ¿Tú crees que los árboles de mangle son aliados de nuestro planeta? ¿Qué función tendrán ellos para disminuir el efecto negativo del cambio climático? Realiza el siguiente laboratorio y descubre su rol en la Tierra.

I. Planteamiento del problema. Luego de haber leído la introducción de este laboratorio, identifica el problema que se desprende de la situación presentada, escríbelo y explícalo en el espacio correspondiente. Recuerda que al plantear el problema, debes delimitarlo y expresarlo de la forma más clara, sencilla y precisa posible. Este y su explicación deben estar redactados en oraciones completas (una oración para el problema y varias para la explicación).

1. Identifica el problema y explícalo.

2. Escribe la pregunta de investigación.

II. Hipótesis. Contesta las siguientes preguntas en oraciones completas. Luego, elabora una hipótesis utilizando estas respuestas como guía.

1. ¿Dónde se desarrolla el manglar?

2. ¿Cuáles son los beneficios que ofrece este ecosistema?

3. ¿Crees que el manglar funciona adecuadamente para proteger el planeta Tierra? ¿Piensas que contribuye a disminuir los efectos negativos del cambio climático?

4. Si piensas que ayuda al planeta, explica cómo lo hace.

5. Si se perturba este ecosistema, ¿qué pasaría con los gases de efecto invernadero (disminuyen, aumentan o se quedan igual)?

Hipótesis

III. Conociendo el manglar. Para conocer el ecosistema del manglar visitarás un área donde habite mangle y que se encuentre cerca de tu comunidad. Primero, selecciona un lugar en el que estén desarrollándose los árboles de mangle. Luego, busca información sobre la zona escogida y entra a la aplicación Google Earth para ver fotografías aéreas y verificar la cobertura de mangle allí. Imprime una imagen de este programa y pégala en el espacio correspondiente. Además, escribe cuántas hectáreas de mangle existe en el sitio, si encuentras esa información. Recuerda que en Google Earth puedes medir el área que se desea estudiar (ver anejo incluido).

Hectáreas de mangle:

Una vez realices esto, planifica con tu maestra y tus compañeros de estudios el viaje al lugar que vas a visitar. Cuando llegues allí, observa todo lo que hay tu alrededor. Toma una foto y escribe una descripción detallada de lo que encontraste. Por ejemplo, si hay construcciones cerca, negocios, otros recursos naturales, cómo se está utilizando, entre otros. La foto debe incluir la mayor información posible. Si no puedes tomar una foto, haz un dibujo. Colócalo en el siguiente espacio.

Foto de Google Earth del área seleccionada

Foto o dibujo del área visitada

Descripción del lugar

IV. ¿Qué árboles de mangle existen en el área? Observa detenidamente los árboles de mangle que habitan en la zona e identifica cada uno de ellos. Marca con una X el cuadro que se encuentra en la tabla si el mangle mostrado está presente. Luego, escribe su nombre y sus características en el espacio provisto.

Tipos de árboles de mangle

de mangle

Nombre

Tipos de árboles de mangle

Características

Observaciones

V. Zonación de los árboles de mangle. Como ya estudiaste, los árboles de mangle crecen en un orden particular desde el agua hasta tierra firme. Revisa cómo están ubicados los manglares que identificaste en el ejercicio anterior y dibuja en el siguiente espacio su distribución o zonación.

Zonación del mangle en el área estudiada

VI. ¿Cómo son las hojas y qué mecanismos de adaptación tienen? Una vez que conozcas el manglar, sus características y su zonación vas a observar sus hojas para determinar cómo son y si tienen alguna estructura de adaptación. Para esto, acércate al área del manglar y recoge del suelo una hoja de cada tipo de mangle que vive allí (NO arranques hojas, recoge las del suelo aunque estén secas). Luego, pégala en el espacio correspondiente. Obsérvala con una lupa o microscopio de campo y anota sus características en la siguiente tabla.

Hojas de los árboles de mangle

Pega aquí la hoja del mangle rojo.

Características

Tamaño Forma Textura Grosor

 pequeña

 mediana

 grande

 elíptica

 ovalada

 lanceolada

 cerosa

 áspera

 suave

 gruesa

 fina

 término medio

Mecanismo de adaptación

 posee glándulas excretoras de sal

 excreta la sal por la hoja

 filtra la sal por las lenticelas

Pega aquí la hoja del mangle negro

 pequeña

 mediana

 grande

 elíptica

 ovalada

 lanceolada

 cerosa

 áspera

 suave

 gruesa

 fina

 término medio

 posee glándulas excretoras de sal

 excreta la sal por la hoja

 filtra la sal por las lenticelas

 pequeña

 elíptica

 cerosa

 gruesa

 fina

 posee glándulas excretoras de sal

Pega aquí la hoja del mangle blanco.

 mediana

 grande

 ovalada

 lanceolada

 áspera

 suave

 término medio

 excreta la sal por la hoja

 filtra la sal por las lenticelas

 gruesa

Pega aquí la hoja del mangle botón

 pequeña

 mediana

 grande

 elíptica

 ovalada

 lanceolada

 cerosa

 áspera

 suave

 fina

 término medio

 posee glándulas excretoras de sal

 excreta la sal por la hoja

Hojas de los árboles de mangle

Características

Tamaño Forma Textura Grosor

Mecanismo de adaptación  filtra la sal por las lenticelas

VII. ¿Cuánto carbono puede almacenar cada árbol de mangle? Los árboles de mangle, al igual que los demás árboles, pueden absorber dióxido de carbono para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis. Resulta que al atrapar el dióxido de carbono está removiendo de la atmósfera este gas de invernadero. ¿Te gustaría averiguar cuánto carbono absorben los árboles de mangle? Pues para esto, realiza el siguiente procedimiento:

Materiales:

1. Cintas diamétricas o cintas métricas (la cantidad la determinará el maestro según los estudiantes que participen)

Nota: si se utilizan cintas métricas se convertirá la circunferencia medida a diámetro utilizando la ecuación D = circunferencia/π

2. Cuerdas con la que se pueda delimitar un cuadrante de 5 m x 5 m (la cantidad la determinará el maestro según los estudiantes que participen)

3. Hoja de datos

4. Lápiz

5. Tape doble cara y tape regular

6. GPS, puede ser del celular (para marcar el punto donde se realice la medición)

Medidas de seguridad:

1. Debes conocer las condiciones del tiempo antes de tu visita para que no comprometas tu seguridad en el agua. Por eso, busca cuáles son las condiciones del tiempo para cada playa ese día. Esto lo puedes hacer a través de una aplicación gratuita que puedes descargar desde el celular llamada Pa' la Playa desarrollada por el Sistema Caribeño de Observación Oceánica Costera (CARICOOS). Para saber cómo descargarlo, lee el anejo incluido sobre esta aplicación.

Nota: Pa' la Playa no contiene información de todas las playas de Puerto Rico. Por lo tanto, si no consigues las playas seleccionadas en esta, busca en la página del Servicio Nacional de Meteorología en San Juan utilizando el enlace: https://www.weather.gov/sju/. Allí, verifica si hay en efecto alguna advertencia sobre las condiciones marítimas.

2. Utiliza ropa adecuada para ir al campo (que te proteja del sol, del calor y de la alta humedad). Los zapatos deben ser aptos para lugares inundados y fangosos.

3. Lleva bloqueador solar.

4. Es importante el repelente de mosquitos ya que el lugar que se va a estudiar podría tener una gran cantidad de estos insectos.

5. Puedes llevar guantes para recopilar muestras.

6. Lleva un kit de primeros auxilios.

7. También debes llevar agua y alimentos.

Procedimiento:

1. El maestro dividirá tu grupo en subgrupos de cuatro (4) o cinco (5) personas. A cada subgrupo se le asignará tomar las mediciones de un área diferente según las especies de mangle que se encuentren en el lugar. Por ejemplo, un subgrupo medirá la sección donde se encuentre el mangle rojo, otro donde se observa el mangle negro y así sucesivamente. Luego se compartirán los datos.

2. Después de seleccionar la zona que estudiará cada subgrupo, marquen con GPS el lugar y midan un cuadrante de 5 m x 5 m aproximadamente o el tamaño que el maestro decida Pueden delimitarlo con una cuerda.

Nota: El maestro tendrá la alternativa de decidir el tamaño del área que se va a medir de acuerdo a los materiales que tenga y a las necesidades de sus estudiantes.

3. Una vez marcado el lugar, cuenta cuántos árboles de mangle quedaron dentro de este cuadrante y escribe el dato en la tabla provista.

4. Acto seguido, cada alumnos procederá a medir el diámetro de los árboles. Como cada subgrupo tiene de cuatro (4) a cinco (5) estudiantes, pueden dividirse a partes iguales la cantidad de árboles que analizarán. Para realizar esta medición debes tomar en cuenta lo siguiente:

• Observa si el árbol está vivo o muerto. Si está muerto, escribe el nivel de descomposición que tiene dejándote de llevar de la siguiente imagen.

Figura 1 . Esta ilustración muestra el grado de descomposición de los árboles de mangle en pie. De izquierda a derecha se observa un árb ol intacto. Luego , uno con el 97.5% de su biomasa original . Este mantiene muchas de las ramas primarias y secundarias. El dos ( 2 ) con un 80%, mantiene la mayor parte de las ramas primarias, pero solo algunas de las secundarias. Por otro lado, el tres ( 3 ) con un 50% de su biomasa solamente tiene el tronco con pocas o ninguna rama . Tomado de Kauffman et al. (2013). 1

• Luego, mide el diámetro del árbol a la altura del pecho (dap), o sea a 1.3 metros aproximadamente del suelo. Para hacerlo, déjate llevar por el siguiente dibujo. Recuerda que en árboles más pequeños se puede medir a 30 cm del suelo. Lo importante es marcar dónde se midió.

Figura 2. Esta ilustración muestra cómo se debe medir el diámetro de un árbol por su forma y tamaño.

5. Al terminar la medición, comparte los datos con tus compañeros. No olvides escribirlos todos en la tabla de datos que se encuentra más adelante.

Notas:

• Todos los elementos (materia muerta, hojarasca, suelo, etc.) que se encuentran en las zonas del manglar cumplen una función en la absorción de carbono. Sin embargo, para propósitos de este laboratorio solamente se medirá la cantidad de carbono en el tronco de los árboles de mangle.

• Cabe señalar que para medir el carbono azul en las áreas de los manglares se utiliza una metodología más compleja. En este laboratorio se realizaron unas adaptaciones para simplificarlo

6. Estos datos te los llevarás al salón donde calcularás la biomasa de los árboles de mangle y la cantidad de carbono que absorben. Luego de la tabla de datos, te incluimos las ecuaciones para realizar los cálculos, las instrucciones y los ejemplos de cómo hacerlo.

Tabla de datos

Lugar seleccionado:

Nombre (s) del/los participante (s):

Hora de la visita:

Número de mangle Nombre del mangle ¿Está vivo o muerto? Nivel de descomposición

Mangle 1

Mangle 2

Mangle 3

Mangle 4

Mangle 5

Mangle 6

Mangle 7

Mangle 8

Mangle 9

Mangle 10

Mangle 11

Mangle 12

Diámetro a la altura del pecho (dap)

TOTAL

Cantidad biomasa

Cantidad carbono por hectárea

Instrucciones para realizar los cálculos

Para calcular la biomasa y la cantidad de reserva de carbono en los árboles de mangle:

1. Busca en la tabla de ecuaciones alométricas y selecciona la fórmula que le corresponde al tipo de mangle que estás midiendo. Si la especie de mangle no tiene una ecuación específica, utiliza la general para América.

Nota: Ecuación alométrica – es una fórmula (de regresión estadística) que establece de forma cuantitativa o matemática la relación entre dos variables. En este caso, permite predecir la biomasa de un árbol en función de otra medida como su diámetro.

Tabla de ecuaciones alométricas para calcular biomasa utilizando únicamente el diámetro y la densidad de la madera

Especies de mangle

Ecuación general para América

Mangle rojo (Rhizophora mangle)

Mangle negro (Avicennia germinans)

Mangle blanco (Laguncularia racemosa)

Mangle botón (Conocarpus erectus)

B=0.168*ρ*(D)2.471 42

B= 0.722*D1.731 20

B= 0.403*D1.934 21.5

B = 0.362*D1.930 18

Utilizar la ecuación general:

B=0.168*ρ*(D)2.471 42

*Tabla tomada y adaptada de Carbono azul: Métodos para evaluar las existencias y los factores de emisión de carbono en manglares, marismas y pastos marinos

Recuerda:

B = Biomasa

D = DAP (diámetro a la altura del pecho)

Dmax = Diámetro máximo de árboles muestreados

ρ = densidad de la madera

Notas:

1. Las ecuaciones se utilizan siempre y cuando el diámetro medido no exceda el diámetro máximo.

2. Las ecuaciones alométricas se realizan estimando los distintos parámetros de acuerdo al lugar, al tipo de árbol, entre otros factores. Por lo tanto, al calcular la biomasa siempre habrá algún porciento de error. Lo importante es utilizar las mismas ecuaciones (según aplique a cada árbol de mangle) durante todo el estudio.

2. Si la ecuación pide la densidad (ρ) de la madera, revisa en la tabla de densidades de las maderas y escoge la que corresponda. Por ejemplo, en este laboratorio la ecuación que incluye la densidad es la del mangle botón que es 1.00 g · cm3

Especie

Mangle rojo (Rhizophora mangle)

Mangle negro (Avicennia germinans)

Mangle blanco (Laguncularia racemosa)

Mangle botón (Conocarpus erectus)

Fuente

Little et al. (1964)

Little et al. (1964)

Little et al. (1964)

Little et al. (1964)

*Tabla tomada y adaptada del Manual centroamericano para la medición de carbono azul en manglares.

Tabla de la densidad de la madera

3. Una vez que tengas la biomasa de los árboles de mangle (kg), conviértelo a cantidad de carbono multiplicando por el factor de conversión para cada tipo de mangle (ver tabla de factores de conversión). Después convierte de carbono a hectárea. Verifica el ejemplo.

Ejemplo 1: Árbol vivo

Imagina que en el lugar que seleccionaste para estudiar, que tiene un área de 153.94 m2 mediste un árbol de mangle rojo con D = 20 cm. Su biomasa y existencia de carbono se calcula de la siguiente forma:

Ecuación de Rhizophora mangle (Tabla de ecuaciones alométricas):

B= 0.722*D1.731

Sustituye D con la medida de campo:

B= 0.722*(20)1.731

B= 0.722*178.68

B= 129.00 kg

Las ecuaciones alométricas para biomasa en árboles de mangle, al ser fórmulas de regresión estadística derivadas previamente por investigadores para establecer la relación matemática entre la biomasa y el diámetro, nos permite predecir la biomasa de este mangle rojo tomando en cuenta su diámetro. En este caso, para un diámetro de 20 cm, su biomasa es 129.00 kg.

Nota: Recuerda que para calcular el exponente del diámetro debes buscar en tu calculadora el símbolo ^ o Xy .

Conversión de biomasa (kg) a carbono (kgC):

C= B * 0.4752

C= 129.00 kg * 0.4752 = 61.30 kgC

Conversión de C a hectárea (MgC/ha):

C (MgC/ha)= 61.30 kgC 10,000 m2 1 MgC 153.94 m2 1ha 1,000 kgC

C (MgC/ha)= 0.40 10,000 m2 1 MgC 2 1ha 1,000 kgC

C (MgC/ha)= 4,000 MgC = 4.0 MgC/ha 1,000 ha

Factores de conversión para convertir biomasa a carbono:

%C Mangle rojo = 0.4752

%C Mangle negro = 0.5

%C Mangle blanco = 0.5

%C Mangle botón = 0.5

Factores de conversión para convertir de carbono a hectárea:

1 ha = 10,000 m2

1 MgC = 1,000 KgC 153.94 m2 = área seleccionada

Adaptado de: Protocolo para medición de carbono en ecosistemas de manglar en Panamá, 2017

Ejemplo 2: Árbol muerto

Tomemos el mismo ejemplo anterior, pero esta vez supongamos que el árbol está muerto en nivel de descomposición tres (3).

B= 0.722*D1.731

Sustituye D con la medida de campo:

B= 0.722*(20)1.731

B= 0.722*178.68

B= 129.00 kg

Conversión de biomasa (kg) a carbono (kgC):

C (kgC) = B * 0.4752

C (kgC) = 129.00 kg * 0.4752 = 61.30 kgC

Cálculo de carbono en un árbol muerto de pie con un nivel de descomposición 3:

C (kgC) = 61.30 kgC * 0.5

C (kgC) = 30.65 kgC

Fíjate que se multiplicó por 0.5 porque el nivel de descomposición del árbol es 3, lo que indica que este tiene el 50% de su biomasa.

Conversión de C a hectárea (MgC/ha):

C (MgC/ha)= 30.65 kgC 10,000 m2 1 MgC . 153.94 m2 1ha 1,000 kgC

C (MgC/ha)= 0.20 10,000 m2 1 MgC . 2 1ha 1,000 kgC

C (MgC/ha)= 2,000 MgC = 2.0 MgC/ha 1,000 ha

Adaptado de: Protocolo para medición de carbono en ecosistemas de manglar en Panamá, 2017

VIII. Gráficas. Construye una gráfica de barras para comparar la cantidad de árboles de mangle de cada especie que encontraste en el área en la que se realizó la medición. Recuerda incluir en la gráfica todas sus partes: título, escala, eje de X y eje de Y, leyenda, entre otros.

* Recuerda que puedes utilizar Excel para hacer las gráficas. Si no tienes el programa ni acceso a este, entonces realízala en el espacio provisto

Construye otra gráfica de barras para comparar la cantidad de carbono que absorben los árboles de mangle de cada especie que encontraste en el área en la que se realizó la medición. Recuerda incluir en la gráfica todas sus partes: título, escala, eje de X y eje de Y, leyenda, entre otros.

IX. Análisis. Lee cuidadosamente y contesta las siguientes preguntas claramente y en oraciones completas.

1. ¿Cuál fue el total de carbono absorbido por los árboles de mangle?

2. ¿Crees que este proceso que realizan los árboles de mangle ayuda a mitigar el calentamiento global y por ende minimizar el efecto negativo del cambio climático en la Tierra? Explica.

3. Según tu perspectiva y de acuerdo a los beneficios que nos ofrece este ecosistema, ¿valdrá la pena conservar el manglar?

4. ¿Qué medidas de conservación recomendarías para proteger y restaurar este ecosistema tan valioso?

Conclusión: Redacta, en forma de párrafo y en oraciones completas, las conclusiones a las que llegaste luego de realizar este laboratorio. Recuerda que debes incluir las respuestas que encontraste a la pregunta de investigación que hiciste al principio del trabajo. Analiza si la hipótesis que escribiste es correcta o no y explica. También contesta si el mangle es un aliado de nuestro planeta y por qué. Por último, escribe tus recomendaciones para conservar este ecosistema y utilizar sustentablemente los lugares donde habita.

Laboratorio: ¿Será el mangle un aliado del planeta Tierra?

Segunda alternativa en caso de que no se pueda realizar el laboratorio en el campo

Si no puedes visitar un bosque de mangle para realizar las medidas, puedes utilizar esta segunda alternativa para llevarlo a cabo. Recuerda que utilizarás la hoja del laboratorio original, solamente sustituirás la parte del muestreo por los datos que se presentan en esta opción. Lee cuidadosamente la situación presentada a continuación y sigue el procedimiento indicado.

Situación:

Todos los días observas cómo cambia nuestro entorno. Te das cuenta que la variabilidad en clima es cada vez más pronunciada, los eventos atmosféricos extremos son más frecuentes, las olas de calor sumamente intensas, las inundaciones y las sequías así como el aumento en el nivel del mar son más notables. Evidentemente, es urgente tomar acción para ayudar a disminuir los efectos del cambio climático en nuestro planeta. Como científico, sabes que el dióxido de carbono (CO2) en nuestra atmósfera ha aumentado debido, en gran medida, al comportamiento humano y que además, este es un gas de efecto invernadero que cuando se acumula en exceso, ocasiona que la Tierra se caliente más de lo necesario. Esto causa todos los efectos que has observado. Así que decides buscar alternativas que permitan disminuir el dióxido de carbono de la atmósfera. Los árboles, al realizar fotosíntesis, utilizan CO2 para llevar a cabo este proceso y, a cambio, producen oxígeno. Pero te preguntas, cuánto realmente contribuyen en remover este gas de la atmósfera terrestre.

Siendo especialista en ciencias marinas, decides investigar cuánto carbono pueden almacenar los árboles de mangle. Para esto, vas al manglar y realizas un ejercicio sencillo para luego regresar y profundizar en tu estudio. Decides comenzar por los troncos de los manglares. Al llegar al área seleccionada, buscas donde se encuentran los árboles de mangle y marcas un área de 25 m2. Allí, mides el diámetro de los troncos y observas su condición (si está vivo o muerto, si tiene algún grado de descomposición, etc.). Los datos que obtuviste los anotaste en la tabla mostrada a continuación.

Tabla de datos

Lugar seleccionado: Playita Rosada, Lajas Hora de la visita: 9:00 a.m.

Número de mangle

Nombre del mangle ¿Está vivo o muerto? Nivel de descomposición

Diámetro a la altura del pecho (dap) (cm)

Mangle 1 Mangle rojo vivo 20 Mangle 2 Mangle rojo vivo

Mangle 3 Mangle rojo muerto 3 19.5

Cantidad biomasa

Cantidad carbono por hectárea

Número de mangle

Nombre del mangle ¿Está vivo o muerto? Nivel de descomposición

Mangle 4 Mangle rojo vivo 17.5

Mangle 5 Mangle rojo muerto 2 18

Mangle 6 Mangle negro muerto 3 16

Mangle 7 Mangle negro vivo 18

Mangle 8 Mangle negro vivo 18.5

Mangle 9 Mangle blanco vivo 14

Mangle 10 Mangle blanco vivo 17

Mangle 11 Mangle botón vivo 20

Mangle 12 Mangle botón vivo 19.5

Procedimiento:

1. Lee cuidadosamente todas las instrucciones del laboratorio original para que conozcas lo que debes hacer.

2. Debes completar todas las partes del laboratorio original, comenzando desde el planteamiento del problema hasta la conclusión. La diferencia es que, en esta segunda alternativa no tienes que visitar el manglar. A cambio, te ofrecemos la tabla de datos que necesitarás para realizar la parte VII. ¿Cuánto carbono puede almacenar cada árbol de mangle? del laboratorio. De esta forma, podrás realizar los cálculos, el análisis correspondiente y la conclusión.

Referencias:

Alicea-Segarra, D., Casillas, J. (2013). El manglar: Guía educativa para maestros. Puerto Rico: Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico.

Cifuentes - Jara, M.; Brenes, C.; Leandro, P.; Molina, O.; Romero, T.E.; Torres, D.; Velásquez, S. (2018). Manual centroamericano para la medición de carbono azul en manglares. Turrialba, Costa Rica, CATIE. 92 p. (Serie técnica. Informe técnico, no.#141).

Howard, J., Hoyt, S., Isensee, K., Pidgeon, E., Telszewski, M. (eds.) (2018). Coastal Blue Carbon: Methods for assessing carbon stocks and emissions factors in mangroves, tidal salt marshes, and seagrass meadows. Conservation International, Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO, International Union for Conservation of Nature. Arlington, Virginia, USA.

Kauffman JB, Donato DC y Adame MF. (2013). Protocolo para la medición, monitoreo y reporte de la estructura, biomasa y reservas de carbono de los manglares. Documento de Trabajo 117. Bogor, Indonesia: CIFOR.

MIAMBIENTE y PNUD. (2017). Protocolo para medición de carbono en ecosistemas de manglar en Panamá. Serie técnica No. 2. República de Panamá. 39p.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Instrucciones para descargar y utilizar el programa Google Earth Pro

Google Earth Pro es un programa que muestra un globo terráqueo virtual que permite visualizar distintas áreas de nuestro planeta a través de la fotografía satelital y aérea, información geográfica y modelos creados por computadora. Este se puede descargar e instalar gratuitamente en una computadora que tenga uno de los siguientes sistemas operativos: Windows, MAC o Linux. También este programa provee una aplicación para teléfonos móviles y tabletas. Para bajarlo, instalarlo y utilizarlo realiza el siguiente procedimiento:

1. En tú buscador de Internet de preferencia dirígete al siguiente enlace https://www.google.com/intl/es/earth/download/gep/agree.html para descargar el programa Google Earth.

2. Una vez hayas accedido al enlace provisto, tendrás que aceptar la política de privacidad del programa.

3. Al aceptar la política de privacidad, sale una pantalla que te permite grabar el programa en tu computadora. Oprime Save File y comenzará a descargar.

4. Selecciona el archivo donde lo vas a grabar y oprime Save.

5. Una vez tengas grabado el programa en tu computadora, busca el archivo, dale doble clic e instálalo oprimiendo Run.

6. Cuando termines de instalarlo, el ícono del programa saldrá en la pantalla principal (desktop) de tu computadora. Oprímelo dos veces para entrar y comenzar a utilizarlo.

7. Al entrar al programa de Google Earth, saldrá la siguiente pantalla. Oprime Close para buscar en el mapa el área que se interesa estudiar.

8. Puedes escribir el nombre del lugar que deseas buscar, en el encasillado de la izquierda (esquina superior) o hacer doble clic con el mouse sobre el área del globo terráqueo que te interesa. Debes hacer este procedimiento con el mouse todas las veces que sea necesario para que el mapa se acerque cada vez más a la pantalla. De esta forma, podrás ver de cerca la zona a estudiar

9. Para medir la distancia entre dos puntos del lugar bajo estudio, utiliza la regla que se encuentra en las herramientas del programa.

10. Saldrá una ventana en la que podrás seleccionar la unidad de medida.

11. Luego, coloca el cursor sobre el mapa y te saldrá un cuadro. Traza una línea sobre la zona que deseas medir. Observa que la medida saldrá en el recuadro donde seleccionaste las unidades de medida.

12. Para medir el área, selecciona Polygon en el recuadro. Luego, con el cuadro del cursor, haz clic en el primer punto. Arrastra el mouse hacia el segundo punto y haz clic de nuevo. Por último, haz clic sobre el tercer punto. Podrás ver la medida del área en el recuadro.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para construir gráficas de barras en el programa Microsoft Excel

Para analizar los datos de la cantidad de carbono que absorben los árboles de mangle, realizarás varias gráficas de barras con los datos que obtuviste. Una gráfica de barras se compone de una serie de datos representados por columnas cuyas longitudes son proporcionales a los valores medidos. Este tipo de gráfica sirve para hacer comparaciones numéricas entre categorías. Los elementos que debe tener una gráfica son los siguientes: título, eje horizontal (X) y eje vertical (Y) con sus respectivos nombres, escala, leyenda y datos

A continuación se encuentra el procedimiento que debes seguir para construir tu gráfica de barras.

1. Busca el ícono de Microsoft Excel en tu computadora y da doble clic para abrir el programa.

2. Al entrar, verás la siguiente ventana. Selecciona Blank workbook

3. Una vez estés en el workbook, crea una tabla que contenga los datos tal como los obtuviste en tu experimento. Por ejemplo:

Nombre del mangle

Mangle rojo 61.30

Mangle negro 39.2

Mangle blanco 76.08

Mangle botón 26.64

4. Una vez que ingreses los datos al programa Microsoft Excel, procederás a construir la gráfica. Para esto, selecciona toda la tabla. Luego, oprime la pestaña (tab) de INSERT.

5. Una vez en el tab de INSERT, en el área de Recommended Charts, selecciona el primero de los íconos más pequeños. Este corresponde al Insert Column Chart. Una vez seleccionado, verás que aparece una ventana para que escojas el tipo de gráfica de barras que deseas. Elige la primera opción.

6. Cuando hayas seleccionado todo en el orden establecido, obtendrás una gráfica como la siguiente. Para cambiar los ejes y el título de la gráfica, selecciona la misma gráfica y te saldrán tres (3) recuadros a la derecha. Haz clic en el que tiene una cruz verde y escoge con una marca de cotejo lo siguiente: axes, axis titles, chart title, data labels, gridlines, legend (solo si es necesaria). Da doble clic sobre el elemento que deseas modificar y cámbialo. Por ejemplo, si deseas colocar un título apropiado, haz doble clic sobre el lugar donde va el título y escríbelo.

7. Una vez que hayas trabajado con todos los elementos de la gráfica, tendrás una como la siguiente:

Cantidad de carbono que absorbe cada tipo de mangle en Puerto Rico

Cantidad de carbono (kgC)

Nombre del mangle

Mangle rojo

Mangle negro Mangle blanco Mangle botón

Laboratorio Corales: Especies en peligro

Unidad: Ecosistemas marinos

Tiempo: El maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes.

Estrategia de enseÒanza: PBL

MÈtodo de enseÒanza: expositivo, demostrativo, de inquirir, acción o actividad

TÈcnica de enseÒanza: laboratorio, trabajo cooperativo, discusión

TÈcnica de assessment (aval˙o): Informe de laboratorio

IntegraciÛn con otras materias: Biología, Ecología, Ciencias Marinas, Investigación científica, Matemáticas, Tecnología

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Nivel IV: Pensamiento extendido

* El maestro adaptará el laboratorio al nivel de sus estudiantes. También determinará aquellas partes del laboratorio que son más efectivas para el grado que estos cursan.

Objetivos

Al realizar el laboratorio Corales: Especies en peligro los estudiantes podrán:

• identificar el problema de investigación. (conceptual)

• escribir la pregunta de investigación. (procedimental)

• redactar la hipótesis del estudio. (procedimental)

• definir lo qué es un coral. (conceptual)

• identificar los tipos de corales que existen en Puerto Rico. (conceptual)

• clasificar los tipos de corales en duros o flexibles (conceptual)

• explicar las características de los diferentes tipos de corales (conceptual)

• identificar las amenazas y las importancias que tienen los corales (conceptual)

• identificar enfermedades en los corales. (procedimental)

• clasificar los corales enfermos. (conceptual)

• calcular la cantidad y el porciento de corales enfermos por tipo de enfermedad. (procedimental)

Objetivos, cont.

• graficar los datos encontrados. (procedimental)

• analizar sus hallazgos. (conceptual)

• exponer sus conclusiones basadas en el proceso investigativo. (procedimental)

• valorar la importancia de los corales para la Tierra, el océano y todos los organismos que viven en ella. (actitudinal)

• evaluar a qué se debe el aumento en las enfermedades en los corales (conceptual)

• recomendar soluciones efectivas para conservar este ecosistema. (conceptual)

• colaborar con sus compañeros en la investigación. (actitudinal)

Literacia oceánica: Principios esenciales y conceptos fundamentales

Tomado del Ocean Literacy Network, traducido por el Centro de Investigación Oceanográfica en el Pacífico Sur-Oriental.

Principio 5: “El océano sostiene una gran diversidad de vida y ecosistemas”

d. La biología del océano proporciona muchos ejemplos únicos de los ciclos de vida, las adaptaciones y las relaciones importantes entre los organismos (simbiosis, la dinámica depredador-presa y la transferencia de energía) que no se producen en la Tierra.

e. El océano es tridimensional; por ende, ofrece gran espacio para la vida y los diversos hábitats que van desde la superficie a través de la columna de agua, hasta el fondo marino. La mayor parte del espacio para la vida en la Tierra está en el océano.

i. Los estuarios proporcionan importantes áreas de cría y productividad para muchas especies marinas y acuáticas.

Principio 6: “El océano y los humanos están íntimamente conectados”

b. En el mar obtenemos alimentos, medicinas y recursos minerales y energéticos. Además, proporciona puestos de trabajo, apoya la economía de nuestra nación, sirve como una carretera para el transporte de mercancías y personas, y juega un papel en la seguridad nacional.

c. El océano es una fuente de inspiración, la recreación, el rejuvenecimiento y el descubrimiento. Es también un elemento importante en el patrimonio de muchas culturas.

e. Los humanos afectan el océano en una variedad de maneras. Leyes, reglamentos y gestión de los recursos afectan a lo que se saca y se ponen en el océano. El desarrollo humano y la actividad llevan a la contaminación (contaminación acústica) y las modificaciones físicas (cambios a las playas, costas y ríos). Además, los humanos han eliminado la mayoría de los grandes vertebrados desde el océano.

f. Las regiones costeras son susceptibles a los riesgos naturales (tsunamis, huracanes, ciclones, el cambio del nivel del mar y las mareas).

g. Todo el mundo es responsable del cuidado de los océanos. El océano sostiene la vida en la Tierra y los seres humanos deben vivir en formas que sostengan el océano. Acciones individuales y colectivas son necesarias para gestionar eficazmente los recursos del océano.

Estándares de contenido y expectativas de gradoNivel Primario

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

K.IT1 Utiliza prácticas de ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

K.IT1.1 Reconoce y utiliza instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla, para recopilar información y datos relacionados con las ciencias.

K.IT1.2 Desarrolla pensamiento científico y matemático al implementar -de forma sencilla- procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y experimentación; y prácticas de ciencias e ingeniería.

K.IT1.3 Ejecuta experimentos y demostraciones científicas sencillas.

K.IT1.4 Expresa y sugiere de forma oral posibles soluciones a diferentes problemas.

1.IT1 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

1.IT1.1 Desarrolla prácticas de ciencias e ingeniería como procesos para solucionar problemas.

1.IT1.2 Reconoce que en las prácticas de ciencias e ingeniería una hipótesis es una posible solución a un problema.

1.IT1.3 Utiliza y manipula instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla para recopilar información y datos.

1.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

1.IT1.8 Utiliza la tecnología al desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

2.IT1 Aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

2.IT1.1 Desarrolla prácticas de ciencias e ingeniería como procesos para solucionar problemas.

2.IT1.2 Utiliza las prácticas de ciencias e ingeniería para poner a prueba una hipótesis en la posible solución de un problema.

2.IT1.3 Utiliza pensamiento matemático para determinar la medida (y las unidades) de algunas propiedades físicas de los objetos, como la longitud y el volumen (de líquidos); e instrumentos de medición, como la regla, el reloj, un envase calibrado y el termómetro.

2.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación, al utilizar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar, optimizar y evaluar diseños que le permitan solucionar problemas.

3.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

3.IT1.2 Utiliza las prácticas de ciencias e ingeniería para poner a prueba una hipótesis en la posible solución de un problema.

3.IT1.3 Experimenta para identificar variable manipulada y variable de respuesta.

3.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1.5 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y los instrumentos de medición propios a esta [la balanza (masa), el metro y la regla (longitudes grandes o pequeñas, según corresponda), el reloj (tiempo), el termómetro (temperatura), la probeta (volumen de un líquido)].

3.IT1.6 Comunica datos mediante tablas sencillas, algún esquema o un diagrama.

4.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permitan solucionar problemas.

4.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

4.IT1.2 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

4.IT1.3 Lleva a cabo investigaciones para identificar la variable manipulada, la variable de respuesta, el grupo control y el grupo experimental.

4.IT1.4 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y las conversiones propias de esta.

4.IT1.5 Comunica datos mediante tablas; esquemas; diagramas; o gráficas lineales, circulares o pictóricas.

4.IT1.6 Desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería, tales como definir un problema de diseño o ingeniería; desarrollar posibles soluciones, y optimizar (mejorar) las soluciones al problema, prototipo o diseño generado.

5.IT1 Analiza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permitan solucionar problemas relacionados con las ciencias.

5.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones utilizando las prácticas de ciencias e ingeniería con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

5.IT1.4 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingeniería -mediante los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación- para aplicarlas en el desarrollo de investigaciones y en el diseño de soluciones a problemas.

5.IT1.5 Comunica datos -mediante tablas, gráficas y anotaciones- de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

Estándar: Ciencias Biológicas

Expectativas e indicadores:

K.CB1 Utiliza y desarrolla prácticas de observación a través de los sentidos, para entender el mundo que le rodea y las interacciones de los seres vivos en su entorno natural.

K.CB1.2 Utiliza los sentidos para llevar a cabo observaciones sobre algunos seres vivos (las plantas, los animales, los seres humanos).

K.CB1.3 Distingue características parecidas entre los seres vivos, de características que los hacen diferentes.

K.CB1.4 Infiere que los seres vivos requieren de agua, luz y suelo para sobrevivir, observando su entorno natural.

K.CB1.9 Reconoce e identifica características particulares de los animales.

K.CB4 Reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener las condiciones adecuadas que favorecen la sobrevivencia de los organismos en su ambiente.

K.CB4.1 Valora y respeta la diversidad de los seres vivientes.

K.CB4.2 Describe el entorno físico donde viven los animales, y valora su cuidado.

1.CB1 Describe, identifica y representa -mediante el diseño de modelos- las estructuras en las plantas y en los animales que les permiten satisfacer sus necesidades y facilitan su sobrevivencia.

1.CB1.1 Realiza observaciones a través de los sentidos, sobre las estructuras en las plantas y en los animales necesarias para sobrevivir.

1.CB1.2 Distingue y agrupa plantas y animales, según las características que los hacen parecidos o diferentes.

1.CB1.3 Describe cómo los organismos utilizan sus estructuras para obtener los recursos del ambiente para sobrevivir, crecer y satisfacer sus necesidades.

1.CB1.4 Describe las estructuras que necesitan las plantas y los animales para sobrevivir y crecer.

2.CB2 Analiza y representa, mediante el diseño de modelos, las interacciones entre organismos (plantas y animales), sus estructuras y el ambiente, que les permiten sobrevivir y reproducirse en los ecosistemas.

2.CB2.7 Reconoce los ecosistemas como lugares donde interactúan lo vivo (factores bióticos) y lo no vivo (factores abióticos).

2.CB2.8 Identifica, mediante ejemplos, los componentes vivos y los no vivos en un ecosistema.

2.CB4 Identifica y reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la interacción de los organismos en su ambiente.

2.CB4.3

Describe en qué consisten los recursos naturales y menciona cómo se relacionan con la biodiversidad de los ecosistemas.

2.CB4.4 Describe la importancia del cuidado de los recursos naturales para organismos (plantas y animales) que viven en los ecosistemas de Puerto Rico.

3.CB1 Analiza y distingue -mediante el diseño de modeloslas estructuras presentes en las plantas y los animales, que facilitan la clasificación, la reproducción, la adaptación y la sobrevivencia de estos.

3.CB1.6 Realiza observaciones sobre las características que presentan las estructuras principales de los animales, y que les permiten sobrevivir en su ambiente.

3.CB2 Reconoce y analiza las necesidades de protección y formación de grupos para poder sobrevivir y adaptarse, entre organismos de una misma especie y en interacción con otras especies, dentro de sus ambientes.

3.CB2.1 Reconoce que los ecosistemas están formados por grupos de organismos denominados especies

3.CB2.3 Distingue diferentes tipos de especie en un ecosistema; y reconoce que las especies necesitan de otras especies o seres vivos, y del ambiente, para sobrevivir.

3.CB2.4 Explica que algunos animales forman grupos para sobrevivir.

3.CB2.6 Describe las características particulares de hábitats en los que viven plantas y animales, para construir un argumento que explique cómo algunos tipos de organismo tienen mejor oportunidad de sobrevivir,

otros sobreviven con mayor dificultad y otros no logran adaptarse y sobrevivir.

3.CB2.8 Plantea una solución a un problema causado por la intervención humana, y que altera el ambiente y la vida de plantas o animales en algún hábitat específico.

5.CB4 Explica la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la interacción, la sobrevivencia y la reproducción de los organismos en su ambiente.

5.CB4.1 Describe los recursos naturales que son esenciales para mantener la biodiversidad en los ecosistemas.

5.CB4.2 Identifica un ecosistema cercano a su comunidad, para describir formas en las que puede evitarse la contaminación que altera los organismos en su ambiente.

5.CB4.4 Diseña soluciones para que los seres humanos puedan ayudar a manejar y proteger los factores bióticos y abióticos en los ecosistemas.

Estándar: Ciencias Físicas

Expectativas e indicadores:

K.CF1 Describe y agrupa la materia según sus propiedades físicas, para inferir posibles cambios al exponerla al calor.

K.CF1.1 Reconoce y describe los distintos tipos de materia, de acuerdo con sus propiedades físicas.

K.CF1.2 Describe y agrupa la materia según algunas de las propiedades físicas que presentan (la textura, la forma, el color, el tamaño).

K.CF1.3 Utiliza el pensamiento matemático en el proceso de experimentación, al emplear medidas arbitrarias para describir la materia.

K.CF1.4 Identifica que el calor puede producir cambios en la materia.

2.CF1 Describe la materia y la clasifica cualitativamente, según las propiedades físicas que posee, para explicar posibles cambios que esta pueda sufrir.

2.CF1.2 Describe y agrupa distintos tipos de materiales, según las propiedades físicas observables que presentan.

2.CF1.3 Compara y contrasta la materia de acuerdo con las propiedades físicas que presentan (tamaño, color, maleabilidad, porosidad, forma, textura, dureza, flexibilidad).

Estándar: Ciencias Ambientales

Expectativas e indicadores:

K.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

K.CA1.1 Menciona prácticas de conservación ambiental.

K.CA1.2 Representa, por medio de dibujos, algunas actividades humanas para conservar el ambiente.

K.CA1.3 Expresa de forma oral las relaciones entre los seres humanos y su ambiente.

K.CA1.4 Explica maneras en las que los seres humanos pueden reducir, reusar y reciclar desechos para promover prácticas de conservación ambiental.

1.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

1.CA1.1 Identifica las maneras en las que los seres humanos contaminan su comunidad.

2.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos, para proveer posibles alternativas de solución.

2.CA1.1 Identifica y explica los efectos de la contaminación en diversos recursos naturales (el agua, el suelo y el aire).

2.CA1.2 Explica cómo las actividades humanas o

el impacto de algún fenómeno natural pueden aumentar la contaminación en el ambiente.

3.CA1 Desarrolla algún argumento para tomar acción con respecto a los problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos sobre el ambiente.

3.CA1.1 Reconoce las consecuencias de los daños causados por los seres humanos a otros seres vivos y al ambiente.

3.CA1.4 Desarrolla un argumento lógico sobre la importancia del uso adecuado y la conservación de los recursos naturales.

5.CA1 Provee y diseña soluciones para los problemas ambientales provocados por las actividades humanas, con énfasis en el calentamiento global y su efecto en los ecosistemas de Puerto Rico.

5.CA1.4 Identifica los efectos del cambio climático en Puerto Rico.

5.CA1.6 Desarrolla alguna alternativa de solución, o proyectos comunitarios, para proteger el ambiente local y contribuir a disminuir los efectos del calentamiento global y el cambio climático en Puerto Rico.

SEXTO GRADO: BIOLOGÍA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

6.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias biológicas, y en la solución de problemas de investigación.

6.IT1.3 Desarrolla preguntas basadas en datos relevantes, sobre problemas de investigación en ciencias, para definir problemas de ingeniería.

6.IT1.4 Redacta hipótesis para un problema de investigación relacionado con las ciencias biológicas.

6.IT1.5 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias biológicas.

6.IT1.6 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus

anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

6.IT1.7 Analiza y distingue entre datos útiles y datos irrelevantes.

6.IT1.8 Aplica destrezas de comunicación al preparar informes de laboratorio y de experimentos, así como informes orales y escritos.

6.IT1.9 Aplica las prácticas de ingeniería define un problema, desarrolla una solución al problema y optimiza la solución considerando los siguientes aspectos:

• Presta atención a la precisión de los criterios necesarios o no necesarios, así como a las limitaciones que pudiesen afectar la posible solución al problema.

• Combina partes de diferentes soluciones para crear una nueva solución. Utiliza procesos sistemáticos para someter a prueba interactiva la solución al problema, y refinar la solución.

Estándar: Ciencias Biológicas

Expectativas e indicadores:

6.CB2 Analiza las relaciones interdependientes en los ecosistemas, entre los organismos y los recursos disponibles para la sobrevivencia, así como la importancia de la conservación y la biodiversidad.

6.CB2.3 Explica la importancia de los ecosistemas para el ambiente.

6.CB2.6 Explica las formas en las que puede contribuir a la conservación de los ecosistemas en Puerto Rico.

6.CB2.14 Define biodiversidad y reconoce su importancia.

6.CB2.15 Reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad de los organismos en los ecosistemas.

6.CB2.16 Describe cómo la destrucción del hábitat afecta la biodiversidad.

6.CB2.17 Explica, con argumentos científicos, la importancia de la conservación de recursos naturales.

6.CB2.18 Explica por qué es importante preservar la biodiversidad en los ecosistemas.

6.CB2.20 Explica cómo los cambios en el Planeta, producidos por el calentamiento global, la actividad humana y los fenómenos naturales, alteran el equilibrio en los ecosistemas.

6.CB2.22 Reconoce y menciona los daños que los seres humanos causan al ambiente (quema de combustibles, desechos tóxicos, deforestación, contaminación térmica, entre otros), provocando el cambio climático que afecta la estructura y la biodiversidad de los ecosistemas, para dar recomendaciones de mitigación a estos.

6.CB2.23 Propone soluciones para un problema ambiental (contaminación atmosférica, cambio climático, desgaste de suelo, erosión de costas, desperdicios sólidos, desechos tóxicos, deforestación, quema de combustible y otros) que esté alterando los ecosistemas en Puerto Rico.

SÉPTIMO GRADO: QUÍMICA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

7.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias químicas, y en la solución de problemas de investigación.

7.IT1.2 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y

experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias químicas.

7.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

7.IT1.4 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

7.IT1.5 Formula preguntas basadas en datos relevantes e información científica corroborable, sobre problemas de investigación en las ciencias químicas, para definir problemas de ingeniería.

7.IT1.6 Aplica las prácticas de ingeniería define un problema, desarrolla una solución al problema y optimiza la solución considerando los siguientes aspectos:

• Presta atención a la precisión de los criterios necesarios o no necesarios, así como a las limitaciones que pudiesen afectar la posible solución al problema.

• Combina partes de diferentes soluciones para crear una nueva solución.

• Utiliza procesos sistemáticos para someter a prueba interactiva la solución al problema, y refinar la solución.

7.IT1.7 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería al comunicar pensamiento crítico y computacional en la representación de datos, en la preparación de informes de laboratorio y de experimentos, así como en la elaboración de informes orales y escritos.

Estándar: Ciencias Físicas - Química

Expectativas e indicadores:

7.CFQ1 Obtiene, comunica y representa información de la estructura, las propiedades, los cambios y

la organización de la materia, a partir de la estructura del átomo, mediante el uso de modelos e investigaciones sencillas.

7.CFQ1.2 Distingue y compara propiedades físicas (intensivas y extensivas) y propiedades químicas de la materia.

Estándares de contenido y expectativas de gradoNivel Secundario

BIOLOGÍA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.B.IT1 Aplica prácticas de las ciencias e ingeniería en el desarrollo de investigaciones relacionadas con la Biología, y en la búsqueda de soluciones a problemas de investigación.

ES.B.IT1.1 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación; y las prácticas de ciencias e ingeniería, al investigar en el campo de la Biología sobre el desarrollo y el mantenimiento de la vida en el planeta Tierra, así como las condiciones que les permiten a los organismos realizar funciones esenciales para la vida.

ES.B.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la biología.

ES.B.IT1.3 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.B.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real, tomando en cuenta los requerimientos y las necesidades de la sociedad.

ES.B.IT2.1 Analiza un problema o reto global de mayor impacto sobre la salud, el ambiente, la ingeniería genética, la biodiversidad y la biotecnología, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad; así como los beneficios y perjuicios que pueden representar estos retos.

ESB.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con la Biología, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

Estándar: Biología

Expectativas e indicadores:

ES.B3 Evalúa las relaciones de interdependencia en los ecosistemas, producto del movimiento cíclico de la materia y la energía, que contribuyen a la biodiversidad que beneficia a los seres humanos.

ES.B3.1 Utiliza representaciones matemáticas, tablas, gráficas, ilustraciones o la tecnología para apoyar las explicaciones sobre los factores que afectan la capacidad de carga de los ecosistemas, a diferentes escalas (límites, recursos, clima, competencia).

ES.B3.2 Utiliza representaciones de tendencias, patrones o gráficos comparativos basados en evidencia, para explicar los factores que afectan la biodiversidad y las poblaciones en los ecosistemas, a diferentes escalas.

ES.B5 Construye un modelo que explique cómo la información genética de una especie, así como otros factores ambientales, proveen evidencia sobre la evolución de la especie y el proceso de selección natural.

ES.B5.14 Evalúa la responsabilidad que tienen los seres humanos de mantener el ambiente en buen estado para la supervivencia de las especies.

CIENCIA AMBIENTAL

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.A.IT1 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería en la evaluación de investigaciones relacionadas con las ciencias ambientales, y en la solución de problemas de investigación.

ES.A.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la rama de las Ciencias Ambientales.

ES.A.IT1.3 Utiliza unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) en las prácticas de ciencias e ingeniería, para recopilar e interpretar parámetros ambientales, tales como la temperatura, la precipitación, la presión atmosférica, el oxígeno disuelto, la masa, el volumen y el área, entre otros.

ES.A.IT1.5 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.A.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real tomando en cuenta los requerimientos y necesidades de la sociedad.

ES.A.IT2.1 Analiza un reto global de mayor impacto sobre problemas ambientales, biodiversidad, desastres naturales y agricultura, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad, así como los beneficios o perjuicios que pueden representar estos retos.

ES.A.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con las ciencias ambientales, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

ES.A.IT2.3 Propone formas efectivas para concienciar y promover posibles soluciones a problemas ambientales, como la contaminación del aire, del suelo y del agua; el manejo de desperdicios; la protección de especies y recursos; al igual que el desarrollo sostenible.

ES.A.IT2.4 Lleva a cabo una investigación científica en todas sus partes, aplicando prácticas de las ciencias e ingeniería, que incluye: la fase experimental de la propuesta de investigación; recopilar, analizar e

interpretar los datos; redactar el informe de la investigación y comunicar los resultados.

ES.A.IT2.7 Analiza situaciones que afectan al ambiente y la calidad de vida, y toma decisiones individuales y grupales ante los problemas ambientales.

ES.A.IT2.9 Propone una solución tecnológica que reduce los impactos de las actividades humanas (emisión de contaminantes, cambios en la biomasa y diversidad de especies, cambios en la superficie del terreno), en los sistemas naturales.

Estándar: Ciencias Ambientales

Expectativas e indicadores:

ES.A2 Analiza la dinámica y las interacciones entre los diferentes sistemas de la Tierra, que causan una coevolución continua en la superficie terrestre y en la vida que existe en ella.

ES.A2.3 Explica la importancia del agua para los organismos y la necesidad de proteger este recurso con estrategias para mitigar la contaminación de los cuerpos de agua, incluyendo parámetros ambientales e índices de calidad de agua.

ES.A2.16 Describe los ecosistemas acuáticos de agua salada y agua dulce (humedales, ríos, estuarios, playas, costas rocosas y arrecifes de coral, entre otros), y explica su importancia para las especies dependientes de cada tipo de ecosistema.

ES.A3 Propone soluciones que contribuyan a predecir, manejar y mitigar el impacto de los seres humanos en los sistemas de la Tierra.

ES.A3.22 Plantea soluciones para el bienestar del ambiente natural (como, por ejemplo, mejorar el manejo de desperdicios sólidos y desechos biomédicos, reducir la contaminación del agua y el aire y conservar los recursos no renovables), considerando las necesidades de desarrollo científico y económico de Puerto Rico.

ES.A3.29 Propone alternativas que ayudan a preservar nuestros ecosistemas para las generaciones futuras, asegurando que incluyen el desarrollo económico y la sustentabilidad.

Nombre: _________

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Profesor(a): ___________________________

 Preprueba  Posprueba

Fecha: ____________________________

Grado-Grupo: ______________________

Prueba: Corales, especies en peligro

I. Selección múltiple. Lee cuidadosamente cada pregunta y selecciona la mejor contestación. Circula la letra correspondiente y escríbela en el espacio provisto. (8 puntos, 1 pto. c/u)

_______1. Pequeños animales invertebrados que viven en el mar de forma colonial.

a. algas marinas

b. hierbas marinas

c. cangrejos

d. corales

_______2. ¿Cuál de las siguientes fotografías muestra un coral duro?

_______3. ¿Cuál de las siguientes actividades representa una amenaza para el ecosistema de los arrecifes de coral?

a. Establecer leyes que protejan este ecosistema.

b. Aumento de la temperatura de los océanos.

c. Designar Áreas Marinas Protegidas (AMP).

d. Educar al público sobre la importancia de este ecosistema.

_______4. ¿Cuál de las siguientes fotos muestra una importancia del arrecife de coral?

_______5. Analiza la siguiente gráfica e indica cuál de las siguientes enfermedades tiene la mayor frecuencia en el transecto que se estudió.

a. Enfermedad de banda blanca

b. Plaga blanca

c. Enfermedad de banda negra

d. Aspergilosis

Porciento (%) de corales que padecen cada tipo de enfermedad

Enfermedad de banda negra (Black Band Disease)

Aspergilosis

Enfermedad de banda blanca (White Band Disease)

Plaga blanca (White Plague)

_______6. El alga que vive en el tejido del pólipo de coral, que le provee alimento y color se le conoce como:

a. zonaria.

b. zoántidos.

c. zooplancton.

d. zooxantela.

_______7. Estructura rocosa de carbonato de calcio que se encuentra sobre la plataforma marina.

a. algas calcáreas

b. sedimento

c. bosque de mangle

d. arrecife de coral

_______8. ¿Cuál de las siguientes fotografías muestra la enfermedad de banda negra? a b c d

II. Preguntas de Pre-laboratorio. Lee cuidadosamente cada pregunta y contéstala en el espacio provisto. Recuerda utilizar oraciones completas. (7 puntos)

1. ¿Qué recursos utilizarás para identificar las enfermedades en los corales? (3 pts.)

2. ¿Cuántas gráficas construirás? ¿Qué variables incluirás en cada una? (4 pts.)

Trasfondo: Corales, especies en peligro

El arrecife de coral es uno de los ecosistemas más diversos e importantes del mundo. Este provee hábitat y alimento para muchas especies marinas tales como: peces, crustáceos, algas, esponjas, moluscos, tortugas marinas y estrellas de mar, entre otras. Por otro lado, constituye una barrera costera natural que ayuda a disipar la energía de las olas y nos protege del embate de fenómenos extremos como tormentas y huracanes. Precisamente, al disminuir esta energía de las olas y de las corrientes marinas, contribuye a la reducción de la erosión ya que, mientras más calmadas son las marejadas, menos cantidad de sedimentos son arrastrados por el agua hacia otros lugares. Otro beneficio que nos ofrecen los corales es que sus esqueletos junto al de otros organismos calcáreos, se van fragmentando por la acción de las olas formando así las hermosas playas de arena blanca que se encuentran en el Caribe.

También, este recurso natural es un atractivo turístico y económico único. Cientos de personas visitan este ecosistema anualmente para conocerlo y admirar su belleza. De otra parte, su valor científico y educativo es

muestran algunos organismos que viven y/o se alimentan en los arrecifes de

Figura 2. Los esqueletos de los corales, al fragmentarse, forman la arena de muchas de nuestras playas.

Figura 3. En los arrecifes de coral se realizan múltiples investigaciones que nos ayudan a conocer más sobre este ecosistema.

Figura 1. Estas fotos

coral.

incalculable ya que en estos lugares se llevan a cabo múltiples investigaciones en las que se realizan descubrimientos relevantes tanto para el ambiente que les rodea como para el ser humano. Por ejemplo, se ha descubierto que los corales son una fuente de productos naturales que se pueden utilizar para fabricar medicamentos contra el cáncer, la artritis y las infecciones bacterianas. A pesar de todo lo que nos proporcionan los corales, estos están siendo amenazados constantemente por múltiples factores. Dentro de estos se pueden destacar aquellos relacionados al comportamiento humano (de origen antropogénico). Por eso, es fundamental conocer este recurso, crear conciencia y adoptar conductas más sustentables. A continuación, aprenderás sobre este ecosistema y la importancia de conservarlo.

Los corales están compuestos de pequeños animales invertebrados (pólipos) que viven debajo del mar en colonias, sujetos a un sustrato (son sésiles). Cada uno de estos pólipos posee en sus tejidos unas microalgas llamadas zooxantelas Estos organismos (corales y algas) tienen una relación simbiótica – mutualista que les permite beneficiarse entre sí. Por un lado, los pólipos de coral les provee hogar, refugio y nutrientes a las zooxantelas, mientras que estas algas microscópicas le suministra oxígeno y de un 75 a un 90 % de los nutrientes necesarios para que el coral pueda sobrevivir.

4. La foto de la izquierda muestra los pólipos de coral cerrados. Por lo general, esto ocurre durante el día, mientras que por la noche los pólipos de coral se abren y extienden sus tentáculos para obtener su alimento (foto de la derecha).

Existen varios tipos de corales. Dentro de estos se encuentran los duros o hexacorales y los flexibles u octocorales. Los corales duros son aquellos que forman esqueletos externos duros de carbonato de calcio. Sus pólipos se componen de seis (6) tentáculos, o múltiplos de seis (6), por ejemplo: 12, 18 y así sucesivamente. Por esta razón les llaman hexacorales. El coral cerebro, el coral cuerno de ciervo y el cuerno de alce pertenecen a este grupo. Por su parte, los octocorales son de consistencia flexible y contienen pólipos de ocho (8) tentáculos, o múltiplos de ocho (8), por ejemplo: 16 o 24. Esto puede variar según la especie. Los abanicos y las plumas de mar corresponden a este grupo.

Figura

Figura 5. La foto de la izquierda muestra los pólipos de un coral flexible u octocoral. En la foto de la derecha se observan los pólipos de coral de un hexacoral o coral duro.

Los corales duros son, principalmente, los que forman una estructura rocosa rígida y compleja de carbonato de calcio llamada arrecife. Estos arrecifes de coral se encuentran en los mares tropicales y subtropicales de la Tierra ya que es allí donde las temperaturas se mantienen lo suficientemente cálidas para que puedan desarrollarse. Además de la temperatura cálida, los corales necesitan aguas relativamente claras y llanas para que puedan recibir la luz solar y de esta forma las zooxantelas puedan realizar fotosíntesis.

Alrededor de todo Puerto Rico hay una gran variedad de arrecifes de coral. Estos se ubican, mayormente, en las costas sur, este y suroeste porque estas zonas son menos profundas que las de la costa norte. La mayor parte de estos son arrecifes de borde, de parcho y de barrera. Los atolones no existen en nuestro archipiélago, pero son comunes en el océano Pacífico.

La presencia de los arrecifes de coral en nuestros mares es vital porque, como se mencionó anteriormente, estos ofrecen múltiples beneficios. Sin embargo, este ecosistema está expuesto, frecuentemente, a diversas amenazas tanto antropogénicas como no antropogénicas. Cabe destacar que la mayor parte de los disturbios que están afectando a los corales están asociados al cambio climático, que aunque este factor siempre ha existido, nunca había ocurrido tan rápido como ahora. Muchos científicos atribuyen estos cambios a la emisión excesiva de gases de efecto invernadero a nuestra

Figura 6 Esta foto muestra el blanqueamiento de coral.

atmósfera, producto de las actividades humanas de las últimas décadas. Estos gases, sobre todo el dióxido de carbono, son los responsables, de la acidificación del agua de mar y de que la temperatura del planeta aumente, incluyendo la de los océanos. Cuando el agua se calienta, los corales se estresan, causando así eventos de blanqueamiento en estos organismos. Además, el incremento en la temperatura también provoca que bacterias que atacan a muchos de estos corales se activen ocasionando la muerte de una gran cantidad de ellos. En Puerto Rico se han observado varios tipos de enfermedades, entre las que se encuentran la enfermedad de banda negra y la enfermedad de banda amarilla, entre otras.

Debido a que nuestro comportamiento es determinante para la vida o la muerte de ecosistemas tan relevantes como estos, debemos comprometernos a adoptar conductas que ayuden a mantener a nuestros recursos marinos y costeros saludables. Esto tendrá unas repercusiones positivas que redundará en el bienestar de todos.

7. En esta foto se observa la enfermedad de banda negra.

Nota: Esta y otra información muy importante sobre el ecosistema del arrecife de coral la puedes encontrar en la guía educativa Los arrecifes de coral del Programa Sea Grant y la puedes obtener gratuitamente en el siguiente enlace: https://seagrantpr.org/es/educacion/programa-de-educacion-en-upr-mayaguez/materialescurriculares/#1563197862879-8869faba-9029. Así que antes de comenzar el laboratorio, visita el enlace antes mencionado y lee todo lo relacionado a los corales.

Figura

Figura 8. Este coral tiene la enfermedad de banda amarilla.

Glosario

Acidificación de los océanos: Disminución del pH en los océanos debido a la absorción de CO2 atmosférico que al reaccionar con las moléculas de agua forma ácido carbónico. El aumento en el CO2 atmosférico ocasiona aumentos en el CO2 de los océanos provocando que estos se vuelvan más ácidos. Esto causa que organismos que poseen exoesqueleto de carbonato de calcio, como por ejemplo los corales, crustáceos y algas coralinas, reduzcan su capacidad para producir su esqueleto, además de que altas concentraciones de este ácido podría llegar a disolver estas estructuras.

Antropogénico: Que resulta de las actividades humanas.

Arrecife de barrera: Tipo de arrecife de coral que bordea la costa y está separado de esta por una extensión de aguas generalmente profundas conocida como una laguna arrecifal. Se extiende paralelamente y a gran distancia de la costa.

Arrecife de borde: Uno de los tipos de arrecife de coral que se distingue por tener una plataforma sumergida llana, a veces formando una laguna, que crece directamente desde la orilla hasta el mar. Es el tipo de arrecife de coral más común en el Caribe.

Arrecife de parcho: Tipo de arrecife de coral que crece en pequeñas agregaciones y aislados de la costa.

Atolón: Arrecifes de coral de forma circular y ovalada, rodeando una laguna, que crecen alrededor de volcanes sumergidos, que anteriormente eran islas. La mayoría de estos arrecifes se encuentran en el océano Pacífico y en el océano Índico.

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

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

Cambio climático: Modificación o variación del clima ya sea global o regionalmente respecto a su historial climático.

Colonia de coral: Una colonia es un conjunto de pólipos idénticos entre sí que permanecen unidos unos con otros. Durante el desarrollo y crecimiento de la colonia de corales duros se secreta carbonato de calcio para formar un esqueleto externo.

Corales córneos: Tipo de coral cuyo esqueleto está endurecido por un material flexible (gorgonia) y espículas calcáreas. También conocidos como gorgónidos.

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

Corales pétreos (duros): Tipo de coral cuyo esqueleto está endurecido por carbonato de calcio.

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

Espículas: Son estructuras que tienen forma de aguja o similar y forman parte del esqueleto de los corales flexibles o córneos y de los poríferos (esponjas).

Exoesqueleto: Esqueleto externo que sirve de apoyo y protección en algunos animales.

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

Gases de invernadero: Gases presentes en la atmósfera, como el dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4) que, en grandes concentraciones, absorben gran parte de la energía de la radiación solar y en consecuencia, ocasionan un aumento en la temperatura del planeta.

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

Hábitats esenciales: Son los ambientes indispensables para la alimentación, el crecimiento y la reproducción de algunas especies

Invertebrados: Animales que no poseen ni desarrollan una columna vertebral. Componen un 95% de los animales del reino Animalia. Incluyen los corales, las medusas, las langostas, las almejas, los cangrejos, los erizos de mar, etc.

Lecho marino: Fondo del mar.

Marejada: Es el movimiento fuerte de las olas provocado por el viento.

Mutualismo: Tipo de relación en la que dos o más organismos de diferentes especies se benefician entre sí. Por ejemplo, los corales reciben de las zooxantelas azúcares y otros componentes orgánicos, mientras que las zooxantelas reciben dióxido de carbono, nutrientes y protección del pólipo de coral.

Octocorales: También conocidos como corales flexibles o córneos, son un grupo de corales cuyos pólipos tienen ocho tentáculos. A este grupo, pertenecen los abanicos de mar, las plumas de mar y los látigos de mar.

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

Pólipo de coral: Uno de los tipos estructurales en los cnidarios, de hábito sésil. El cuerpo del pólipo es tubular o cilíndrico, con una boca y tentáculos en la parte superior, mientras que el extremo opuesto está fijo al sustrato.

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

Sésil: Organismo que está pegado sobre sustratos u otras superficies y que no se puede mover de un lugar a otro.

Tentáculo: Extremidad flexible o apéndice de un animal, localizada alrededor de la boca de los invertebrados, que se utiliza para agarrar alimento, moverse y defenderse.

Zooplancton: Animales planctónicos (microscópicos y macroscópicos) que están a merced de las corrientes y cuyas habilidades natatorias son insuficientes para desplazarse de forma independiente de las corrientes. Una gran cantidad de grupos de animales se encuentran en el zooplancton, ya sean como adultos o en diversas fases de su desarrollo.

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

Nombre:

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Fecha:

Profesor (a): Grado-Grupo:

Laboratorio: Corales, especies en peligro

Los corales, organismos de gran valor ecológico, económico y social, se encuentran amenazados constantemente tanto por disturbios naturales como por perturbaciones antropogénicas (debido al ser humano). Expertos han señalado que el mayor reto que enfrentan estas especies es el aumento de la temperatura del océano. Este factor, no solo causa estrés en los corales, lo que provoca los grandes eventos de blanqueamiento, sino que también promueve que se activen bacterias que les causan enfermedades tales como aspergilosis, la enfermedad de banda amarilla y la enfermedad de banda negra, entre otros.

Los científicos han encontrado que la emisión excesiva de dióxido de carbono (CO2) a nuestra atmósfera, producto de las actividades del ser humano, está causando que nuestro planeta se torne más caluroso. Esto, a su vez, ocasiona que nuestros océanos se calienten, lo cual afecta la vida que habita en ellos Por otro lado, otros comportamientos como la descarga de aguas usadas al mar y realizar actividades recreativas de forma descuidada (anclar en los corales, pararse sobre ellos, entre otros) también afectan negativamente a este ecosistema.

Es importante conocer qué son los corales y la importancia que tienen. Además, debemos aprender a identificar las enfermedades que estos desarrollan, qué las ocasionan y el impacto que tienen las mismas sobre cada una de estas especies. De esta forma, evaluaremos nuestros actos y aprenderemos a protegerlos.

I. Planteamiento del problema. Luego de haber leído la introducción de este laboratorio, identifica el problema que se desprende de la situación presentada, escríbelo y explícalo en el espacio correspondiente. Recuerda que al plantear el problema, debes delimitarlo y expresarlo de la forma más clara, sencilla y precisa posible. Este y su explicación deben estar redactados en oraciones completas (una oración para el problema y varias para la explicación).

1. Identifica el problema y explícalo.

2. Escribe la pregunta de investigación.

II. Hipótesis. Contesta las siguientes preguntas en oraciones completas. Luego, elabora una hipótesis utilizando estas respuestas como guía.

1. ¿Qué son los corales?

2. ¿Dónde se desarrollan?

3. ¿Cuál (es) son los beneficios que ofrece el arrecife de coral?

4. ¿Cuál (es) son las mayores amenazas que enfrentan estos organismos?

5. ¿Estas amenazas contribuyen al desarrollo de enfermedades en los corales? Explica.

6. Si es así, ¿cuál es la amenaza que más afecta a los corales?

Hipótesis

III. ¿Qué es el coral? Dibuja en el siguiente espacio un coral. Luego, explica tu ilustración en el lugar correspondiente. Al terminar, observa los vídeos ¿Por qué son importantes los arrecifes de coral? (https://www.youtube.com/watch?v=D5ytK8HdLpU) y Arrecifes de coral en aguas llanas (https://www.youtube.com/watch?v=9XW0n6kvjo&list=PLGplJZPX6mO9iB9KWuVh94_t8jq-mq6Wn). Verifica si tu concepto de lo que es un coral es cierto y escribe una definición correcta de este.

Dibujo de un coral

Explicación del dibujo:

Definición de coral:

IV. Tipos de corales. Observa detenidamente las fotos que se muestran a continuación y determina si el coral mostrado es duro o flexible. Escribe el nombre* en el blanco correspondiente y selecciona el tipo de coral que es. Además, anota las características que te llevaron a clasificarlo de la forma que lo hiciste, en el espacio provisto.

Tipos de corales

Corales

Nombre y Clasificación

Nombre:

duro

flexible

Nombre:

Nombre:

duro flexible

duro flexible

Nombre: duro flexible

Características

Nota:

1. *Para buscar el nombre de los corales, utiliza las siguientes páginas de Internet http://realreefs.sisal.unam.mx/?page_id=17 y https://coralpedia.bio.warwick.ac.uk/sp/ corals/acropora_cervicornis

2. Recuerda que a los corales flexibles, muchas personas les llaman corales blandos. Sin embargo, el nombre correcto y a los corales a los que se refiere este laboratorio, es a los flexibles.

V. Amenazas e importancias de los arrecifes de coral. Observa las siguientes imágenes e identifica cuáles muestran amenazas y cuáles muestran importancias. Luego, escribe en los recuadros tu clasificación según el que le corresponda.

Técnicas de pesca inadecuadas Área para la investigación

especies

Amenazas Importancias

VI. Enfermedades en corales. Observa cuidadosamente las fotos que se encuentran en la hoja Enfermedades y condiciones en corales e identifica el coral y la enfermedad o condición que padece. Para esto, utiliza las guías: Guía para la identificación de los corales más comunes de Puerto Rico del Dr. Edwin Hernández Delgado (https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwjow KaFjIb4AhUwRjABHeiZDn8QFnoECAIQAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.drna.pr.gov%2Fwpcontent%2Fuploads%2F2019%2F02%2FGuia-deCorales.pdf&usg=AOvVaw2DYhajO39bBwUvIOLNV6fO) y Underwater Cards for Assessing Coral Health on Caribbean Reefs, pestañas 2 a la 14. Con esta información, regresa a esta hoja de laboratorio y escribe en la tabla provista, el nombre del coral que la padece. También, clasifica el coral enfermo en coral duro o coral flexible y por último, coloca la cantidad de corales que padecen de la misma enfermedad.

Hábitat para diversidad de

Tira de basura

Anclar en la zona

Aumento en la temperatura

Ayudan en la formación de arena Protege la costa del oleaje

Tabla de datos

Nombre (s) del/los participante (s):

Enfermedad o condición

Enfermedad de banda negra (Black Band Disease)

Infección por cilios caribeños (Caribbean Ciliate Infection)

Aspergilosis

Manchas moradas (Purple Spots)

Enfermedad de banda roja (Red Band Disease)

Enfermedad de banda blanca (White Band Disease)

Plaga blanca (White Plague)

Enfermedad de parches blancos (White Patch Disease)

Síndrome blanca del Caribe (Caribbean White Syndromes)

Blanqueamiento (Bleaching)

Enfermedad de manchas negras (Dark Spots Disease)

Enfermedad de banda amarilla del Caribe (Caribbean Yellow Band Disease)

Enfermedad de pérdida de tejido de coral duro (SCTLD, por sus siglas en inglés)

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

 coral duro

 coral flexible

TOTAL DE CORALES ENFERMOS

TOTAL DE CORALES SANOS

Una vez que hayas sumado la cantidad total de corales enfermos, también suma la cantidad de corales sanos para comparar. Luego, calcula el porciento que representa la cantidad de corales enfermos por tipo de enfermedad. Para realizar este cálculo, sigue las instrucciones mostradas a continuación.

Instrucciones para realizar los cálculos

1. Busca en la tabla de datos la cantidad de corales enfermos en cada una de las enfermedades.

2. Luego, utiliza la siguiente ecuación para calcular el porciento que representa la cantidad de corales enfermos (CE) por cada enfermedad. Puedes hacer estos cálculos en la hoja incluida para este propósito.

Ejemplo:

Supongamos que cuando hiciste la identificación de las enfermedades en los corales encontraste 4 corales con la enfermedad de la banda negra. Si el total de corales enfermos fueron 12, ¿cuánto sería el por ciento (%) que representa la cantidad de corales con la Enfermedad de banda negra?

Por ciento (%) de CE por Enfermedad de banda negra = 4 x 100 12

% de CE por Enfermedad de banda negra = 0.3333 x 100 ≈ 33 %

3. Una vez que calcules el por ciento, anótalo en la siguiente tabla:

Enfermedad o condición

Enfermedad de banda negra (Black Band Disease)

Infección por cilios caribeños (Caribbean Ciliate Infection)

Aspergilosis

Manchas moradas (Purple Spots)

Enfermedad de banda roja (Red Band Disease)

Enfermedad de banda blanca (White Band Disease)

Por ciento (%) de corales enfermos

Enfermedad o condición Por ciento (%) de corales enfermos

Plaga blanca (White Plague)

Enfermedad de parches blancos (White Patch Disease)

Síndrome blanca del Caribe (Caribbean White Syndromes)

Blanqueamiento (Bleaching)

Enfermedad de manchas negras (Dark Spots Disease)

Enfermedad de banda amarilla del Caribe (Caribbean Yellow Band Disease)

VII. Gráficas. Construye una gráfica de pastel o pie para comparar la cantidad de corales que tienen cada una de las enfermedades estudiadas. Recuerda incluir en la gráfica todas sus partes: título, por cientos, leyenda (si aplica), entre otros elementos que sean necesarios.

* Recuerda que puedes utilizar Excel para hacer la gráfica. Si no tienes el programa ni acceso a este, entonces realízala en el espacio provisto.

Construye una gráfica de barra para comparar la cantidad TOTAL de corales enfermos y la cantidad de corales sanos. Recuerda incluir en la gráfica todas sus partes: título, escala, eje de X y eje de Y, leyenda, entre otros.

VIII. Análisis. Lee cuidadosamente y contesta las siguientes preguntas claramente y en oraciones completas.

1. ¿Cuál fue la enfermedad más frecuente que encontraste? (O sea, enfermedad que la mayor cantidad de corales padece)

2. ¿Cuál fue la enfermedad que resultó menos frecuente? (O sea, enfermedad que la menor cantidad de corales padece)

3. Observa las siguientes gráficas que muestran cómo ha aumentado la temperatura en los últimos años y cómo ha variado la cobertura de los corales en el Caribe ¿Qué relación, si alguna (interpretando las gráficas), existe entre el aumento en temperatura y el porciento de cobertura de estos organismos?

4. Indica las posibles razones por las que, actualmente, la temperatura está aumentando cada vez más.

5. Observa los siguientes vídeos y lee la información presentada a continuación. Luego, identifica los factores antropogénicos (causados por el ser humano) y no antropogénicos que están amenazando la supervivencia de los corales. Una vez realices esto, contesta las preguntas de análisis.

Vídeos:

• Arrecifes de coral - https://www.youtube.com/watch?v=2A_ljbjkJkE

• Los arrecifes de coral de la isla samoana de Upolu están muriéndosehttps://www.nationalgeographic.es/video/tv/los-arrecifes-de-coral-de-la-islasamoana-de-upolu-estan-muriendose

• Información: Amenazas para los arrecifes de coralhttps://espanol.epa.gov/espanol/amenazas-para-los-arrecifes-de-coral

a. Según lo que observaste en los vídeos y en la información incluida, ¿habrá alguna relación entre las enfermedades de los corales y el aumento en la temperatura del océano? y ¿con el cambio climático? ¿Cuál? Explica.

b. Según lo que observaste en los vídeos y en la información incluida, ¿habrá alguna relación entre las enfermedades de los corales y las actividades humanas? ¿Cuál? Explica.

6. ¿Qué medidas de conservación recomendarías para proteger y restaurar este ecosistema tan valioso?

Conclusión: Redacta, en forma de párrafo y en oraciones completas, las conclusiones a las que llegaste luego de realizar este laboratorio. Recuerda que debes incluir las respuestas que encontraste a la pregunta de investigación que hiciste al principio del trabajo. Analiza si la hipótesis que escribiste es correcta o no y explica. También contesta a qué se debe la variación en la cobertura de los corales en el Caribe y por qué. Por último, escribe tus recomendaciones para conservar este ecosistema y utilizar sustentablemente los lugares donde habita.

Referencias

Alicea-Segarra, D., Bejarano-Rodríguez, I. y Soler-Figueroa, B.M. (2016). El arrecife de coral: Guía educativa para maestros. Puerto Rico: Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico.

Coralpedia. (2020). Coralpedia: Your guide to caribbean corals and sponges. Consultado el 3 de abril de 2020 de The University of Warwick en https://coralpedia.bio.warwick.ac.uk/sp/ corals/acropora_cervicornis.

Hernández, E. (2012). Guía para la identificación de los corales más comunes en Puerto Rico. Puerto Rico: Programa de Manejo de la Zona Costanera, Departamento de Recursos Naturales y Ambientales.

Moreno, G. (2019, septiembre 20). Los océanos cada vez más calientes. Consultado el 3 de abril de 2020 de Statista en https://es.statista.com/grafico/17358/anomalia-de-lastemperaturas-del-oceano-con-respecto-al-promedio-del-siglo-xx/

Programa de Investigación Espacial en Ambientes Costeros y Marinos (PIESACOM) de la UMDISisal, F. Ciencias, UNAM. (2020). RealReefs: Plataforma digital de entrenamiento para evaluación de arrecifes coralinos. Consultado el 3 de abril de 2020 de PIESACOM.Realreefs en http://realreefs.sisal.unam.mx/?page_id=17

Rhim, D. y Young, J. (2014, diciembre 2). Caribbean coral reefs. Consultado el 30 de abril de 2021 de GEOG 5: Caribbean Coral Reefs en http://caribbeancoralreefs.blogspot.com/2014/12/caribbean-coral-reefs.html

Weil, E. y Hooten, A.J. (2008). Underwater Cards for Assessing Coral Health on Caribbean Reefs. Australia: CRTR Program Project Executing Agency.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Nombre: Fecha:

Profesor (a): Grado-Grupo:

Enfermedades y condiciones en corales

Instrucciones: Observa cuidadosamente cada foto que se muestra a continuación y utilizando la clave de identificación de enfermedades y la infografía que se encuentran en el DVD que acompaña este manual de laboratorio, identifica cada coral y la enfermedad o condición que padece. Escribe el nombre del organismo y de la enfermedad en el espacio provisto debajo de la imagen. Luego, con esta información, completa la tabla de datos en la hoja de laboratorio.

Nombre del coral: ____________

Enfermedad: ________________

Nombre del coral: ____________

Enfermedad: ________________

Nombre del coral: ____________

Enfermedad: _____

Nombre del coral: ____________

Enfermedad: _____ _____

Nombre del coral: _________

Enfermedad:

Nombre del coral: Enfermedad:

Nombre del coral: ________

Enfermedad: _______

Nombre del coral: ________

Enfermedad: _______

Nombre del coral: ____________

Nombre del coral: ____________

Nombre del coral: ________

Enfermedad: ________________ Enfermedad: _____ _____ Enfermedad: _______

Nombre del coral: ____________

Nombre del coral: ____________

Nombre del coral: ________

Enfermedad: ________________ Enfermedad: _____ _____ Enfermedad: _______

Nombre del coral: ____________

Nombre del coral: ____________

Nombre del coral: ________ Enfermedad: ________________ Enfermedad: _____ _____ Enfermedad: _______

Nombre del coral: ____________

Nombre del coral: ____________

Nombre del coral: ________

Enfermedad: ________________ Enfermedad: _____ _____ Enfermedad: _______

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Instrucciones para construir gráficas de pastel o pie y de barras en el programa Microsoft Excel

Para analizar los datos del porciento de la cantidad de corales que padece cada tipo de enfermedad, realizarás una gráfica de pastel o pie con los datos que obtuviste durante el laboratorio. Una gráfica de pastel se compone de un círculo dividido en partes, donde el área de cada una es proporcional al número de datos obtenidos de cada categoría. Este tipo de gráfica se utiliza para representar la proporción de la información que conseguiste. Los elementos que esta debe tener son los siguientes: título, porcientos (%) y leyenda con sus respectivos nombres.

A continuación, se encuentra el procedimiento que debes seguir para construir tu gráfica de pastel o pie.

1. Busca en tu computadora el ícono de Microsoft Excel y da doble clic para abrir el programa.

2. Al entrar, verás la siguiente ventana. Selecciona Blank workbook.

3. Una vez estés en el workbook, prepara una tabla que contenga los datos tal como los obtuviste en tu experimento. Por ejemplo:

Enfermedad

Porciento (%) de corales enfermos

Enfermedad de banda negra (Black Band Disease) 22

Infección por cilios caribeños (Caribbean Ciliate Infection) 5 Aspergilosis

Manchas moradas (Purple Spots) 4

Enfermedad de banda roja (Red Band Disease) 3

Enfermedad de banda blanca (White Band Disease) 18

Plaga blanca (White Plague) 20

Enfermedad de parches blancos (White Patch Disease) 2

Síndrome blanca del Caribe (Caribbean White Syndromes) 1

Blanqueamiento (Bleaching) 5

Enfermedad de manchas negras (Dark Spots Disease) 2

Enfermedad de banda amarilla del Caribe (Caribbean Yellow Band Disease) 3

4. Una vez que ingreses los datos al programa Microsoft Excel, procederás a construir la gráfica. Para esto, selecciona toda la tabla. Luego, oprime la pestaña (tab) de INSERT.

5. Una vez en el tab de INSERT, en el área de Recommended Charts, selecciona el ícono de gráfica de pastel o pie. Una vez seleccionado, verás que aparece la gráfica. Es importante que selecciones las gráficas en formato 2-D.

6. Cuando hayas seleccionado todo en el orden designado, obtendrás una gráfica como la siguiente. Es recomendable que utilices una gráfica que contenga el porciento dentro de cada sección del círculo. Para cambiar el título de la gráfica, selecciona la misma gráfica y te saldrán tres (3) recuadros a la derecha. Haz clic en el que tiene una cruz verde y escoge, con una marca de cotejo, lo siguiente: chart title, data lables y legend. Da doble clic sobre el elemento que deseas modificar y cambia lo que sea necesario. Por ejemplo, si deseas colocar un título apropiado, haz doble clic sobre el lugar donde va el título y escríbelo.

7. Una vez que hayas trabajado con todos los elementos de la gráfica, tendrás una gráfica como la siguiente:

Porciento (%) de corales que padecen cada tipo de enfermedad

Enfermedad de banda negra (Black Band Disease)

Infección por cilios caribeños (Caribbean Ciliate Infection)

Aspergilosis

Manchas moradas (Purple Spots)

Enfermedad de banda roja (Red Band Disease)

Enfermedad de banda blanca (White Band Disease)

Plaga blanca (White Plague)

Enfermedad de parches blancos (White Patch Disease)

Síndrome blanca del Caribe (Caribbean White Syndromes)

Blanqueamiento (Bleaching)

Enfermedad de manchas negras (Dark Spots Disease)

Enfermedad de banda amarilla del Caribe (Caribbean Yellow Band Disease)

8. Luego de hacer la gráfica de pie, debes construir una de barras para comparar la cantidad de corales enfermos y la cantidad de corales sanos. Para esto, realiza los mismos pasos, solamente que en vez de seleccionar la gráfica de pie, debes seleccionar la gráfica de barras. Por ejemplo:

9. Una vez hayas escogido la gráfica de barras, el resultado será lo siguiente. Recuerda que debes colocar todos los elementos de una gráfica: título, nombre de los ejes, leyenda (si es necesario), entre otros.

Underwater Cards for Assessing Coral Health on Caribbean Reefs

Coral Health – Decision Tree

Colpophyllia

Laboratorio: Biodiversidad en las hierbas marinas

Unidad: Ecosistemas marinos

Tiempo: El maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes.

Estrategia de enseÒanza: PBL

MÈtodo de enseÒanza: expositivo, demostrativo, de inquirir, acción o actividad

TÈcnica de enseÒanza: laboratorio, trabajo cooperativo, discusión

TÈcnica de assessment (aval˙o): Informe de laboratorio

IntegraciÛn con otras materias: Biología, Ecología, Ciencias Marinas, Investigación científica, Matemáticas, Tecnología

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Nivel IV: Pensamiento extendido

* El maestro adaptará el laboratorio al nivel de sus estudiantes. También determinará aquellas partes del laboratorio que son más efectivas para el grado que estos cursan.

Objetivos

Al realizar el laboratorio Biodiversidad en las hierbas marinas los estudiantes podrán:

• identificar el problema de investigación. (conceptual)

• escribir la pregunta de investigación. (procedimental)

• redactar la hipótesis del estudio. (procedimental)

• buscar información del área bajo estudio. (procedimental)

• recopilar información sobre las características generales de la playa y de la pradera de hierbas marinas. (procedimental)

• medir diversos parámetros de la calidad del agua. (procedimental)

• medir varios parámetros sobre las condiciones del tiempo. (procedimental)

• identificar los organismos que habitan en este ecosistema. (procedimental)

• calcular la cantidad de especies encontradas (procedimental)

Objetivos, cont.

• identificar posibles amenazas para el ecosistema y los organismos que habitan allí. (procedimental)

• graficar los datos encontrados. (procedimental)

• analizar sus hallazgos. (conceptual)

• exponer sus conclusiones basadas en el proceso investigativo. (procedimental)

• valorar la importancia de las praderas de hierbas marinas para todos los organismos que viven en ella. (actitudinal)

• colaborar con sus compañeros en la investigación. (actitudinal)

Literacia oceánica: Principios esenciales y conceptos fundamentales

Tomado del Ocean Literacy Network, traducido por el Centro de Investigación Oceanográfica en el Pacífico Sur-Oriental.

Principio 5: “El océano sostiene una gran diversidad de vida y ecosistemas”

e. El océano es tridimensional; por ende, ofrece gran espacio para la vida y los diversos hábitats que van desde la superficie a través de la columna de agua, hasta el fondo marino. La mayor parte del espacio para la vida en la Tierra está en el océano.

Principio 6: “El océano y los humanos están íntimamente conectados”

g. Todo el mundo es responsable del cuidado de los océanos. El océano sostiene la vida en la Tierra y los seres humanos deben vivir en formas que sostengan el océano. Acciones individuales y colectivas son necesarias para gestionar eficazmente los recursos del océano.

Estándares de contenido y expectativas de grado -

Nivel Primario

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

K.IT1 Utiliza prácticas de ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

K.IT1.1 Reconoce y utiliza instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla, para recopilar información y datos relacionados con las ciencias.

K.IT1.2 Desarrolla pensamiento científico y matemático al implementar -de forma sencilla- procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y experimentación; y prácticas de ciencias e ingeniería.

K.IT1.3 Ejecuta experimentos y demostraciones científicas sencillas.

K.IT1.4 Expresa y sugiere de forma oral posibles soluciones a diferentes problemas.

1.IT1 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

1.IT1.1 Desarrolla prácticas de ciencias e ingeniería como procesos para solucionar problemas.

1.IT1.2 Reconoce que en las prácticas de ciencias e ingeniería una hipótesis es una posible solución a un problema.

1.IT1.3 Utiliza y manipula instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla para recopilar información y datos.

1.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

1.IT1.8 Utiliza la tecnología al desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar, optimizar y evaluar diseños que le permitan solucionar problemas.

3.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

3.IT1.2 Utiliza las prácticas de ciencias e ingeniería para poner a prueba una hipótesis en la posible solución de un problema.

3.IT1.3 Experimenta para identificar variable manipulada y variable de respuesta.

3.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1.5 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y los instrumentos de medición propios a esta [la balanza (masa), el metro y la regla (longitudes grandes o pequeñas, según corresponda), el reloj (tiempo), el termómetro (temperatura), la probeta (volumen de un líquido)].

3.IT1.6 Comunica datos mediante tablas sencillas, algún esquema o un diagrama.

4.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permitan solucionar problemas.

4.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

4.IT1.2 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

4.IT1.3 Lleva a cabo investigaciones para identificar la variable manipulada, la variable de respuesta, el grupo control y el grupo experimental.

4.IT1.5 Comunica datos mediante tablas; esquemas; diagramas; o gráficas lineales, circulares o pictóricas.

4.IT1.6 Desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería, tales como definir un problema de diseño o ingeniería; desarrollar posibles soluciones, y optimizar (mejorar) las soluciones al problema, prototipo o diseño generado.

5.IT1 Analiza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permitan solucionar problemas relacionados con las ciencias.

5.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones utilizando las prácticas de ciencias e ingeniería con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

5.IT1.4 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingenieríamediante los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación- para aplicarlas en el desarrollo de investigaciones y en el diseño de soluciones a problemas.

5.IT1.5 Comunica datos -mediante tablas, gráficas y anotaciones- de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

Estándar: Ciencias Biológicas

Expectativas e indicadores:

K.CB1 Utiliza y desarrolla prácticas de observación a través de los sentidos, para entender el mundo que le rodea y las interacciones de los seres vivos en su entorno natural.

K.CB1.2 Utiliza los sentidos para llevar a cabo observaciones sobre algunos seres vivos (las plantas, los animales, los seres humanos).

K.CB1.3 Distingue características parecidas entre los seres vivos, de características que los hacen diferentes.

K.CB1.4 Infiere que los seres vivos requieren de agua, luz y suelo para sobrevivir, observando su entorno natural.

K.CB1.5 Hace observaciones para describir relaciones entre las plantas, los animales y los humanos.

K.CB1.6 Reconoce que las plantas son parte esencial en la vida de los animales, y en su entorno.

K.CB4 Reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener las condiciones adecuadas que favorecen la sobrevivencia de los organismos en su ambiente.

K.CB4.1 Valora y respeta la diversidad de los seres vivientes.

K.CB4.2 Describe el entorno físico donde viven los animales, y valora su cuidado.

1.CB1 Describe, identifica y representa -mediante el diseño de modelos- las estructuras en las plantas y en los animales que les permiten satisfacer sus necesidades y facilitan su sobrevivencia.

1.CB1.1 Realiza observaciones a través de los sentidos, sobre las estructuras en las plantas y en los animales necesarias para sobrevivir.

1.CB1.2 Distingue y agrupa plantas y animales, según las características que los hacen parecidos o diferentes.

1.CB1.3 Describe cómo los organismos utilizan sus estructuras para obtener los recursos del ambiente para sobrevivir, crecer y satisfacer sus necesidades.

1.CB1.4 Describe las estructuras que necesitan las plantas y los animales para sobrevivir y crecer.

2.CB2 Analiza y representa, mediante el diseño de modelos, las interacciones entre organismos (plantas y animales), sus estructuras y el ambiente, que les permiten sobrevivir y reproducirse en los ecosistemas.

2.CB2.5 Experimenta e investiga para determinar si las plantas necesitan luz, aire y agua para crecer.

2.CB2.7 Reconoce los ecosistemas como lugares donde interactúan lo vivo (factores bióticos) y lo no vivo (factores abióticos).

2.CB2.8 Identifica, mediante ejemplos, los componentes vivos y los no vivos en un ecosistema.

2.CB4 Identifica y reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la interacción de los organismos en su ambiente.

2.CB4.3 Describe en qué consisten los recursos naturales y menciona cómo se relacionan con la biodiversidad de los ecosistemas.

2.CB4.4 Describe la importancia del cuidado de los recursos naturales para organismos (plantas y animales) que viven en los ecosistemas de Puerto Rico.

3.CB1 Analiza y distingue -mediante el diseño de modeloslas estructuras presentes en las plantas y los animales, que facilitan la clasificación, la reproducción, la adaptación y la sobrevivencia de estos.

3.CB1.6 Realiza observaciones sobre las características que presentan las estructuras principales de los animales, y que les permiten sobrevivir en su ambiente.

3.CB2 Reconoce y analiza las necesidades de protección y formación de grupos para poder sobrevivir y adaptarse, entre organismos de una misma especie y en interacción con otras especies, dentro de sus ambientes.

3.CB2.1 Reconoce que los ecosistemas están formados por grupos de organismos denominados especies

3.CB2.3 Distingue diferentes tipos de especie en un ecosistema; y reconoce que las especies necesitan de otras especies o seres vivos, y del ambiente, para sobrevivir.

3.CB2.6 Describe las características particulares de hábitats en los que viven plantas y animales, para construir un argumento que explique cómo algunos tipos de organismo tienen mejor oportunidad de sobrevivir, otros sobreviven con mayor dificultad y otros no logran adaptarse y sobrevivir.

3.CB2.8 Plantea una solución a un problema causado por la intervención humana, y que altera el ambiente y la vida de plantas o animales en algún hábitat específico.

5.CB2 Identifica y analiza las necesidades de protección, adaptación e interacción de las especies dentro de sus ecosistemas para la sobrevivencia.

5.CB2.5 Explica cómo algunos factores (como la presencia o la ausencia de sol o una fuente de luz, el espacio, el agua, los minerales, el terreno y los tipos de suelo) afectan el crecimiento de las plantas en un ecosistema.

5.CB4 Explica la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la interacción, la sobrevivencia y la reproducción de los organismos en su ambiente.

5.CB4.1 Describe los recursos naturales que son esenciales para mantener la biodiversidad en los ecosistemas.

5.CB4.2 Identifica un ecosistema cercano a su comunidad, para describir formas en las que puede evitarse la contaminación que altera los organismos en su ambiente.

5.CB4.4 Diseña soluciones para que los seres humanos puedan ayudar a manejar y proteger los factores bióticos y abióticos en los ecosistemas.

Estándar: Ciencias Físicas

Expectativas e indicadores:

K.CF1 Describe y agrupa la materia según sus propiedades físicas, para inferir posibles cambios al exponerla al calor.

K.CF1.1 Reconoce y describe los distintos tipos de materia, de acuerdo con sus propiedades físicas.

K.CF1.2 Describe y agrupa la materia según algunas de las propiedades físicas que presentan (la textura, la forma, el color, el tamaño).

K.CF1.3 Utiliza el pensamiento matemático en el proceso de experimentación, al emplear medidas arbitrarias para describir la materia.

K.CF1.4 Identifica que el calor puede producir cambios en la materia.

3.CF1 Describe y clasifica la materia cualitativa y cuantitativamente, según sus propiedades físicas, para reconocer sistemas de clasificación simples; y describir los posibles cambios que esta pueda sufrir.

3.CF1.1 Utiliza observaciones cualitativas y cuantitativas para describir las propiedades físicas de la materia, incluyendo los estados de la materia, la temperatura, la masa, el volumen, el magnetismo y la flotabilidad, entre otras.

4.CF1 Analiza la importancia de describir y clasificar adecuadamente la materia, considerando sus propiedades

físicas y químicas, así como sus procesos de conservación y cambio.

4.CF1.1 Describe, en términos cualitativos y cuantitativos, las propiedades físicas (el tamaño, la masa, el volumen, la temperatura, el magnetismo y la flotabilidad) y químicas (la inflamabilidad, la combustión, la corrosión y la reactividad) de la materia.

Estándar: Ciencias Ambientales

Expectativas e indicadores:

K.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

K.CA1.1 Menciona prácticas de conservación ambiental.

K.CA1.2 Representa, por medio de dibujos, algunas actividades humanas para conservar el ambiente.

K.CA1.3 Expresa de forma oral las relaciones entre los seres humanos y su ambiente.

K.CA1.4 Explica maneras en las que los seres humanos pueden reducir, reusar y reciclar desechos para promover prácticas de conservación ambiental.

1.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

1.CA1.1 Identifica las maneras en las que los seres humanos contaminan su comunidad.

1.CA1.3 Diseña un plan para proteger los recursos naturales (como el agua y el suelo).

2.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos, para proveer posibles alternativas de solución.

2.CA1.1 Identifica y explica los efectos de la contaminación en diversos recursos naturales (el agua, el suelo y el aire).

2.CA1.2 Explica cómo las actividades humanas o el impacto de algún fenómeno natural pueden aumentar la contaminación en el ambiente.

3.CA1 Desarrolla algún argumento para tomar acción con respecto a los problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos sobre el ambiente.

3.CA1.1 Reconoce las consecuencias de los daños causados por los seres humanos a otros seres vivos y al ambiente.

3.CA1.4 Desarrolla un argumento lógico sobre la importancia del uso adecuado y la conservación de los recursos naturales.

SEXTO GRADO: BIOLOGÍA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

6.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias biológicas, y en la solución de problemas de investigación.

6.IT1.3 Desarrolla preguntas basadas en datos relevantes, sobre problemas de investigación en ciencias, para definir problemas de ingeniería.

6.IT1.4 Redacta hipótesis para un problema de investigación relacionado con las ciencias biológicas.

6.IT1.5 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias biológicas.

6.IT1.6 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

6.IT1.7 Analiza y distingue entre datos útiles y datos irrelevantes.

6.IT1.8 Aplica destrezas de comunicación al preparar informes de laboratorio y de experimentos, así como informes orales y escritos.

6.IT1.9 Aplica las prácticas de ingeniería define un problema, desarrolla una solución al problema y optimiza la solución considerando los siguientes aspectos:

• Presta atención a la precisión de los criterios necesarios o no necesarios, así como a las limitaciones que pudiesen afectar la posible solución al problema.

• Combina partes de diferentes soluciones para crear una nueva solución. Utiliza procesos sistemáticos para someter a prueba interactiva la solución al problema, y refinar la solución.

Estándar: Ciencias Biológicas

Expectativas e indicadores:

6.CB2 Analiza las relaciones interdependientes en los ecosistemas, entre los organismos y los recursos disponibles para la sobrevivencia, así como la importancia de la conservación y la biodiversidad.

6.CB2.3 Explica la importancia de los ecosistemas para el ambiente.

6.CB2.6 Explica las formas en las que puede contribuir a la conservación de los ecosistemas en Puerto Rico.

6.CB2.14 Define biodiversidad y reconoce su importancia.

6.CB2.15 Reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad de los organismos en los ecosistemas.

6.CB2.16 Describe cómo la destrucción del hábitat afecta la biodiversidad.

6.CB2.17 Explica, con argumentos científicos, la importancia de la conservación de recursos naturales.

6.CB2.18 Explica por qué es importante preservar la biodiversidad en los ecosistemas.

6.CB2.22 Reconoce y menciona los daños que los seres humanos causan al ambiente (quema de combustibles, desechos tóxicos, deforestación, contaminación térmica, entre otros), provocando el cambio climático que afecta la estructura y la biodiversidad de los ecosistemas, para dar recomendaciones de mitigación a estos.

6.CB2.23 Propone soluciones para un problema ambiental (contaminación atmosférica, cambio climático, desgaste de suelo, erosión de costas, desperdicios sólidos,

desechos tóxicos, deforestación, quema de combustible y otros) que esté alterando los ecosistemas en Puerto Rico.

SÉPTIMO GRADO: QUÍMICA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

7.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias químicas, y en la solución de problemas de investigación.

7.IT1.2 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias químicas.

7.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

7.IT1.4 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

7.IT1.5 Formula preguntas basadas en datos relevantes e información científica corroborable, sobre problemas de investigación en las ciencias químicas, para definir problemas de ingeniería.

7.IT1.6 Aplica las prácticas de ingeniería define un problema, desarrolla una solución al problema y optimiza la solución considerando los siguientes aspectos:

• Presta atención a la precisión de los criterios necesarios o no necesarios, así como a las limitaciones que pudiesen afectar la posible solución al problema.

• Combina partes de diferentes soluciones para crear una nueva solución.

• Utiliza procesos sistemáticos para someter a prueba interactiva la solución al problema, y refinar la solución.

7.IT1.7 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería al comunicar pensamiento crítico y computacional en la representación de datos, en la preparación de informes de laboratorio y de experimentos, así como en la elaboración de informes orales y escritos.

Estándar: Ciencias Físicas - Química

Expectativas e indicadores:

7.CFQ1 Obtiene, comunica y representa información de la estructura, las propiedades, los cambios y la organización de la materia, a partir de la estructura del átomo, mediante el uso de modelos e investigaciones sencillas.

7.CFQ1.4 Describe cuantitativamente las propiedades físicas de la materia, como la masa, el volumen, la longitud, la densidad y la temperatura, utilizando el Sistema Internacional de Unidades (SI).

7.CFQ1.5 Relaciona las medidas (de masa, volumen, longitud, densidad y temperatura) con sus unidades correspondientes, y con los instrumentos de medición adecuados para cada una.

Estándares de contenido y expectativas de gradoNivel Secundario

BIOLOGÍA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.B.IT1 Aplica prácticas de las ciencias e ingeniería en el desarrollo de investigaciones

relacionadas con la Biología, y en la búsqueda de soluciones a problemas de investigación.

ES.B.IT1.1 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación; y las prácticas de ciencias e ingeniería, al investigar en el campo de la Biología sobre el desarrollo y el mantenimiento de la vida en el planeta Tierra, así como las condiciones que les permiten a los organismos realizar funciones esenciales para la vida.

ES.B.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la biología.

ES.B.IT1.3 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.B.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real, tomando en cuenta los requerimientos y las necesidades de la sociedad.

ES.B.IT2.1 Analiza un problema o reto global de mayor impacto sobre la salud, el ambiente, la ingeniería genética, la biodiversidad y la biotecnología, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad; así como los beneficios y perjuicios que pueden representar estos retos.

ESB.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con la Biología, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

Estándar: Biología

Expectativas e indicadores:

ES.B3 Evalúa las relaciones de interdependencia en los ecosistemas, producto del movimiento cíclico de la materia y la energía, que contribuyen a la biodiversidad que beneficia a los seres humanos.

ES.B3.1 Utiliza representaciones matemáticas, tablas, gráficas, ilustraciones o la tecnología para apoyar las explicaciones sobre los factores que afectan la capacidad de carga de los ecosistemas, a diferentes escalas (límites, recursos, clima, competencia).

ES.B5 Construye un modelo que explique cómo la información genética de una especie, así como otros factores ambientales, proveen evidencia sobre la evolución de la especie y el proceso de selección natural.

ES.B5.14 Evalúa la responsabilidad que tienen los seres humanos de mantener el ambiente en buen estado para la supervivencia de las especies.

CIENCIA AMBIENTAL

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.A.IT1 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería en la evaluación de investigaciones relacionadas con las ciencias ambientales, y en la solución de problemas de investigación.

ES.A.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la rama de las Ciencias Ambientales.

ES.A.IT1.3 Utiliza unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) en las prácticas de ciencias e ingeniería, para recopilar e interpretar parámetros ambientales, tales como la temperatura, la precipitación, la presión atmosférica, el oxígeno disuelto, la masa, el volumen y el área, entre otros.

ES.A.IT1.5 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.A.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real tomando en cuenta los requerimientos y necesidades de la sociedad.

ES.A.IT2.1 Analiza un reto global de mayor impacto sobre problemas ambientales, biodiversidad, desastres naturales y agricultura, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad, así como los beneficios o perjuicios que pueden representar estos retos.

ES.A.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con las ciencias ambientales, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

ES.A.IT2.3

Propone formas efectivas para concienciar y promover posibles soluciones a problemas ambientales, como la contaminación del aire, del suelo y del agua; el manejo de desperdicios; la protección de especies y recursos; al igual que el desarrollo sostenible.

ES.A.IT2.4 Lleva a cabo una investigación científica en todas sus partes, aplicando prácticas de las ciencias e ingeniería, que incluye: la fase experimental de la propuesta de investigación; recopilar, analizar e interpretar los datos; redactar el informe de la investigación y comunicar los resultados.

ES.A.IT2.7 Analiza situaciones que afectan al ambiente y la calidad de vida, y toma decisiones individuales y grupales ante los problemas ambientales.

ES.A.IT2.9 Propone una solución tecnológica que reduce los impactos de las actividades humanas (emisión de contaminantes, cambios en la biomasa y diversidad de especies, cambios en la superficie del terreno), en los sistemas naturales.

Estándar: Ciencias Ambientales

Expectativas e indicadores:

ES.A2 Analiza la dinámica y las interacciones entre los diferentes sistemas de la Tierra, que causan una coevolución continua en la superficie terrestre y en la vida que existe en ella.

ES.A2.3 Explica la importancia del agua para los organismos y la necesidad de proteger este recurso con estrategias para mitigar la contaminación de los cuerpos de agua, incluyendo parámetros ambientales e índices de calidad de agua.

ES.A2.16 Describe los ecosistemas acuáticos de agua salada y agua dulce (humedales, ríos, estuarios, playas, costas rocosas y arrecifes de coral, entre otros), y explica su importancia para las especies dependientes de cada tipo de ecosistema.

ES.A3 Propone soluciones que contribuyan a predecir, manejar y mitigar el impacto de los seres humanos en los sistemas de la Tierra.

ES.A3.22 Plantea soluciones para el bienestar del ambiente natural (como, por ejemplo, mejorar el manejo de desperdicios sólidos y desechos biomédicos, reducir la contaminación del agua y el aire y conservar los recursos no renovables), considerando las necesidades de desarrollo científico y económico de Puerto Rico.

ES.A3.29 Propone alternativas que ayudan a preservar nuestros ecosistemas para las generaciones futuras, asegurando que incluyen el desarrollo económico y la sustentabilidad.

Nombre: _______

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Profesor(a): ___________________________

 Preprueba  Posprueba

Fecha: ____________________________

Grado-Grupo: ______________________

Prueba: Biodiversidad en las praderas de hierbas marinas

I. Selección múltiple. Lee cuidadosamente cada pregunta y selecciona la mejor contestación. Circula la letra correspondiente y escríbela en el espacio provisto. (8 puntos, 1 pto. c/u)

_______1. Plantas que viven sumergidas en el mar y que tienen hojas, tallos, flores y frutos.

a. algas marinas

b. hierbas marinas

c. manglares

d. corales

_______2. ¿Cuál de las siguientes fotografías muestra la hierba que consume el manatí?

_______3. ¿Cuál de las siguientes actividades NO representa una amenaza para el ecosistema de las praderas de hierbas marinas?

a. Educar al público sobre la importancia de este ecosistema.

b. El paso de tormentas y huracanes

c. Descarga excesiva de sedimentos.

d. Cambios en el nivel del mar.

_______4. Las hierbas marinas se encuentran mejor desarrolladas en la siguiente zona de Puerto Rico:

a. norte

b. sur

c. noroeste

d. oeste

_______5. Dos de las condiciones que necesitan las hierbas marinas para crecer y desarrollarse son:

a. temperatura cálida y aguas claras

b. temperatura templada y aguas bien profundas

c. luz solar y alto oleaje

d. temperatura fría y baja salinidad

_______6. ¿Cuál de las siguientes imágenes muestra un organismo que se alimenta de las hojas de las hierbas marinas?

_______7. Las hierbas marinas pertenecen al grupo de plantas llamadas:

a. briofitas

b. angiospermas

c. gimnospermas

d. pteridófitas

_______8. ¿Cuál de las siguientes aseveraciones NO representa una importancia de las hierbas marinas?

a. Proveen alimento y refugio para muchos organismos.

b. Permiten que las temperaturas del agua se mantengan cálidas.

c. Producen oxígeno a través del proceso de fotosíntesis

d. Exportan nutrientes y biomasa hacia otros ecosistemas.

_______9. ¿Cuál de las siguientes imágenes muestra la hierba paleta de remo (Halophila decipiens)?

_______10. ¿De las 60 especies de hierbas marinas que existen en el mundo aproximadamente, cuántas se encuentran en la región del Caribe y Puerto Rico?

a. 4

b. 2

c. 3

d. 5

II. Preguntas de Pre-laboratorio. Lee cuidadosamente cada pregunta y contéstala en el espacio provisto. Recuerda utilizar oraciones completas. (4 puntos, 2 ptos. c/u)

1. Como medida de seguridad, ¿qué debes hacer antes de visitar la playa seleccionada para el estudio?

2. Menciona algunas características generales que puedes anotar en la libreta de observaciones.

Trasfondo: Biodiversidad en las praderas de hierbas marinas

¿Has ido a la playa alguna vez y decidiste no ir muy adentro del agua porque allí hay “algas”? Muchas de estas “algas” son apreciables a simple vista desde la orilla en distintas playas de Puerto Rico A muchas personas les causa curiosidad, a otras solo disgusto y repugnancia. Lo que la gran mayoría de las personas desconocen es que esa gran cobertura de “algas” que observan son en realidad hierbas marinas. ¿Qué diferencia hace si son algas o si son hierbas marinas? ¡Mucha diferencia! Veamos cuán especiales son las praderas de hierbas marinas en las costas de Puerto Rico y su importancia en la vida marina.

Las hierbas marinas, al igual que los árboles de mangle en las costas de Puerto Rico, pertenecen a un grupo de plantas conocido como las angiospermas. Plantas que, entre muchas otras características, poseen frutos y flores como los árboles que hay en tierra firme. Las hierbas marinas evolucionaron durante el período Cretácico hace aproximadamente unos 70 a 100 millones de años atrás, a partir de angiospermas terrestres que se adaptaron a vivir en el ambiente marino. ¡Las hierbas marinas son tan antiguas como el Tiranosaurio!

Figura 1. Esta ilustración muestra las partes de la hierba marina. Comenzando desde el primer círculo (de arriba hacia abajo): hoja, flor, tallo horizontal o rizoma y raíces.

Aunque las hierbas marinas habitan en todas las costas del mundo, excepto en Antártica, la gran mayoría de las especies se encuentran en las zonas tropicales, a través del Caribe y el Indo-Pacífico. En el caso de Puerto Rico, las praderas de hierbas marinas se desarrollan mejor a través de las zonas amplias y menos profundas de la plataforma insular, mayormente en la zona sur, suroeste y sureste de nuestro archipiélago. La distribución de estas a través de la plataforma dependerá de muchos factores fisicoquímicos, como la profundidad, la salinidad, la turbidez y la temperatura. Por ejemplo, las condiciones en las aguas del mar Caribe, al sur de Puerto Rico, se caracterizan por tener un oleaje y unas corrientes más tranquilas que las de la costa norte, lo que facilita al asentamiento y el

desarrollo extenso de las praderas de hierbas marinas. La luz que llega a estas hierbas marinas dependerá de la profundidad y de la turbidez presente en el agua, mientras más llana y más clara esté el agua, más luz recibirán las hierbas para poder sobrevivir. Por eso podemos encontrarlas cerca de la orilla en la costa. ¡Pero estas pueden crecer en zonas que alcanzan los 50 m (164 pies) de profundidad! También la temperatura es importante para las hierbas marinas, y las aguas cálidas del mar Caribe ofrecen un ambiente propicio para su crecimiento. No podemos olvidar que la salinidad puede limitar su distribución. Si n embargo, estas pueden tolerar un rango amplio, desde aguas estuarinas mezcladas con agua dulce hasta zonas de alta salinidad.

Halophila decipiens hierba paleta de remo hierba de zanja

Ruppia marítima

Halodule wrightii hierba de bajo o de banco

Syringodium filiforme hierba de manatí Thalassia testudinum hierba de tortuga

Figura 2. Esta ilustración muestra los cinco (5) tipos de hierbas marinas que se encuentran en Puerto Rico.

Estas condiciones permiten que en Puerto Rico se encuentren cinco (5) de las sesenta (60) especies de hierbas marinas que existen en el mundo. Algunas de estas especies pueden ser reconocidas por su nombre científico o por su nombre común. Las especies más predominantes son la hierba de tortuga (Thalassia testudinum) y la hierba de manatí (Syringodium filiforme).

También encontramos la hierba paleta de remo (Halophila decipens), la hierba de bajo o de banco (Halodule wrightii) y la hierba de zanja (Ruppia maritima). Estas cinco especies pueden diferenciarse unas de otras por el tamaño y la forma de sus hojas, sus flores y sus frutos. A pesar de que a estas plantas las llamamos hierbas, ninguna de estas está relacionada a la familia de las hierbas verdaderas

Además de estas hierbas nativas del Caribe, desde el año 2002, se ha reportado otra especie de hierba marina, Halophila stipulacea. Esta especie es originaria del océano Índico, y es capaz de desplazar especies nativas, como la hierba de tortuga y la hierba de manatí, en tan solo semanas. Su rápida expansión por el Caribe se debe a su gran capacidad de adaptarse a distintas condiciones ambientales y profundidades.

Figura 3. Halophila stipulacea, hierba marina que está colonizando las costas de Puerto Rico.

Las praderas de hierbas marinas son ecosistemas fundamentales para mantener el balance ecológico del planeta. Estos son sistemas altamente productivos ya que exportan nutrientes y biomasa hacia otros ecosistemas. Por ejemplo, algunos peces y crustáceos que viven en estas praderas durante sus etapas juveniles, eventualmente, migran hacia los arrecifes de coral.

Por otro lado, la diversidad en formas y tamaños de las hierbas les permite servir como hábitat, refugio y alimento a una gran variedad de especies marinas. La superficie de las hojas, especialmente las de Thalassia, sirven de anclaje para especies de organismos sésiles, como las diatomeas, los tunicados, esponjas, foraminíferos, hidroides y también algunas especies de algas conocidas como algas epífitas. Además, sirven de sustrato para especies microscópicas, como protistas, bacterias y plancton, que viven asociadas a las hojas de las hierbas. La descomposición de estas hojas, a su vez, libera nutrientes al agua que son aprovechados por las mismas hierbas marinas y por algunos organismos plantónicos Las h ojas de las hierbas marinas también son fundamentales para atrapar grandes cantidades de dióxido de carbono que, a través del proceso de fotosíntesis, es convertido en oxígeno, lo cual ayuda a la regulación del clima de la Tierra. De esta forma, las hierbas marinas también contribuyen, al igual que los manglares, a la captura del carbono azul.

Algunos de los organismos más grandes que podemos e ncontrar en las praderas de hierbas marinas son aquellos que viven escondidos e ntre sus hojas, arrastrándose o nadando cerca del fondo marino Entre estos se encuentran los carruchos, los erizos, los pepinos de mar, las estrellas de mar y los cangrejos. Otros animales, como los manatíes y las tortugas verdes, ambos animales en peligro de extinción, nadan sobre las hierbas marinas en busca de las mejores hojas para alimentarse. Algunos peces de importancia comercial, especialmente aquellos en su etapa juvenil tales como los pargos, los meros y los roncos, utilizan las praderas como refugio y criadero. Además, algunas aves marinas (ej. pelícanos y gaviotas) buscan allí su alimento.

fotos muestran algunos de los organismos que habitan, se alimentan o se refugian en las hierbas marinas.

Estrellas de mar Erizos Carruchos Cangrejos

Manatíes

Tortugas marinas

Pepinos de mar

Figura 4. Estas

Gracias a las funciones ecológicas y las interacciones biológicas entre las especies, el ser humano también se beneficia de las hierbas marinas. Estas nos proveen alimento (a través de la pesca), ocio (contribuyen a la formación de la arena y a que exista una buena calidad de las aguas de las playas) y sustancias de interés médico y cosmetológico, entre otros beneficios (Martínez-Daranas et al., 2009b).

Es relevante resaltar que los recursos pesqueros destinados al consumo humano dependen en gran medida de las condiciones de estas praderas de hierbas marinas. Muchos de los animales marinos que son de importancia comercial y pesquera, provienen de este ecosistema. El desarrollo de las poblaciones de estas especies depende del buen manejo y protección de estos hábitats como zonas de alimentación, crianza y refugio.

Lamentablemente, las praderas de hierbas marinas son ecosistemas costeros que están disminuyendo y en muchos lugares desapareciendo por causa de factores antropogénicos. El alarmante desarrollo de estructuras en las costas de Puerto Rico contribuye a la degradación y a la aceleración de la pérdida de las hierbas marinas. La erosión y otros contaminantes, tales como las descargas de aguas usadas, generados por las construcciones cerca de la costa, afectan severamente las hierbas marinas y sus habitantes. Por otro lado, el uso irresponsable de botes y motoras acuáticas, especialmente en áreas llanas, pueden crear cicatrices en el fondo y dañar permanentemente las praderas de hierbas marinas. Además, estos botes y motoras pueden causar la muerte a especies en peligro de extinción que viven en las praderas, tales como los manatíes y las tortugas marinas. Lanzar basura en la costa, como los plásticos, los vidrios y otros desperdicios sólidos, también resulta en un peligro para este ecosistema

Además de estos estresores causados por el ser humano, hay otros factores naturales que afectan a las hierbas marinas, muchos de estos acentuados por el fenómeno del cambio climático. El aumento en el nivel del mar y los cambios abruptos en la salinidad y temperatura representan un peligro para la sobrevivencia de las especies marinas. También, las variaciones extremas en los patrones de lluvia producen escorrentías que llevan tierra y desechos

Figura 5. La erosión y las descargas de aguas usadas, generadas por las construcciones cerca de la costa, afectan las hierbas marinas.

Figura 6. Cuando los botes navegan en aguas llanas, sus hélices pueden fragmentar las hierbas marinas.

Figura 7. Las escorrentías causadas por las variaciones en los patrones de lluvia, llevan desechos al mar, lo que amenaza a las hierbas marinas.

orgánicos y químicos hacia el mar. Esto trae problemas de turbidez en el agua que obstruye la luz del sol necesaria para la existencia de las hierbas marinas.

Como ciudadanos responsables, podemos participar activamente en la conservación y protección de las praderas de hierbas marinas. Para mantener estos ecosistemas es importante que los estudiemos y los e ntendamos para poder protegerlos. Resulta indispensable educar a otros sobre el valor ecológico y comercial de estos ecosistemas, y cuán fundamental son para la conservación y el bienestar de las costas de Puerto Rico Asimismo, es trascendental tomar medidas dirigidas a evitar el uso de contaminantes que aumenten la turbidez del agua y la eutrofización en estas zonas. También se debe orientar sobre el efecto de la eliminación física o directa de las praderas marinas. Es vital dar seguimiento a la recuperación de hierbas marinas localizadas en áreas donde se realizan actividades de turismo o pesca, así como desarrollar acciones de manejo o restauración de ecosistemas.

Nota: Para obtener mayor información sobre las hierbas marinas, accede la guía educativa Las praderas de hierbas marinas en la página oficial del Programa Sea Grant. Esta la puedes descargar gratuitamente del siguiente enlace: https://seagrantpr.org/es/educacion/programade-educacion-en-upr-mayaguez/materiales-curriculares/#1563197806650-bc525267-d1fa. Antes de comenzar el laboratorio, visita el enlace previamente mencionado y lee todo lo relacionado a este ecosistema.

Glosario

Algas epífitas: Son un grupo de algas que crecen sobre la superficie de plantas marinas, usándolas solamente como soporte.

Angiospermas: Las angiospermas son plantas con flores, frutos y semillas. Ejemplos de estas plantas son: la parcha, el aguacate y el mangó, entre otros.

Antropogénico: Que resulta de las actividades humanas.

Archipiélago: Es el conjunto de islas agrupadas en una superficie más o menos extensa del mar.

Biomasa: Materia orgánica total de los seres que viven en un lugar determinado.

Cretácico: El período Cretácico, o Cretáceo, es una división de la escala temporal geológica. Es el tercer y último período de la Era Mesozoica; comenzó hace aproximadamente 145 millones de años y terminó hace 66 millones de años atrás.

Diatomeas: Son un grupo de algas unicelulares que constituyen uno de los tipos más comunes de fitoplancton.

Dióxido de carbono: Es un gas que está presente en la atmósfera. Es producido por la respiración de los animales, por la descomposición de materia orgánica y por la quema de combustibles que contengan carbono. Este gas es fundamental para que se lleve a cabo el proceso de fotosíntesis.

Eutrofización: Enriquecimiento de un ecosistema con nutrientes a un ritmo tal que no puede ser compensado por sus formas de eliminación natural.

Factores fisicoquímicos: Son aquellos factores que limitan las interacciones entre el ambiente y sus formas de vida. Ejemplos de estos son: la temperatura, la salinidad, las corrientes, el viento, las corrientes marinas y las olas, entre otros.

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

Foraminíferos: Pequeños organismos unicelulares pertenecientes al grupo de los protozoarios. Su cuerpo está protegido por una delicada concha o testa.

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

Hidroides: Son invertebrados pertenecientes al Filo Cnidaria que poseen células urticantes (produce ardor y comezón) y viven en diferentes estructuras tales como macroalgas, semillas, madera, plantas vasculares, restos de organismos y basura marina de diversos materiales, entre otros.

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

Plataforma insular: Es la superficie del fondo submarino que se halla alrededor del litoral de una isla. Esta plataforma se extiende desde la costa hasta una profundidad que no supera l os 200 metros (650 pies).

Protistas: Organismos que no son animales, plantas ni hongos y que contienen en sus células un solo núcleo. Algunas algas marinas son un ejemplo de esta clasificación.

Protozoarios: Organismos unicelulares, microscópicos que viven en ambientes húmedos o en medios acuáticos (agua dulce o salada) o como parásitos de otros seres vivos.

Salinidad: Es el contenido de sal disuelta en un cuerpo de agua. Se define como el número total de gramos de sales inorgánicas disueltas en 1 Kg de agua. En la oceanografía se expresa en partes por mil (0/00), que es aproximadamente gramos de sal por litro de solución: g/L.

Sedimentos: Conjunto de partículas sólidas que se depositan en el fondo del agua.

Sésiles: Organismo que están pegados sobre un sustrato u otras superficies y que no se puede mover de un lugar a otro.

Sustrato: Superficie sobre la cual se asienta y vive un organismo.

Temperatura: Es la medida de la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo o el ambiente. La temperatura se puede medir en tres escalas: Celsius (˚C), Fahrenheit (˚F) y Kelvin (K).

Turbidez: Es la medida de la falta de transparencia de un líquido por la presencia de partículas en suspensión.

Tunicados: Son animales invertebrados, filtradores marinos que forman parte del filo Chordata, que incluye todos los animales con presencia de una columna vertebral. A pesar de su apariencia sencilla en su forma adulta, es durante su etapa larval, que se parece a un renacuajo que posee un cordón espinal.

Referencias:

Alicea-Segarra, D., Bejarano, I., Casillas, J. (2014). Las praderas de hierbas marinas: Guía educativa para maestros. Puerto Rico: Programa Sea Grant.

Baisre, J. A. (2004). La pesca marítima en Cuba, La Habana, Editorial Científico-Técnica. Recuperado de EcuRed: https://www.ecured.cu/Hierba_marina

Emmett Duffy, J. (2006). Biodiversity and the functioning of seagrass ecosystems. En Marine Ecology Progress Series. (Vol. 311, pp. 233-250).

En bosques de algas y prade ras de hierba marina. (s.f.). Recuperado de Lighthouse Foundation, Foundation for the Seas and Oceans: https://lighthouse-foundation.org/es/En-bosques-dealgas-y-praderas-de-hierba-marina.html

Martínez, B., Perdomo, M. E., Guimarais, M. (s.f.) Protección y aprovechamiento sostenible de los pastos marinos. Recuperado de Repositorio Digital: http://repositorio.geotech.cu/jspui/bitstream/1234/659/14/Experiencias%20Proyecto%20S abana%20Camag%C3%BCey%20paisajes%20productivos%20cap%2011.pdf

Miller, G.L., Lugo, A. (2009) Guide to the Ecological Systems of Puerto Rico. En General Technical Report IITF-GTR-35 (pp. 219-233). United States: United States Department of Agriculture.

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. (2017). Asuntos marinos, costeros y recursos acuáticos. Bogotá, D.C. Recuperado de ANDI: Más país: http://www.andi.com.co/Uploads/Documento_t%C3%A9cnico_Soporte__Pastos_Marinos% 20(1).pdf

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Nombre: Fecha:

Profesor (a): Grado-Grupo:

Laboratorio: Biodiversidad en las hierbas marinas

Las praderas de hierbas marinas han sido clasificadas, junto a los bosques tropicales y templados, como uno de los ecosistemas más productivos del mundo. Estas son el hogar de muchos organismos tales como las estrellas de mar, los erizos y los pepinos de mar, que encuentran allí protección y alimento. Las praderas de hierbas marinas también sirven de refugio para muchas otras especies de importancia comercial tales como los peces juveniles de meros, pargos y roncos, carruchos y las langostas. Las hojas de las hierbas marinas también son una fuente importante de alimento para especies en peligro de extinción, como el manatí y la tortuga verde

Las praderas de hierbas marinas son un ecosistema fundamental para el bienestar de los ecosistemas marinos costeros de Puerto Rico, como los bosques de mangle y los arrecifes de coral Sin embargo, estas praderas enfrentan múltiples amenazas, algunas de ellas causadas por actividades antropogénicas, como las descargas de aguas usadas y fertilizantes, las cicatrices causadas por las hélices de motor de los botes y de las anclas sobre el fondo marino, y la sedimentación por las construcciones en la costa. Por otro lado, el cambio climático puede alterar factores fisicoquímicos en el agua, como la temperatura y la salinidad, debido a patrones climáticos extremos de precipitación y/o sequías. Estos cambios son sumamente perjudiciales para el desarrollo de las praderas de hierbas marinas y su biodiversidad asociada.

Es importante adoptar conductas y posturas sustentables, independientemente del uso que le demos: recreativo, comercial o familiar. Debemos ayudar a preservar y a minimizar los efectos que aumentan el deterioro del ecosistema de hierbas marinas. A su vez, estas mismas acciones nos permitirán proteger otros ecosistemas marinos. De esta forma, le heredamos a las generaciones futuras una gran riqueza natural que posee un enorme valor ecológico.

I. Planteamiento del problema. Luego de haber leído la introducción de este laboratorio, identifica el problema que se desprende de la situación presentada, escríbelo y explícalo en el espacio correspondiente. Recuerda que, al plantear el problema, debes delimitarlo y expresarlo de la forma más clara, sencilla y precisa posible. Este y su explicación deben estar redactados en oraciones completas (una oración para el problema y varias para la explicación).

1. Identifica el problema y explícalo.

2. Escribe la pregunta de investigación.

II. Hipótesis: Contesta las siguientes preguntas en oraciones completas. Luego, elabora una hipótesis utilizando estas respuestas como guía.

1. ¿Crees que los aumentos en la temperatura, la salinidad y la turbidez del agua en las praderas de hierbas marinas aportan a la disminución en la cantidad de organismos que habitan allí? Explica.

2. ¿Crees que existe una relación entre la cantidad de plantas que existen en las praderas de hierbas marinas y la cantidad de especies que viven en este ecosistema? ¿Qué ocurriría si disminuyen las hierbas marinas en la costa?

3. ¿Crees que la erosión de las costas de Puerto Rico perjudica la presencia de especies en las praderas de hierbas marinas? Explica

III. ¿Cómo es el proceso para realizar un censo de biodiversidad? Para descubrir cómo ocurre, realiza el siguiente experimento.

Materiales:

1. Cinta métrica topográfica (industrial)

2. *4 cuadrantes 50 cm x 50 cm

3. Tablas de datos generales del censo visual

4. Lápiz y libreta para anotar observaciones generales

5. GPS o celular

6. Guías de identificación de organismos en las hierbas marinas

7. Marcadores (Sharpies)

8. **10 m de cuerda con nudos atados cada 2 m de distancia (en caso de que no tengas una cinta métrica topográfica)

9. Hidrómetro (en caso de que no tengas un refractómetro)

10. Termómetro

11. Refractómetro

12. Brújula digital o manual (también se puede utilizar el celular)

13. Disco Secchi con cuerda de 20 m, marcada cada metro trazando una línea con marcador permanente

14. Cámara fotográfica o celular con cámara en sus respectivas cubiertas a prueba de agua

*Serán 5 cuadrantes para así crear 5 equipos de trabajo.

** Se utilizará para crear el transecto. Cada equipo deberá hacer un nudo a la cuerda cada 2 metros de distancia. Este será la ubicación de su cuadrante en el transecto que se trabajará en las praderas de hierbas marinas.

1. Debes conocer la playa antes de visitarla y verificar las posibles rutas de desalojo en caso de emergencia.

2. Debes conocer las condiciones del tiempo antes de tu visita para que no comprometas tu seguridad en el agua. Por eso, busca cuáles son las condiciones del tiempo para cada playa ese día. Esto lo puedes hacer a través de una aplicación gratuita que puedes descargar desde el celular llamada Pa' la Playa desarrollada por el Sistema Caribeño de Observación Oceánica Costera (CARICOOS). Para saber cómo descargarlo, lee el anejo incluido sobre esta aplicación.

Nota: Pa' la Playa no contiene información de todas las playas de Puerto Rico. Por lo tanto, si no consigues las playas seleccionadas en esta, busca en la página del Servicio Nacional de Meteorología en San Juan utilizando el enlace: https://www.weather.gov/sju/. Allí, verifica si hay en efecto alguna advertencia sobre las condiciones marítimas.

3. Asegúrate de que las mareas estén en buenas condiciones antes de visitar el campo. Evita áreas de oleaje fuerte y lugares de mucha profundidad cerca de la costa. Es importante que nunca le des la espalda al mar y que realicen los muestreos en grupos, nunca solos.

4. Sigue las instrucciones y advertencias.

5. Es importante que todos utilicen zapatos acuáticos cerrados, ropa impermeable (camiseta de manga larga y pantalón largo), gorra o sombrero, gafas, guantes (1 por equipo), careta y snorkel (1 por equipo)

6. El uso de bloqueador solar es imprescindible.

7. Debes mantenerte hidratado todo el tiempo (lleva al menos una botella de agua potable) y tener suficientes meriendas saludables (necesitas energía).

8. Ten siempre disponible y accesible algún medicamento antihistamínico, en caso de que alguien desarrolle alguna alergia por picadas de insectos o por contacto con organismos marinos.

9. No te pierdas de vista; debes permanecer todo el tiempo junto al grupo y a la maestra.

10. Personas que no sepan nadar deben permanecer siempre fuera y lejos del agua.

11. Antes de ingerir alimentos y salir del lugar, debes lavar tus manos con agua y jabón o utilizar desinfectante de manos (hand sanitizer).

12. Se espera que los estudiantes respeten los organismos que se estén estudiando. De removerse algún organismo temporalmente, debe ser devuelto al mismo lugar donde se encontró Es importante mantener húmedo el organismo para evitar daño. Deben asegurarse que el organismo no sea peligroso; consulta con un adulto antes de tocarlo.

13. Estrellas de mar, pepinos de mar y erizos nunca deben de ser perturbados ni removidos fuera del agua.

14. No debes pararte encima de las hierbas marinas. Hay que minimizar al máximo el impacto al lugar. Si levantan una roca deben colocarla en la misma posición y lugar.

Procedimiento previo al experimento:

Construye el cuadrante para el monitoreo de la biodiversidad en las hierbas marinas

Para poder analizar la cantidad de organismos que se encuentran en las praderas de hierbas marinas, se construirá un cuadrante de monitoreo, de tamaño de 50 cm x 50 cm, por equipo. Al llegar a la playa, lo colocarás a través de la línea del transecto para hacer comparaciones entre diferentes áreas del lugar del muestreo. De esta forma, identificarás los organismos que quedan dentro para medir su abundancia.

Las indicaciones para realizar tu cuadrante se encuentran en el anejo: Instrucciones para construir un cuadrante de muestreo adjunto a esta hoja de laboratorio.

Selecciona y examina la playa que se estudiará

1. Antes de realizar el experimento, escoge el área que visitarás. Para esto, busca información de las playas cercanas a tu comunidad. Debes verificar que el lugar que selecciones sea accesible, que no tenga oleaje fuerte, que las mareas estén en buenas condiciones, que no sea profundo (que sea llano) y que no esté contaminado. Este debe tener praderas de hierbas marinas para poder analizar su biodiversidad.

2. Una vez se seleccione el lugar, se asignarán diversos roles a varios estudiantes. Estos roles son los siguientes: recopilador, localizador, observador marino, anotador marino y observador externo. Las tareas de cada uno se detallan en el procedimiento.

3. Al llegar a la costa, inspecciona el lugar donde estarán trabajando. Toma una fotografía del área y colócala en el cuadro provisto. Esta foto puede ser utilizada como referencia

para comparar el lugar en futuros estudios. Puedes tomar datos de coordenadas de GPS para determinar el área específica.

Foto del área seleccionada

Notas:

• Al llegar al lugar de observación, todo miembro del equipo debe permanecer lo más quieto posible para evitar que se levante el sedimento en el agua, lo que posiblemente dificulte la observación de especies.

• Recuerda que se debe tomar fotos de todos los procesos para así evidenciar el trabajo realizado. El recopilador realizará esta tarea.

4. El anotador marino tomará nota de las condiciones atmosféricas presentes ese día, si está soleado, lluvioso o ventoso, entre otros.

5. Anotará también las características del lugar donde se encuentran. Si hay alguna edificación cercana (casas, hoteles, negocios), alguna playa pública, si hay presencia de carreteras cerca, si hay personas utilizando el área como una recreacional, si hay presencia de muelles y embarcaciones y si hay alguna desembocadura de río cerca, entre otros detalles que te parezcan importantes.

Durante el experimento en el campo:

Preparando el transecto:

Una vez hayas terminado de observar y describir el lugar donde te encuentras, trazarás un transecto de 10 m de largo, paralelo a la orilla, que correrá por la pradera de hierbas marinas que estarán estudiando. Recuerda que es muy importante que se logre establecer el transecto perturbando lo menos posible a la pradera. Luego, utilizando los cuadrantes que construyeron,

realizarás el censo visual de biodiversidad a través del transecto También se tomarán medidas de los parámetros físico-químicos, temperatura, salinidad y turbidez en el transecto.

Procedimiento:

1. Observa cuidadosamente dónde se encuentran la mayor cantidad de hierbas marinas. Allí, traza un transecto de 10 m utilizando la cinta métrica topográfica o la soga. Este transecto estará ubicado en la orilla de la costa y correrá de manera paralela a la zona donde se trabajará el censo visual de biodiversidad

Nota: Recuerda que si vas a utilizar la soga para hacer el transecto, debes prepararla antes de comenzar el laboratorio. Esta tendrá 10 m de largo y le harás un nudo cada 2 metros de distancia.

2. Una vez colocada la soga, se anota el número y la localización del nudo con las coordenadas de GPS en la tabla de datos. Si utilizas la cinta métrica, anota las coordenadas cada 2 metros. Esta tarea será realizada por el anotador marino designado.

3. Luego, tomando como referencia el nudo en la soga, se colocará cuidadosamente el cuadrante de observación del censo en las praderas de hierbas marinas. Este cuadrante debe quedar perpendicular al nudo de la soga. El localizador realizará esta tarea.

4. Se medirá la distancia perpendicular entre el nudo de la soga y el cuadrante, y se anotará sus coordenadas de GPS. Este será trabajo del anotador marino y del localizador.

Nota: La medida que se tome entre el primer nudo y el cuadrante, será la distancia estándar que se utilizará para cada uno de los nudos y sus cuadrantes. Es decir, las distancias perpendiculares entre los nudos de la soga y los cuadrantes deben ser las mismas siempre a través del transecto.

5. En el lugar donde se colocó el cuadrante, se medirán los siguientes parámetros: temperatura del agua (oC), salinidad, profundidad y turbidez. Se anotarán estos datos en la tabla correspondiente.

Realizando el censo visual de la biodiversidad en las hierbas marinas:

Procedimiento:

1. Cuando ya se hayan medido los parámetros de calidad de agua, se realizará el censo visual de la biodiversidad en las hierbas marinas. Para esto, una persona (el observador marino) entrará al agua, justo donde está el cuadrante. Allí, identificará las especies que encuentre (incluyendo las hierbas marinas), las contabilizará y le informará al anotador

marino para que así las pueda colocar en la tabla de datos. Se utilizará todo el equipo de observación: careta, snorkel y guantes.

Nota: El rol de observador marino lo puede realizar algún padre con experiencia para ayudar a hacer las observaciones directas en la pradera de hierbas marinas Esto fomenta la integración familiar.

2. El anotador marino, deberá registrar la biodiversidad vista por el observador marino en la tabla correspondiente y debe tener a la mano la clave de identificación de especies que habitan en las hierbas marinas. Así, ayudará a la identificación de alguna especie no conocida.

3. Mientras se están identificando los organismos en las hierbas marinas, se llevará a cabo un recorrido general por este ecosistema para observar si existe alguna anomalía fuera de los puntos marcados. Si se realiza un recorrido por la orilla de la playa, se podrá observar si hay acumulaciones de hojarasca, semillas o plántulas germinadas. Esta tarea la desempeñará el observador externo, que además anotará en la tabla de datos lo siguiente:

• presencia de amenazas (antropogénicas o naturales) tales como: erosión, turbidez, contaminación y desperdicios sólidos.

• anomalías visuales en las hojas de las hierbas marinas tales como una coloración no usual (pardas, blanquecinas, etc.), manchas, daños, cortes o muchas mordeduras de herbívoros.

Nota: El observador externo también estará pendiente de que se cumpla todo el procedimiento, utilizando el protocolo de la actividad que se va a trabajar.

4. Al finalizar el censo de biodiversidad en las hierbas marinas, todos deben salir despacio y en orden sin estropear las praderas y otras especies. Se recogen los materiales, se verifica que todo esté en orden y limpio al igual que los alrededores y luego, se retiran de la zona costera.

Laboratorio: Biodiversidad en las hierbas marinas

Hoja de datos

Nombre: Hora:

Fecha:

Nombre de la playa:

Nudo: #_________ y coordenadas de GPS ___________

Cuadrante: #_________ y coordenadas de GPS _______

Transecto #:

Pueblo:

Condiciones del tiempo: Soleado Parcialmente nublado

Nublado Llovizna pasajera Lluvioso Ventoso

DESCRIPCIÓN GENERAL/OBSERVACIONES: (En esta sección, describe el ambiente que te rodea y anota todo lo que observes en el área bajo estudio. Por ejemplo: si hay construcciones cerca, erosión, diferentes tipos de desechos como hojas secas, semillas, plántulas germinadas y desperdicios sólidos, entre otros. También, al observar las hierbas marinas, indica su condición: si tienen manchas, cortes, mordeduras, color inusual o daño de cualquier tipo.)

PARÁMETROS:

CENSO VISUAL DE BIODIVERSIDAD: HIERBAS MARINAS Y ALGAS

Hierbas marinas Algas

Especie Porciento (%) de cobertura* Especie

Hierba de tortuga

Thalassia testudinum

Hierba de manatí

Syringodium filiforme

Hierba de bajo o de banco

Halodule wrightii

Hierba paleta de remo

Halophila decipens

Hierba de zanja

Ruppia maritima

Otros

Caulerpa racemosa

Padina pavonica

Penicillus capitatus

Sargassum natans

Valonia ventricosa

Otros

* Para determinar el porciento (%) de cobertura de las hierbas marinas y de las algas, se puede utilizar los porcentajes que usa Seagrass Watch. Estos se encuentran en: https://www.seagrasswatch.org/manuals/

CENSO VISUAL DE BIODIVERSIDAD: INVERTEBRADOS

Corales y otros cnidarios

Especie Cantidad Especie Cantidad

Aguaviva común

Aurelia aurita

Aguaviva al revés

Cassiopea frondosa

Coral rosa

Manicina areolata

Coral de fuego

Millepora complanata

Anémona sol Otros

Corales y otros cnidarios

Especie Cantidad Especie Cantidad

Stichodactyla helianthus

CENSO VISUAL DE BIODIVERSIDAD: INVERTEBRADOS, cont.

Especie

Carrucho

Aliger gigas

Liebre de mar

Aplysia dactylomeda

Pulpo

Octopus vulgaris

Concha abanico

Pinna carnea

Otros

Especie

Langosta espinosa

Panulirus argus

Otros

Artrópodos

Gusano de fuego

Hermodice carunculata

Gusano plumero

Sabellastarte magnifica

Otros

Erizo negro

Diadema antillarum

Erizo rojo

Echinometra lucunter

Pepino de mar

Holothuria mexicana

Erizo verde

Lytechinus variegatus

Estrella de mar acolchonada

Oreaster reticulatus

Erizo blanco

Tripneustes ventricosus

Otros

OTROS ORGANISMOS:

Presencia de especies en peligro de extinción y especies introducidas

Pez león

Especie Cantidad

Pterois volitans

Tortuga verde

Chelonia mydas

Manatí

Trichechus manatus

Tiburón gata

Ginglymostoma cirratum

Raya

Dasyatis americana

Otros

Porciento de cobertura de organismos

IV. Gráficas. Utiliza los datos obtenidos durante la visita de campo, las especies vistas dentro del cuadrante en la pradera de hierba marina, para realizar tres (3) gráficas de barra por cuadrante. La primera será del porciento de hierbas marinas y algas. La segunda comprenderá la cantidad de invertebrados y la tercera, los otros organismos. Asegúrate de colocar todas las partes de la gráfica. Por ejemplo, título de la gráfica, leyenda, ejes (X, Y), entre otros elementos.

Cuadrante

Organismos

Cantidad de organismos

Cantidad de organismos

Organismos

Organismos

Notas:

1. Recuerda que puedes utilizar Excel para hacer las gráficas. Si no tienes el programa ni acceso a este, entonces realízala en el espacio provisto. Toma como referencia el anejo: Instrucciones para construir gráficas de barras.

2. Si utilizas el espacio provisto para las gráficas, imprime o fotocopia las páginas que contienen la cuadrícula necesaria para hacer los cinco (5) cuadrantes.

V. Análisis. Lee cuidadosamente cada pregunta, contéstalas claramente y en oraciones completas.

1. Considerando las observaciones generales anotadas en la tabla de datos, ¿cómo era el ambiente en la costa y alrededor de la pradera de hierbas marinas? ¿Los parámetros medidos son aceptables para la salud de este ecosistema? Explica.

2. En el censo de biodiversidad, ¿cuál fue el organismo más abundante? ¿A qué entiendes que se deba esto?

3. En el censo de biodiversidad, ¿cuál (es) de las hierbas marinas estaba(n) presentes y era(n) más abundante(s)?, ¿cómo puedes relacionar las características generales observadas en el ambiente externo y los parámetros medidos en la pradera con este resultado?

4. Observando las gráficas realizadas, ¿cuáles de los grupos de invertebrados (corales, cnidarios, moluscos, poliquetos, artrópodos y equinodermos eran los menos abundantes?, ¿cómo puedes relacionar las características generales observadas en el ambiente externo y los parámetros medidos en la pradera con este resultado?

5. Si el efecto de la actividad humana en la costa o en tierra adentro continúa aumentando sin una conciencia de sustentabilidad, ¿qué les ocurrirá a estos ecosistemas delicados que se encuentran en agua llanas en el mar?, ¿qué le ocurriría al arrecife de coral si las praderas de hierbas marinas dejaran de existir?, ¿qué pasaría con todos esos organismos? Explica tus respuestas.

VI. Conclusión. Redacta, en forma de párrafo y en oraciones completas, las conclusiones a las que llegaste luego de realizar este laboratorio. Recuerda que debes incluir las respuestas que encontraste a la hipótesis que hiciste al principio del trabajo y los resultados más significativos. Luego, escribe tus recomendaciones para ayudar a mantener la biodiversidad en las praderas de hierbas marinas y para que no continúe aumentando la cantidad de especies amenazadas.

Laboratorio: Biodiversidad en las hierbas marinas

Segunda alternativa en caso de que no se pueda realizar el laboratorio en el campo

Si no puedes visitar una playa para realizar el laboratorio de hierbas marinas en el campo, puedes utilizar esta segunda alternativa para llevarlo a cabo. Recuerda que utilizarás la hoja del laboratorio original, solamente sustituirás la parte del muestreo por los datos que se presentan en esta opción. Aquí tampoco medirás los parámetros de la primera tabla de la hoja de datos. Solamente describirás el área que se presenta al principio del video y contarás las especies que veas durante la buceada virtual. Debes leer cuidadosamente todas las instrucciones del laboratorio original para que puedas completarlo.

Procedimiento:

1. Observa cuidadosamente el video: Biodiversidad en las hierbas marinas que se encuentra en el DVD del manual de laboratorio

2. Anota, en la hoja de datos, las condiciones del tiempo que percibes.

3. Luego, escribe la descripción del lugar utilizando esta misma imagen del principio.

4. Continúa viendo el video para que identifiques las diferentes especies que se encuentran en las hierbas marinas. Para esto, utiliza la clave de identificación de organismos en las hierbas marinas que se encuentra en los anejos del laboratorio. Según vayas reconociendo cada especie, ve completando la tabla de datos.

5. Una vez finalices el video, regresa a la hoja del laboratorio y termina cada parte que hay en ella.

Notas:

1. Lee detenidamente la información que se presenta en la introducción del laboratorio original para entender el problema que luego se plantea.

2. Debes completar todas las partes del laboratorio, comenzando desde el planteamiento del problema hasta la conclusión. La diferencia es que, en esta segunda alternativa no tienes que visitar la playa. A cambio, te ofrecemos un video en el que puedes observar algunos de los organismos que habitan en las praderas de hierbas marinas de Puerto Rico. De esta forma, podrás realizar los cálculos, el análisis correspondiente y la conclusión.

CLAVE DE IDENTIFICACIÓN DE ESPECIES EN LAS

HIERBAS MARINAS DE PUERTO RICO

HIERBAS MARINAS

Thalassia testudinum hierba de tortuga

Syringodium filiforme hierba de manatí

Ruppia maritima hierba de zanja

Halodule wrightii hierba de bajo o de banco

Halophila decipiens hierba paleta de remo

CLAVE

DE IDENTIFICACIÓN DE ESPECIES EN LAS HIERBAS MARINAS DE PUERTO RICO

ALGAS VERDES ALGAS MARRONES

CORALES

Sphyraena barracuda Picúa

Sparisoma viride Pez cotorro

Dasyatis americana Raya Coral rosa

Millepora complanata Coral de fuego

Penicillus capitatus

Valonia ventricosa

Caulerpa racemosa

Padina pavonica

Sargassum natans

Halimeda tuna Udotea flabellum

CLAVE DE IDENTIFICACIÓN DE ESPECIES

EN LAS HIERBAS MARINAS DE PUERTO RICO

INVERTEBRADOS

CNIDARIOS MOLUSCOS

Aurelia aurita

Aguaviva común

Aplysia dactylomela Liebre de mar

Cassiopea frondosa

Aguaviva al revés

*Los colores varían según la especie.

Stichodactyla helianthus

Anémona sol

POLIQUETOS

Hermodice carunculata

Gusano de fuego

Pinna carnea Concha abanico

Aliger gigas Carrucho

Octopus vulgaris Pulpo

ARTRÓPODOS

Panulirus argus Langosta espinosa

Sabellastarte magnifica Gusano plumero

CLAVE DE IDENTIFICACIÓN DE ESPECIES EN LAS

HIERBAS MARINAS DE PUERTO RICO

INVERTEBRADOS

EQUINODERMOS

Holothuria mexicana

Pepino de mar

Oreaster reticulatus

Diadema antillarum

Erizo negro

Lytechinus variegatus

Erizo verde

Estrella de mar acolchonada

Echinometra lucunter

Erizo rojo

Tripneustes ventricosus

Erizo blanco

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para construir un cuadrante de muestreo

Para poder entender algunos ecosistemas, los biólogos, en sus investigaciones de campo, utilizan transectos como método para seleccionar un punto de referencia en el que se recogerán o recopilarán las muestras del estudio. Por su parte, los cuadrantes son instrumentos que permiten hacer comparaciones entre diferentes áreas del lugar del muestreo. Estos cuadrantes se colocan de manera aleatoria a través de la línea del transecto. Allí se podrán identificar los organismos que quedan dentro para medir su abundancia.

Para realizar este laboratorio, construirás un cuadrante de 50 cm2 (0.50 m2 o 19.7 pulgadas2 aproximadamente) utilizando lo siguiente.

Materiales:

1. Tubos de 3/4” de PVC - Se necesitarán 2.2 metros de tubo por cada cuadrante construido.

2. Codos de PVC de 3/4”- Se utilizarán cuatro (4) por cuadrante.

3. PVC primer

4. Segueta

5. Pega de PVC

6. Cordones de colores de nilón (al menos 5 metros de cordón)

7. Taladro y barrena de 1/8”

8. Pega caliente

9. Cinta métrica

10. Papel de periódico

11. Cinta adhesiva (tape)

12. Lápiz

Medidas de seguridad:

1. Para preparar el cuadrante es importante que solicites ayuda y la supervisión de un adulto.

Nota: Para ahorrar tiempo en la preparación de los materiales y del laboratorio, el maestro podría traer los cuadrantes ya construidos al salón de clases.

Procedimiento:

1. Corta, cuidadosamente, los tubos de PVC en pedazos de 0.48 m (18.9 pulgadas aprox.) utilizando una segueta.

2. Coloca los tubos dentro de los codos de PVC para formar el cuadrado. Ármalos antes de pegarlos, para asegurarte de que los largos estén correctos. Cuando todos los lados estén alineados, marca con un lápiz los puntos donde los tubos se insertan con los codos. Cuando los pegues, asegúrate de que los codos queden alineados nuevamente a las marcas. El interior del cuadrante debe medir 0.50 m (19.7 pulgadas aprox.) en todos sus lados.

3. Coloca el cuadrante sobre el papel de periódico para poder aplicar el primer en las terminaciones de los tubos de PVC y dentro de los codos.

4. Luego, aplica una capa fina de la pega de PVC sobre el primer y une el tubo con el codo. Asegúrate de que estén alineados correctamente y déjalos secar. Haz un lado a la vez en una superficie plana para asegurarte que el marco queda derecho.

5. Una vez tengas el marco hecho, debes hacer cuatro (4) huecos en los tubos de PVC, uno (1) por cada lado. Primero, utilizando la cinta métrica mide estos lados y luego, marca con un lápiz en el interior del centro del tubo el punto donde los huecos van a ser taladrados. Estos huecos deben estar exactamente a 10 cm de distancia uno del otro.

6. Repite este procedimiento hasta tener marcado los cuatro (4) tubos.

7. Utilizando un taladro, perfora los huecos en ambas caras de los tubos. Para hacer esto, pide la ayuda de un adulto.

8. Una vez todos los huecos estén hechos, corta un pedazo de 2.5 m de cordón de nilón.

9. Comienza a tejer el cordón entre dos lados opuestos. En un lado ata un nudo y comienza a insertar el hilo a través de los huecos. Recuerda halar levemente para que el hilo esté firme.

10. Cuando termines de atar el cordón, utiliza pega caliente para pegar y asegurar que los nudos no se suelten.

11. Repite el procedimiento con los otros 2.5 m de cordón que colocarás en los otros dos lados (opuestos) de los tubos.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para construir gráficas de barras en el programa Microsoft Excel

Para analizar los datos de la cantidad de hierbas marinas y organismos que encontraste en estas, realizarás varias gráficas de barras con los datos que obtuviste. Una gráfica de barras se compone de una serie de datos representados por columnas cuyas longitudes son proporcionales a los valores medidos. Este tipo de gráfica sirve para hacer comparaciones numéricas entre categorías. Los elementos que debe tener una gráfica son los siguientes: título, eje horizontal (X) y eje vertical (Y) con sus respectivos nombres, escala, leyenda y datos

A continuación, se encuentra el procedimiento que debes seguir para construir tu gráfica de barras.

1. Busca el ícono de Microsoft Excel en tu computadora y da doble clic para abrir el programa.

2. Al entrar, verás la siguiente ventana. Selecciona Blank workbook

3. Una vez estés en el workbook, crea una tabla que contenga los datos tal como los obtuviste en tu experimento. Por ejemplo:

4. Una vez que ingreses los datos al programa Microsoft Excel, procederás a construir la gráfica. Para esto, selecciona toda la tabla. Luego, oprime la pestaña (tab) de INSERT.

5. Una vez en el tab de INSERT, en el área de Recommended Charts, selecciona el primero de los íconos más pequeños. Este corresponde al Insert Column Chart. Una vez seleccionado, verás que aparece una ventana para que escojas el tipo de gráfica de barras que deseas. Elige la primera opción.

6. Cuando hayas seleccionado todo en el orden establecido, obtendrás una gráfica como la siguiente. Para cambiar los ejes y el título de la gráfica, selecciona la misma gráfica y te saldrán tres (3) recuadros a la derecha. Haz clic en el que tiene una cruz verde y escoge con una marca de cotejo lo siguiente: axes, axis titles, chart title, data labels, gridlines, legend (solo si es necesaria). Da doble clic sobre el elemento que deseas modificar y cámbialo. Por ejemplo, si deseas colocar un título apropiado, haz doble clic sobre el lugar donde va el título y escríbelo.

7. Una vez que hayas trabajado con todos los elementos de la gráfica, tendrás una como la siguiente:

Cantidad de equinodermos en las hierbas marinas por especie

Cantidad de equinodermos

Especies de equinodermos

Erizo negro Erizo rojo Pepino de mar Erizo verde Estrella de mar acolchonada

Erizo blanco

Costas rocosas

Laboratorio: Explorando nuestras

costas rocosas

Unidad: Costas rocosas

Tiempo: El maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes.

Estrategia de enseñanza: PBL

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

Técnica de enseñanza: laboratorio, trabajo cooperativo, discusión

Técnica de assessment (avalúo): Informe de laboratorio

Integración con otras materias: Biología, Ecología, Ciencias Marinas, Investigación científica, Matemáticas, Tecnología

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Nivel IV: Pensamiento extendido

* El maestro adaptará el laboratorio al nivel de sus estudiantes. También determinará aquellas partes del laboratorio que son más efectivas para el grado que estos cursan.

Objetivos

Al realizar el laboratorio Explorando nuestras costas rocosas los estudiantes podrán:

• identificar el problema de investigación. (conceptual)

• escribir la pregunta de investigación. (procedimental)

• redactar la hipótesis del estudio. (procedimental)

• buscar información del área bajo estudio. (procedimental)

• recopilar información sobre las características generales de la costa rocosa (procedimental)

• construir un cuadrante para medir la abundancia de las especies. (procedimental)

• medir diversos parámetros de la calidad del agua. (procedimental)

• identificar los organismos que habitan en este ecosistema (procedimental)

• calcular la cantidad de especies encontradas (procedimental)

• calcular la abundancia relativa de los organismos encontrados. (procedimental)

Objetivos, cont.

• graficar los datos encontrados. (procedimental)

• analizar sus hallazgos. (conceptual)

• identificar posibles amenazas para el ecosistema y los organismos que habitan allí. (procedimental)

• exponer sus conclusiones basadas en el proceso investigativo. (procedimental)

• valorar la importancia de las costas rocosas para todos los organismos que viven en ella. (actitudinal)

• colaborar con sus compañeros en la investigación. (actitudinal)

Literacia oceánica: Principios esenciales y conceptos fundamentales

Tomado del Ocean Literacy Network, traducido por el Centro de Investigación Oceanográfica en el Pacífico Sur-Oriental.

Principio 5: “El océano sostiene una gran diversidad de vida y ecosistemas”

e. El océano es tridimensional; por ende, ofrece gran espacio para la vida y los diversos hábitats que van desde la superficie a través de la columna de agua, hasta el fondo marino. La mayor parte del espacio para la vida en la Tierra está en el océano.

f. El hábitat de los océanos está definido por factores ambientales. Debido a la interacción de los factores abióticos como la salinidad, temperatura, oxígeno, pH, la luz, los nutrientes, la presión, el sustrato y la circulación, la vida marina no está distribuida uniformemente temporal o espacial, es decir, es "desigual". Algunas regiones de los océanos apoyan la más diversa y abundante vida que puede haber en cualquier lugar de la Tierra, mientras que gran parte del océano se considera un desierto.

h. Las mareas y las olas producen patrones de zonación de la depredación vertical a lo largo de la costa, que influyen en la distribución y la diversidad de organismos.

Principio 6: “El océano y los humanos están íntimamente conectados”

g. Todo el mundo es responsable del cuidado de los océanos. El océano sostiene la vida en la Tierra y los seres humanos deben vivir en formas que sostengan el océano. Acciones individuales y colectivas son necesarias para gestionar eficazmente los recursos del océano.

Estándares de contenido y expectativas de grado - Nivel Primario

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

K.IT1 Utiliza prácticas de ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

K.IT1.1 Reconoce y utiliza instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla, para recopilar información y datos relacionados con las ciencias.

K.IT1.2 Desarrolla pensamiento científico y matemático al implementar -de forma sencilla- procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y experimentación; y prácticas de ciencias e ingeniería.

K.IT1.3 Ejecuta experimentos y demostraciones científicas sencillas.

K.IT1.4 Expresa y sugiere de forma oral posibles soluciones a diferentes problemas.

1.IT1 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

1.IT1.1 Desarrolla prácticas de ciencias e ingeniería como procesos para solucionar problemas.

1.IT1.2 Reconoce que en las prácticas de ciencias e ingeniería una hipótesis es una posible solución a un problema.

1.IT1.3 Utiliza y manipula instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla para recopilar información y datos.

1.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

1.IT1.8 Utiliza la tecnología al desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

2.IT1 Aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

2.IT1.1 Desarrolla prácticas de ciencias e ingeniería como procesos para solucionar problemas.

2.IT1.2 Utiliza las prácticas de ciencias e ingeniería para poner a prueba una hipótesis en la posible solución de un problema.

2.IT1.3 Utiliza pensamiento matemático para determinar la medida (y las unidades) de algunas propiedades físicas de los objetos, como la longitud y el volumen (de líquidos); e instrumentos de medición, como la regla, el reloj, un envase calibrado y el termómetro.

2.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación, al utilizar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar, optimizar y evaluar diseños que le permitan solucionar problemas.

3.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

3.IT1.2 Utiliza las prácticas de ciencias e ingeniería para poner a prueba una hipótesis en la posible solución de un problema.

3.IT1.3 Experimenta para identificar variable manipulada y variable de respuesta.

3.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1.5 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y los instrumentos de medición propios a esta [la balanza (masa), el metro y la regla (longitudes grandes o pequeñas, según corresponda), el reloj (tiempo), el termómetro (temperatura), la probeta (volumen de un líquido)].

3.IT1.6 Comunica datos mediante tablas sencillas, algún esquema o un diagrama.

4.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permitan solucionar problemas.

4.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

4.IT1.2 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

4.IT1.3 Lleva a cabo investigaciones para identificar la variable manipulada, la variable de respuesta, el grupo control y el grupo experimental.

4.IT1.4 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y las conversiones propias de esta.

4.IT1.5 Comunica datos mediante tablas; esquemas; diagramas; o gráficas lineales, circulares o pictóricas.

4.IT1.6 Desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería, tales como definir un problema de diseño o ingeniería; desarrollar posibles soluciones, y optimizar (mejorar) las soluciones al problema, prototipo o diseño generado.

5.IT1 Analiza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permitan solucionar problemas relacionados con las ciencias.

5.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones utilizando las prácticas de ciencias e ingeniería con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

5.IT1.4 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingenieríamediante los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación- para aplicarlas en el desarrollo de investigaciones y en el diseño de soluciones a problemas.

5.IT1.5 Comunica datos -mediante tablas, gráficas y anotaciones- de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

Estándar: Ciencias Biológicas

Expectativas e indicadores:

K.CB1 Utiliza y desarrolla prácticas de observación a través de los sentidos, para entender el mundo que le rodea y las interacciones de los seres vivos en su entorno natural.

K.CB1.2 Utiliza los sentidos para llevar a cabo observaciones sobre algunos seres vivos (las plantas, los animales, los seres humanos).

K.CB1.3 Distingue características parecidas entre los seres vivos, de características que los hacen diferentes.

K.CB1.4 Infiere que los seres vivos requieren de agua, luz y suelo para sobrevivir, observando su entorno natural.

K.CB4 Reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener las condiciones adecuadas que favorecen la sobrevivencia de los organismos en su ambiente.

K.CB4.1 Valora y respeta la diversidad de los seres vivientes.

K.CB4.2 Describe el entorno físico donde viven los animales, y valora su cuidado.

1.CB1 Describe, identifica y representa -mediante el diseño de modelos- las estructuras en las plantas y en los animales que les permiten satisfacer sus necesidades y facilitan su sobrevivencia.

1.CB1.1 Realiza observaciones a través de los sentidos, sobre las estructuras en las plantas y en los animales necesarias para sobrevivir.

1.CB1.2 Distingue y agrupa plantas y animales, según las características que los hacen parecidos o diferentes.

1.CB1.3 Describe cómo los organismos utilizan sus estructuras para obtener los recursos del ambiente para sobrevivir, crecer y satisfacer sus necesidades.

1.CB1.4 Describe las estructuras que necesitan las plantas y los animales para sobrevivir y crecer.

2.CB2 Analiza y representa, mediante el diseño de modelos, las interacciones entre organismos (plantas y animales), sus estructuras y el ambiente, que les permiten sobrevivir y reproducirse en los ecosistemas.

2.CB2.7 Reconoce los ecosistemas como lugares donde interactúan lo vivo (factores bióticos) y lo no vivo (factores abióticos).

2.CB2.8 Identifica, mediante ejemplos, los componentes vivos y los no vivos en un ecosistema.

2.CB4 Identifica y reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la interacción de los organismos en su ambiente.

2.CB4.3 Describe en qué consisten los recursos naturales y menciona cómo se relacionan con la biodiversidad de los ecosistemas.

2.CB4.4 Describe la importancia del cuidado de los recursos naturales para organismos (plantas y animales) que viven en los ecosistemas de Puerto Rico.

3.CB1 Analiza y distingue -mediante el diseño de modeloslas estructuras presentes en las plantas y los animales, que facilitan la clasificación, la reproducción, la adaptación y la sobrevivencia de estos.

3.CB1.6 Realiza observaciones sobre las características que presentan las estructuras principales de los animales, y que les permiten sobrevivir en su ambiente.

3.CB1.7 Describe patrones observables en las características y las estructuras de animales de diferentes especies, que les permiten sobrevivir en su ambiente.

3.CB2 Reconoce y analiza las necesidades de protección y formación de grupos para poder sobrevivir y adaptarse, entre organismos de una misma especie y en interacción con otras especies, dentro de sus ambientes.

3.CB2.1 Reconoce que los ecosistemas están formados por grupos de organismos denominados especies.

3.CB2.3 Distingue diferentes tipos de especie en un ecosistema; y reconoce que las especies necesitan de otras especies o seres vivos, y del ambiente, para sobrevivir.

3.CB2.5 Menciona e identifica características que poseen los seres vivos, que les permiten adaptarse al ambiente y defenderse de depredadores (como el mimetismo, el camuflaje y la modificación de hojas a espinas en algunas plantas, entre otras).

3.CB2.6 Describe las características particulares de hábitats en los que viven plantas y animales, para construir un argumento que explique cómo algunos tipos de organismo tienen mejor oportunidad de sobrevivir, otros sobreviven con mayor dificultad y otros no logran adaptarse y sobrevivir.

3.CB2.8 Plantea una solución a un problema causado por la intervención humana, y que altera el ambiente y la vida de plantas o animales en algún hábitat específico.

4.CB2 Identifica y analiza las necesidades de protección y adaptación entre las especies, en interacción con otras dentro de sus ambientes, para la sobrevivencia.

4.CB2.2 Identifica los mecanismos adaptativos en las plantas y los animales, para elaborar argumentos que sostengan cómo estos mecanismos les permiten sobrevivir y reaccionar a cambios en el ambiente.

4.CB2.3 Compara y explica las ventajas funcionales de las adaptaciones fisiológicas, morfológicas o de comportamiento en los seres vivos, que les permiten sobrevivir mejor en su ambiente.

5.CB1 Analiza y explica los medios de clasificación y agrupación de los seres vivos según sus estructuras; así como la manera en la que producen el material que necesitan para crecer y transferirlo -mediante el aire y el suelo- a otros organismos vivos, para su recuperación, crecimiento, desarrollo, reproducción y sobrevivencia.

5.CB1.15 Identifica las características principales de cada subgrupo dentro del grupo de los animales invertebrados (porífero, celenterado, gusano, molusco, artrópodo y equinodermo).

5.CB4 Explica la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la interacción, la sobrevivencia y la reproducción de los organismos en su ambiente.

5.CB4.1 Describe los recursos naturales que son esenciales para mantener la biodiversidad en los ecosistemas.

5.CB4.2 Identifica un ecosistema cercano a su comunidad, para describir formas en las que puede evitarse la contaminación que altera los organismos en su ambiente.

5.CB4.4 Diseña soluciones para que los seres humanos puedan ayudar a manejar y proteger los factores bióticos y abióticos en los ecosistemas.

Estándar: Ciencias Físicas

Expectativas e indicadores:

K.CF1 Describe y agrupa la materia según sus propiedades físicas, para inferir posibles cambios al exponerla al calor.

K.CF1.1 Reconoce y describe los distintos tipos de materia, de acuerdo con sus propiedades físicas.

K.CF1.2 Describe y agrupa la materia según algunas de las propiedades físicas que presentan (la textura, la forma, el color, el tamaño).

K.CF1.3 Utiliza el pensamiento matemático en el proceso de experimentación, al emplear medidas arbitrarias para describir la materia.

K.CF1.4 Identifica que el calor puede producir cambios en la materia.

2.CF1 Describe la materia y la clasifica cualitativamente, según las propiedades físicas que posee, para explicar posibles cambios que esta pueda sufrir.

2.CF1.2 Describe y agrupa distintos tipos de materiales, según las propiedades físicas observables que presentan.

2.CF1.3 Compara y contrasta la materia de acuerdo con las propiedades físicas que presentan (tamaño, color, maleabilidad, porosidad, forma, textura, dureza, flexibilidad).

3.CF1 Describe y clasifica la materia cualitativa y cuantitativamente, según sus propiedades físicas, para reconocer sistemas de clasificación simples; y describir los posibles cambios que esta pueda sufrir.

3.CF1.1 Utiliza observaciones cualitativas y cuantitativas para describir las propiedades físicas de la materia, incluyendo los estados de la materia, la temperatura, la masa, el volumen, el magnetismo y la flotabilidad, entre otras.

4.CF1 Analiza la importancia de describir y clasificar adecuadamente la materia, considerando sus propiedades físicas y químicas, así como sus procesos de conservación y cambio.

4.CF1.1 Describe, en términos cualitativos y cuantitativos, las propiedades físicas (el tamaño, la masa, el volumen, la temperatura, el magnetismo y la flotabilidad) y químicas (la inflamabilidad, la combustión, la corrosión y la reactividad) de la materia.

Estándar: Ciencias Terrestres y del Espacio

Expectativas e indicadores:

1.CT2 Describe algunos materiales que forman parte de la corteza terrestre y reconoce los efectos del agua sobre estos.

1.CT2.1 Describe los materiales que forman el suelo (los sedimentos, las rocas, la tierra, el agua).

4.CT2 Explica el proceso de formación, los cambios, los patrones y las características que conforman la Tierra, para ofrecer evidencia sobre la historia terrestre, la formación del suelo, de las rocas y del relieve de Puerto Rico.

4.CT2.9 Provee ejemplos de tipos de roca presentes en Puerto Rico, y las agrupa en ígneas, metamórficas y sedimentarias.

Estándar: Ciencias Ambientales

Expectativas e indicadores:

K.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

K.CA1.1 Menciona prácticas de conservación ambiental.

K.CA1.2 Representa, por medio de dibujos, algunas actividades humanas para conservar el ambiente.

K.CA1.3 Expresa de forma oral las relaciones entre los seres humanos y su ambiente.

K.CA1.4 Explica maneras en las que los seres humanos pueden reducir, reusar y reciclar desechos para promover prácticas de conservación ambiental.

1.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

1.CA1.1 Identifica las maneras en las que los seres humanos contaminan su comunidad.

1.CA1.3 Diseña un plan para proteger los recursos naturales (como el agua y el suelo).

2.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos, para proveer posibles alternativas de solución.

2.CA1.1 Identifica y explica los efectos de la contaminación en diversos recursos naturales (el agua, el suelo y el aire).

2.CA1.2 Explica cómo las actividades humanas o el impacto de algún fenómeno natural pueden aumentar la contaminación en el ambiente.

3.CA1 Desarrolla algún argumento para tomar acción con respecto a los problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos sobre el ambiente.

3.CA1.1 Reconoce las consecuencias de los daños causados por los seres humanos a otros seres vivos y al ambiente.

3.CA1.4 Desarrolla un argumento lógico sobre la importancia del uso adecuado y la conservación de los recursos naturales.

SEXTO GRADO: BIOLOGÍA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

6.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias biológicas, y en la solución de problemas de investigación.

6.IT1.3 Desarrolla preguntas basadas en datos relevantes, sobre problemas de investigación en ciencias, para definir problemas de ingeniería.

6.IT1.4 Redacta hipótesis para un problema de investigación relacionado con las ciencias biológicas.

6.IT1.5 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias biológicas.

6.IT1.6 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

6.IT1.7 Analiza y distingue entre datos útiles y datos irrelevantes.

6.IT1.8 Aplica destrezas de comunicación al preparar informes de laboratorio y de experimentos, así como informes orales y escritos.

6.IT1.9 Aplica las prácticas de ingeniería define un problema, desarrolla una solución al problema y optimiza la solución considerando los siguientes aspectos:

• Presta atención a la precisión de los criterios necesarios o no necesarios, así como a las limitaciones que pudiesen afectar la posible solución al problema.

• Combina partes de diferentes soluciones para crear una nueva solución. Utiliza procesos sistemáticos para someter a prueba interactiva la solución al problema, y refinar la solución.

Estándar: Ciencias Biológicas

Expectativas e indicadores:

6.CB2 Analiza las relaciones interdependientes en los ecosistemas, entre los organismos y los recursos disponibles para la sobrevivencia, así como la importancia de la conservación y la biodiversidad.

6.CB2.3 Explica la importancia de los ecosistemas para el ambiente.

6.CB2.6 Explica las formas en las que puede contribuir a la conservación de los ecosistemas en Puerto Rico.

6.CB2.14 Define biodiversidad y reconoce su importancia.

6.CB2.15 Reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiver sidad de los organismos en los ecosistemas.

6.CB2.16 Describe cómo la destrucción del hábitat afecta la biodiversidad.

6.CB2.17 Explica, con argumentos científicos, la importancia de la conservación de recursos naturales.

6.CB2.18 Explica por qué es importante preservar la biodiversidad en los ecosistemas.

6.CB2.22 Reconoce y menciona los daños que los seres humanos causan al ambiente (quema de combustibles, desechos tóxicos, deforestación, contaminación térmica, entre otros), provocando el cambio climático que afecta la estructura y la biodiversidad de los ecosistemas, para dar recomendaciones de mitigación a estos.

6.CB2.23 Propone soluciones para un problema ambiental (contaminación atmosférica, cambio climático, desgaste de suelo, erosión de costas, desperdicios sólidos, desechos tóxicos, deforestación, quema de combustible y otros) que esté alterando los ecosistemas en Puerto Rico.

SÉPTIMO GRADO: QUÍMICA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

7.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias químicas, y en la solución de problemas de investigación.

7.IT1.2 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias químicas.

7.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

7.IT1.4 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

7.IT1.5 Formula preguntas basadas en datos relevantes e información científica corrobo rable, sobre problemas de investigación en las ciencias químicas, para definir problemas de ingeniería.

7.IT1.6 Aplica las prácticas de ingeniería define un problema, desarrolla una solución al problema y optimiza la solución considerando los siguientes aspectos:

• Presta atención a la precisión de los criterios necesarios o no necesarios, así como a las limitaciones que pudiesen afectar la posible solución al problema.

• Combina partes de diferentes soluciones para crear una nueva solución.

• Utiliza procesos sistemáticos para someter a prueba interactiva la solución al problema, y refinar la solución.

7.IT1.7 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería al comunicar pensamiento crítico

y computacional en la representación de datos, en la preparación de informes de laboratorio y de experimentos, así como en la elaboración de informes orales y escritos.

Estándar: Ciencias Físicas - Química

Expectativas e indicadores:

7.CFQ1 Obtiene, comunica y representa información de la estructura, las propiedades, los cambios y la organización de la materia, a partir de la estructura del átomo, mediante el uso de modelos e investigaciones sencillas.

7.CFQ1.4 Describe cuantitativamente las propiedades físicas de la materia, como la masa, el volumen, la longitud, la densidad y la temperatura, utilizando el Sistema Internacional de Unidades (SI).

7.CFQ1.5 Relaciona las medidas (de masa, volumen, longitud, densidad y temperatura) con sus unidades correspondientes, y con los instrumentos de medición adecuados para cada una.

Estándares de contenido y expectativas de gradoNivel Secundario

CIENCIAS TERRESTRES

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.T.IT1 Aplica prácticas de las ciencias e ingeniería en la evaluación de investigaciones relacionadas con las ciencias terrestres, y en la solución de problemas de investigación.

ES.T.IT1.2 Formula problemas de investigación, e hipótesis corroborables, relacionados con las ciencias terrestres y del espacio.

ES.T.IT1.3 Utiliza unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) y aplica las prácticas de las ciencias y e ingeniería para recopilar e interpretar parámetros ambientales, tales como la temperatura, la precipitación, la presión atmosférica; y considera las posibles fuentes de error de los datos obtenidos, así como las medidas de seguridad necesarias.

Estándar: Ciencias Terrestres y del Espacio

Expectativas e indicadores:

ES.T2 Desarrolla modelos y explicaciones sobre la forma en que los procesos y las interacciones entre los diferentes sistemas de la Tierra controlan la apariencia de la superficie terrestre.

ES.T2.13

Clasifica las rocas -según la composición, la textura y el origen de formación de estascomo ígnea, metamórfica o sedimentaria; e identifica las más comunes en Puerto Rico.

BIOLOGÍA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.B.IT1 Aplica prácticas de las ciencias e ingeniería en el desarrollo de investigaciones relacionadas con la Biología, y en la búsqueda de soluciones a problemas de investigación.

ES.B.IT1.1 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación; y las prácticas de ciencias e ingeniería, al investigar en el campo de la Biología sobre el desarrollo y el mantenimiento de la vida en el planeta Tierra, así como las condiciones que les permiten a los organismos realizar funciones esenciales para la vida.

ES.B.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la biología.

ES.B.IT1.3 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.B.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real, tomando en cuenta los requerimientos y las necesidades de la sociedad.

ES.B.IT2.1 Analiza un problema o reto global de mayor impacto sobre la salud, el ambiente, la ingeniería genética, la biodiversidad y la biotecnología, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad; así

como los beneficios y perjuicios que pueden representar estos retos.

ESB.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con la Biología, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

Estándar: Biología

Expectativas e indicadores:

ES.B3 Evalúa las relaciones de interdependencia en los ecosistemas, producto del movimiento cíclico de la materia y la energía, que contribuyen a la biodiversidad que beneficia a los seres humanos.

ES.B3.1 Utiliza representaciones matemáticas, tablas, gráficas, ilustraciones o la tecnología para apoyar las explicaciones sobre los factores que afectan la capacidad de carga de los ecosistemas, a diferentes escalas (límites, recursos, clima, competencia).

ES.B3.7 Explica y provee ejemplos sobre los mecanismos de adaptación (adaptaciones morfológicas, adaptaciones fisiológicas y adaptaciones de comportamiento) que poseen los organismos y que les permiten responder a los cambios y los factores ambientales.

ES.B5 Construye un modelo que explique cómo la información genética de una especie, así como otros factores ambientales, proveen evidencia sobre la evolución de la especie y el proceso de selección natural.

ES.B5.14 Evalúa la responsabilidad que tienen los seres humanos de mantener el ambiente en buen estado para la supervivencia de las especies.

CIENCIA AMBIENTAL

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.A.IT1 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería en la evaluación de investigaciones relacionadas con las ciencias ambientales, y en la solución de problemas de investigación.

ES.A.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la rama de las Ciencias Ambientales.

ES.A.IT1.3 Utiliza unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) en las prácticas de ciencias e ingeniería, para recopilar e interpretar parámetros ambientales, tales como la temperatura, la precipitación, la presión atmosférica, el oxígeno disuelto, la masa, el volumen y el área, entre otros.

ES.A.IT1.5 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.A.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real tomando en cuenta los requerimientos y necesidades de la sociedad.

ES.A.IT2.1 Analiza un reto global de mayor impacto sobre problemas ambientales, biodiversidad, desastres naturales y agricultura, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad, así como los beneficios o perjuicios que pueden representar estos retos.

ES.A.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con las ciencias ambientales, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

ES.A.IT2.3 Propone formas efectivas para concienciar y promover posibles soluciones a problemas ambientales, como la contaminación del aire, del suelo y del agua; el manejo de desperdicios; la protección de especies y recursos; al igual que el desarrollo sostenible.

ES.A.IT2.4 Lleva a cabo una investigación científica en todas sus partes, aplicando prácticas de las ciencias e ingeniería, que incluye: la fase experimental de la propuesta de investigación; recopilar, analizar e interpretar los datos; redactar el informe de la investigación y comunicar los resultados.

ES.A.IT2.7 Analiza situaciones que afectan al ambiente y la calidad de vida, y toma decisiones individuales y grupales ante los problemas ambientales.

ES.A.IT2.9 Propone una solución tecnológica que reduce los impactos de las actividades humanas (emisión de contaminantes, cambios en la biomasa y diversidad de especies, cambios en la superficie del terreno), en los sistemas naturales.

Estándar: Ciencias

Ambientales

Expectativas e indicadores:

ES.A2 Analiza la dinámica y las interacciones entre los diferentes sistemas de la Tierra, que causan una coevolución continua en la superficie terrestre y en la vida que existe en ella.

ES.A2.3 Explica la importancia del agua para los organismos y la necesidad de proteger este recurso con estrategias para mitigar la contaminación de los cuerpos de agua, incluyendo parámetros ambientales e índices de calidad de agua.

ES.A2.16 Describe los ecosistemas acuáticos de agua salada y agua dulce (humedales, ríos, estuarios, playas, costas rocosas y arrecifes de coral, entre otros), y explica su importancia para las especies dependientes de cada tipo de ecosistema.

ES.A3 Propone soluciones que contribuyan a predecir, manejar y mitigar el impacto de los seres humanos en los sistemas de la Tierra.

ES.A3.22 Plantea soluciones para el bienestar del ambiente natural (como, por ejemplo, mejorar el manejo de desperdicios sólidos y desechos biomédicos, reducir la contaminación del agua y el aire y conservar los recursos no renovables), considerando las necesidades de desarrollo científico y económico de Puerto Rico.

ES.A3.29 Propone alternativas que ayudan a preservar nuestros ecosistemas para las generaciones futuras, asegurando que incluyen el desarrollo económico y la sustentabilidad.

Nombre: ______

Universidad de Puerto Rico Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Profesor (a): _____________________________

 Preprueba  Posprueba

Fecha: ____________________

Grado-Grupo: ______________

Prueba: Explorando nuestras costas rocosas

I. Selección múltiple. Lee cuidadosamente cada pregunta y selecciona la mejor contestación. Circula la letra correspondiente y escríbela en el espacio provisto. (8 puntos, 1 pto. c/u)

_______1. No todas las costas rocosas de Puerto Rico están compuestas del mismo tipo de roca Los dos tipos principales de rocas que encontramos son las ______ y las

a. metamórficas/ígneas

b. lunares/ sedimentarias

c. sedimentarias/ ígneas

d. magmáticas/ lunares

_______2. La roca sedimentaria que se forma por la deposición de granos de arena transportados por el viento es:

a. el granito.

b. el basalto

c. la dolomita.

d. la eolianita.

_______3. Las fluctuaciones de las mareas son dominadas por la interacción entre las fuerzas de gravedad de:

a. la Luna.

b. el Sol

c. la Tierra.

d. Todas las anteriores

_______4. La fluctuación media entre la marea alta y la marea baja en Puerto Rico es de _________ metros.

a. 0.5

b. 1

c. 1.5

d. 2

_______5. La costa rocosa puede dividirse en tres grandes zonas que se diferencian por los siguientes factores: la pendiente de la superficie, los cambios en marea y la exposición a la acción del oleaje. En el siguiente diagrama, identifica la zona señalada con la flecha:

a. supralitoral

b. mesolitoral

c. infralitoral

d. ultralitoral 6. En la zona ____________ podemos encontrar pozas de mareas en los huecos de las rocas, que se llenan con agua de mar y/o agua de lluvia.

a. supralitoral

b. mesolitoral

c. infralitoral

d. ultralitoral

_______7 ¿Cuál de las siguientes aseveraciones representa una importancia de las costas rocosas?

a. Permiten que las temperaturas del agua se mantengan cálidas.

b. Provocan la proliferación excesiva de algas marinas.

c. Protegen la costa de la energía del oleaje fuerte.

d. Estabilizan la salinidad en el agua para que los organismos puedan vivir.

_______8. ¿En cuál de las siguientes ilustraciones se puede observar la especie del quitón Acanthopleura granulata?

a. b.

c.

d.

II. Pregunta: Observa detenidamente el siguiente cuadrante y cuenta los individuos de la especie Nerita versicolor que se encuentran dentro de este. Determina la abundancia relativa, en por ciento (%), para esa especie. Escribe tu respuesta en la tabla provista. (5 pts.)

Abundancia relativa de Nerita versicolor

Cantidad de individuos por especie

Número total de individuos

X 100

Abundancia relativa %

III. Preguntas de pre-laboratorio. Lee cuidadosamente cada pregunta y contéstala en el espacio provisto. (9 puntos)

1. Menciona tres (3) reglas de seguridad que deberás seguir cuando estés realizando el transecto del laboratorio en la costa rocosa. (3 pts.)

2. Menciona tres (3) parámetros físico-químicos que se estarán midiendo en los diferentes puntos de los transectos. (3 pts.)

3. Menciona al menos tres (3) características físicas que se pueden observar en los organismos de la costa rocosa. ¿Crees que estas características son esenciales para que estos organismos puedan sobrevivir en la costa? (3 pts.)

Trasfondo: Explorando nuestras costas rocosas

Usualmente, cuando pensamos en las costas de Puerto Rico, recordamos el azul turquesa característico de muchas de sus playas y solo lo asociamos a costas arenosas y a las diferentes actividades que podemos hacer en ellas. Sin embargo, son muy pocos los que logran vincularlas a la belleza de una de nuestras franjas litorales más comunes, la costa rocosa.

Una costa rocosa es un área formada por un sustrato rocoso sólido que se encuentra expuesto al embate constante del oleaje y que a través del tiempo crea una serie de depresiones, canales y huecos entre las rocas donde habitan una gran diversidad de organismos. A pesar de su composición y ubicación, las costas rocosas son uno de los ecosistemas marinos más estudiados por los científicos, atraídos por su fácil acceso a tierra firme y por el interés y la curiosidad de conocer sobre los organismos que viven en esta zona o simplemente por su belleza escénica.

En Puerto Rico existen costas rocosas en todos los puntos cardinales del archipiélago. Estas se pueden observar desde Fajardo y Yabucoa, hasta Cabo Rojo y Quebradillas. Sin embargo, son más comunes y extensas en las costas norte y oeste

Estos ecosistemas pueden variar desde promontorios de roca de poca pendiente y poca elevación, hasta acantilados de decenas de metros de altura. Algunos ejemplos de estos acantilados están en el área del Faro los Morrillos en Cabo Rojo, en Guajataca, Isabela y en Quebradillas.

Si observamos detenidamente, nos percataremos que no todas las costas rocosas de Puerto Rico están formadas del mismo material rocoso. Dependiendo de los procesos geológicos que han ocurrido en un área en específico, las rocas tienen una forma y una composición distinta. Estas se pueden clasificar en rocas sedimentarias y en rocas ígneas

Figura 1. Esta foto muestra una costa compuesta de roca s sedimentarias, en el Bosque Estatal de Guánica, Puerto Rico.

Las rocas sedimentarias son aquellas que se forman debido a la acumulación o precipitación de sedimentos procedentes de otras rocas o restos orgánicos fósiles, a través del tiempo. Esta acumulación ocurre gracias a que se transportan diferentes partículas de estos sedimentos, por el agua o por el viento, que permite que se fijen unos con otros.

Dentro de las rocas sedimentarias se encuentran las eolianitas, que son las rocas sedimentarias más comunes que componen las costas rocosas, especialmente en las costas del norte de Puerto Rico. Estas rocas se forman por la deposición de granos de arenas que son transportados por el viento en la zona donde se desarrollan las dunas costeras, y eventualmente, son cementadas por minerales de carbonato de calcio. Básicamente, estas rocas son depósitos de dunas de arenas fosilizadas. Las eolianitas de Puerto Rico se formaron durante la época del Pleistoceno, hace aproximadamente unos 11,000 hasta 2,000,000 de años atrás. Estas se pueden encontrar en playas tales como Mar Chiquita en Manatí, playa Jobos en Isabela y Cueva del Indio en Arecibo.

Otra roca sedimentaria común en nuestras costas es la roca de playa, conocida también como arenisca (beachrock). Esta roca se forma a partir de la solidificación de gravas, arenas y cienos junto con minerales de carbonato de calcio. La roca de playa siempre está ubicada a lo largo de la costa de forma paralela y generalmente, a pocos metros de la línea de la costa. Se pueden encontrar roca de playa en la Reserva Marina Tres Palmas en Rincón, Punta Vacía Talega en Loíza, El Escambrón en San Juan, Punta Borinquen en Aguadilla y en Seven Seas en Fajardo.

Figura 2. Esta s fotos (arriba y abajo) muestran las dunas que se encuentran en Playa Middles en Isabela, Puerto Rico. Fotos provista s por: Efra Figueroa

Por otro lado, las costas rocosas ígneas provienen de rocas que se han formado por el enfriamiento y la solidificación del magma que se encuentra bajo la corteza terrestre. Estas rocas son expuestas a la superficie por procesos de erosión, por movimientos tectónicos, y/o actividad volcánica.

Factores ambientales a los que están expuestos los organismos en la costa rocosa

A diferencia de las playas arenosas, las costas rocosas proveen un espacio más estable y consistente para que los organismos tengan un área donde adherirse. La distribución de estos es determinada por su habilidad de adaptarse a los factores ambientales, biológicos y físicos presentes, tales como la salinidad, la temperatura, el oleaje, las mareas y la exposición al sol.

Las fluctuaciones en las mareas, dominadas por la interacción de la fuerza de gravedad entre el Sol, la Luna y la Tierra, influyen notablemente en la distribución de los organismos de la costa rocosa. Esto se debe a los grandes cambios en temperatura y a la posibilidad de desecación que ocurren por estas variaciones. Su capacidad para tolerar estos cambios y la exposición al sol determina estos patrones de distribución. A diferencia de otros lugares del mundo, donde las mareas varían varios metros de altura, en Puerto Rico la fluctuación media es de tan solo 0.5 metros (1.5 pies) de altura. Por lo general, ocurren dos mareas altas y dos mareas bajas, de forma alternada, en un período de 24 horas.

Por otro lado, este tipo de costa se caracteriza por ser un lugar de mucha energía en el oleaje. La acción de este sobre la costa rocosa es constante y afecta la supervivencia de los organismos de esta zona. Su efecto se puede dividir en dos formas: directo e indirecto. En el directo, el oleaje rompe y arranca a los objetos y/o seres vivientes que están sobre la roca cuando la ola choca. Esta cuando rompe, salpica agua y se extiende a la parte alta de la playa y sobrepasa los límites de la zona intermareal. La constante salpicadura del agua permite a los organismos marinos vivir en lo alto de la costa, en áreas más expuestas donde solo llega el rocío del mar. Sin embargo, en el efecto indirecto, el oleaje mezcla gases atmosféricos con el agua, lo cual

Figura 3. En esta foto se observa un promontorio compuesto por roca ígnea. Este se encuentra en Las Cabezas de San Juan en Fajardo. Foto provista por: Lesbia L. Montero Acevedo.

aumenta el contenido de oxígeno, de forma que áreas lavadas por el oleaje nunca carecerán de este elemento tan importante.

Un factor que es importante mencionar es la temperatura. La luz solar propicia la deshidratación de los organismos, por lo que tienen que crear mecanismos para reducir la pérdida de agua y disminuir su temperatura corporal para poder sobrevivir. En las partes que están más alejadas del agua solo llega el rocío por la acción del viento. Los rayos solares evaporan el agua de mar por lo que las temperaturas aumentan dentro y fuera del organismo.

La salinidad es otro elemento limitante en las costas rocosas. Esta se puede ver afectada por la evaporación o por las escorrentías de lluvias fuertes. En lugares donde el agua de mar se acumula, la evaporación causa aumentos en salinidad. Mientras que la lluvia causa una disminución de este parámetro en esta zona. Por eso, estos organismos presentan adaptaciones fisiológicas para soportar cambios en salinidad, y así poder controlar el contenido de sal en sus cuerpos. Sin embargo, una reducción o aumento extremo en salinidad puede exceder los límites de tolerancia de los organismos y causarles la muerte.

Todos los organismos presentes en este ambiente poseen unas adaptaciones morfológicas y fisiológicas que les permite superar las duras condiciones de este ecosistema. Las adaptaciones principales que se observan en estos organismos son primordialmente para evitar o minimizar el estrés impuesto por la exposición al aire y el causado por la acción del oleaje. Con el fin de resistir el impacto de estos factores, muchos organismos están adaptados a vivir fijos en la roca. Un ejemplo de una especie que tiene estas adaptaciones es la bayoca. Mientras que otros desarrollan formas de adherirse fuertemente al sustrato, lo que les permite moverse de manera limitada por la superficie. Esta característica las vemos en los quitones que tienen pies bien desarrollados y alargados. También hay organismos que han desarrollado conchas sólidas y resistentes que les permite aguantar la fuerza del oleaje como los caracoles del género Nerita

De otra parte, los organismos que quedan expuestos al aire presentan adaptaciones que les permite tolerar la pérdida de agua que puede ocurrir durante los diferentes ciclos de las mareas. Muchos organismos, cuando se encuentran expuestos pueden desplazarse a lugares más húmedos, como grietas, hendiduras y huecos donde pueden refugiarse. Otros, con sus conchas, logran protegerse del calor y pueden encerrarse en ellas para evitar la pérdida de agua cuando la marea baja. Aquellos organismos que no poseen conchas pueden producir capas de mucosidad para mantenerse húmedos.

Zonación de la costa rocosa

En la costa rocosa podemos encontrar varias zonas que difieren en su extensión vertical, dependiendo de la pendiente de la superficie, los cambios de marea y la exposición a la acción del oleaje. Los organismos se pueden encontrar organizados en un gradiente vertical de condiciones ambientales según su capacidad para subsistir a los factores y condiciones ya mencionados. La costa rocosa puede dividirse en tres grandes zonas, según Stephenson and Stephenson (1949).

Figura 4. En esta ilustración se pueden observar las zonas de la costa rocosa. Estas son: la zona sublitoral o infralitoral, la zona mesolitoral y la zona supralitoral.

Zona supralitoral: Los organismos de esta zona tienen adaptaciones para sobrevivir al alto contenido de sal del agua de mar que llega como rocío, a las temperaturas extremas, a la desecación por el viento y a la poca disponibilidad de agua en el lugar. Esta es la región más alta de las rocas. La misma comprende desde el área sobre la línea de marea más alta y debajo de la vegetación terrestre, hasta donde llega el rocío marino cuando las olas rompen contra la costa. Se caracteriza por ser una zona seca, donde encontramos plantas pequeñas y suculentas que pueden lidiar con la sal, con la desecación y con la falta de tierra en el lugar.

Zona mesolitoral: Esta es la zona que se encuentra humedecida constantemente con el agua de mar. Está inmediatamente bajo la zona de rocío, entre las líneas de mareas más altas y las mareas más bajas. Los organismos que habitan allí están expuestos a cambios periódicos en temperatura y de salinidad, según los cambios en la marea. Las adaptaciones les permiten tolerar desecación por la continua exposición al sol, obtener nutrientes del agua en momentos de sumersión, tolerar temperaturas variables y resistir el embate de las olas. Esta área exhibe una mayor variedad de organismos, tanto de algas como de animales.

Una peculiaridad importante de la zona mesolitoral es la formación y presencia de pozas de marea. Estas pozas se forman en las depresiones de las rocas cuando se llenan de agua, ya sea por la marea alta o por la lluvia.

Zona infralitoral o sublitoral: Esta zona es la que encontraremos sumergida en el agua y en contacto directo con las olas. Es extremadamente rica en organismos que no pueden tolerar por mucho tiempo la exposición al aire y, por lo

Figura 5. Estas fotos muestran algunos de los organismos presentes en la s costa s rocosa s y la gran diversidad que se encuentra allí. A la izquierda, el caracol Nerita versicolor, un molusco común en la zona mesolitoral. A la derecha, el erizo rojo Echinometra lucunter Este se puede encontrar en la zona infralitoral.

tanto, necesitan estar sumergidos bajo el agua. Las condiciones ambientales suelen ser más estables y constantes en esta zona, que por lo general, está dominada por varias especies de algas que se pueden incrustar a las rocas. Aquí también se pueden observar varias especies de animales que están presentes en otros ecosistemas marinos de Puerto Rico tales como: los erizos rojos

A pesar de lo ordinario que puedan parecer las costas rocosas, en comparación con otros ecosistemas marinos, estas ejercen una función muy importante, no solo en el ambiente marino local, sino también en los sistemas terrestres. Estos ecosistemas son dinámicos, en constante evolución y cambio, que permiten el intercambio de materia y energía a través de todo el sistema. La abundancia y la variedad de rocas, plataformas, depresiones y grietas ha favorecido la diversidad de organismos que solo se encuentran en este ambiente. Las rocas albergan moluscos, crustáceos, algas, esponjas, cnidarios y equinodermos, que no se encuentran en otros lugares de la costa. Además de proveer hogar para muchas especies, la costa rocosa aporta al sistema nutrientes, tales como fosfatos y nitratos, provenientes muchas veces, de las aves que anidan y posan sobre las rocas. Estos nutrientes son esenciales, particularmente, para la producción primaria del ambiente marino. Por otro lado, la liberación de huevos y larvas durante eventos de desove de organismos sésiles como las bayocas son fuente de alimento para especies marinas costeras.

Figura 6. Vista paisajista de la costa rocosa en los farallones del faro Los Morrillos en Cabo Rojo, Puerto Rico. En esta se pueden observar los acantilados de esa zona.

Desde el punto de vista terrestre, la costa rocosa sirve de protección al litoral de la energía fuerte del oleaje y de eventos atmosféricos severos, como los huracanes. También, dependiendo de su localización y forma, la costa rocosa influye en la morfología y en la composición de las costas aledañas, siendo un factor importante en la deposición de material rocoso y en la erosión de la línea de la costa.

Cabe destacar también el alto valor estético, patrimonial y cultural que la costa rocosa nos ofrece. Los acantilados, especialmente los acantilados presentes en la costa norte de Puerto Rico, sirven como miradores y observatorios que atraen a cientos de turistas cada año. Estas

fronteras ecológicas ofrecen uno de los mayores y mejores espectáculos paisajistas y visuales naturales que podemos encontrar en Puerto Rico.

Lamentablemente, el desarrollo urbano desmedido pone en peligro este ecosistema. Las construcciones alteran las comunidades de organismos presentes en el lugar. Plantas, aves y otros organismos son desplazados por la destrucción de su hábitat. Estas construcciones también impiden el disfrute paisajista que nos brinda la costa rocosa, y además pueden influir grandemente en la dinámica de la erosión de la misma. La presencia de estas estructuras también trae consigo la descarga de contaminantes al ecosistema, lo que exacerba las condiciones ambientales de este recurso.

Referencias

Lugo, A.E.; Ramos Álvarez, A.; Mercado, A.; La Luz Feliciano, D.; Cintrón, G.; Márquez D’Acunti, L.; Chaparro, R.; Fernández Porto, J.; Peisch, S.J.; Rivera Santana, J. (2004) Cartilla de la Zona Marítimo-Terrestre. Vol. 18, Núm. (1-3). Puerto Rico: Programa Sea Grant.

Miller, G.; Lugo, A.E. (2008) Guide to the ecological systems of Puerto Rico. General Technical Report IITF-GTR-35. Rio Piedras, PR: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, International Institute of Tropical Forestry. 437 p.

Mestey-Villamil, V. (2005). Laboratorio 4: Estudio de las adaptaciones presentes en la fauna y en la flora de la costa rocosa. Puerto Rico: Departamento de Biología, UPR-Cayey.

Montero Acevedo, L.L.; Burgos, S. (2004). La Costa Rocosa. Puerto Rico: Programa Sea Grant.

Nybakken, J.W. (1988) Marine Biology, and Ecological Approach. Second edition. Harper & Row Publishers. New York, USA.

Glosario

Acantilados: Porción de la costa con un corte vertical pronunciado de varios metros de altura, en forma de pared.

Antropogénicas: Que resulta de las actividades humanas.

Bayocas: Son animales artrópodos, pertenecientes al subfilo Crustacea, relacionados con los cangrejos y las langostas. Son animales exclusivamente marinos, son sésiles (pegados a un sustrato) y filtradores. Su cuerpo está compuesto de placas, parecido al caparazón de otros crustáceos, que les permite refugiarse.

Cienos: Son lodos blandos que se depositan en el fondo de lugares donde hay agua acumulada o en sitios bajos y húmedos.

Deposición: Proceso en el que se deposita una capa fina de material sobre un sustrato o sobre capas ya previamente depositadas.

Desecación: Cuando algo pierde humedad y se seca.

Duna: Es una acumulación de arena que se genera por la acción del viento, ya sea en el desierto o en la costa.

Eolianitas: Cualquier roca formada por la compactación de sedimentos depositados por el viento.

Gravas: Conjunto de materiales, de tamaño que se encuentra entre 2.00 mm hasta 4 096 mm, procedentes de minerales y rocas fragmentadas.

Inhóspito: Es un lugar poco acogedor o incómodo.

Litoral: Área de transición entre los sistemas terrestres y los sistemas marinos.

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

Mareas: Son los cambios periódicos del nivel del mar producidos principalmente por las fuerzas de acción gravitacional que ejercen el Sol y la Luna sobre la Tierra.

Oleaje: Movimiento progresivo y continuo de las olas. Este movimiento es causado generalmente por el viento y puede ser leve o fuerte.

Pendiente: Medida de la inclinación de una recta o de un plano. En las costas rocosas se refiere al declive y a la inclinación de una roca con respecto al horizonte.

pH: Es una medida de la acidez o la alcalinidad de una solución.

Pleistoceno: Es una época geológica perteneciente al período Cuaternario, que comenzó hace unos 2.6 millones de años y finalizó aproximadamente unos 10,000 años atrás. Se caracterizó por las bajas temperaturas que cubrieron el Planeta, la presencia de los mamíferos de gran tamaño, como el mamut y la aparición de los primeros antepasados del humano moderno.

Pozas: Son huecos en las rocas que acumulan agua de mar y/o de lluvia.

Promontorios: Elevación del terreno o punta rocosa de poca altura que se extiende hasta el mar.

Quitones: Nombre común de los moluscos de la clase Polyplacophora. Poseen una concha compuesta de 8 placas en la parte superior del cuerpo que les sirve de protección. La mayoría son herbívoros que se alimentan de algas y viven en sustratos rocosos, en la línea de la costa.

Rocas ígneas: Son las rocas que se crean cuando el magma se enfría y se solidifica.

Rocas sedimentarias: Son aquellas rocas que se forman debido a la acumulación o precipitación de sedimentos procedentes de otras rocas o restos orgánicos, a través del tiempo.

Salinidad: Es el contenido de sal disuelta en un cuerpo de agua.

Sedimentos: Son depósitos de materiales (rocas, arena, cienos, arcillas, entre otros) arrastrados por el viento y/o el agua.

Sésil: Organismo que está pegado sobre sustratos u otras superficies y que no se puede mover de un lugar a otro.

Solidificación: Es el proceso de endurecimiento de un material.

Sustrato: Material sólido, natural o residual, de origen mineral u orgánico, que se encuentra en la base del suelo. En los ecosistemas acuáticos se refiere a las gravas, arenas, rocas lisas, rocas sueltas o barro.

Zonación: Distribución de las diferentes especies de organismos de una comunidad a lo largo de diferentes zonas, normalmente horizontales. Esta distribución depende de diferentes factores bióticos (componentes vivos) y abióticos (componentes no vivos), que les conceden a cada zona unas características particulares que las hacen distintas unas de otras.

Nombre:

Profesor (a):

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Fecha:

Grado-Grupo:

Laboratorio: Explorando nuestras costas rocosas

Las costas rocosas son uno de los hábitats marinos más comunes en el litoral del archipiélago de Puerto Rico. Por su localización y variedad de formaciones rocosas podemos encontrar una diversidad de organismos viviendo en ellas, los cuales presentan unas adaptaciones para poder sobrevivir en las diferentes condiciones ambientales allí presentes. En este ecosistema se van a encontrar animales tales como cangrejos, aves y erizos, y hasta organismos sésiles como las algas y las bayocas. Su distribución, desarrollo y supervivencia va a estar determinada, en gran medida, por la temperatura y la salinidad, entre otros parámetros importantes. Estos factores van a depender de su ubicación dentro de las zonas de la costa rocosa.

A pesar de los desafíos que estos organismos encuentran naturalmente en la costa, también se añaden aquellos creados por el ser humano. La basura y las descargas de aguas usadas afectan negativamente la presencia de las especies que viven en la costa rocosa. Las actividades antropogénicas alteran los factores naturales ya presentes, creando condiciones inhóspitas para la existencia de los organismos.

I. Planteamiento del problema. Luego de haber leído la introducción de este laboratorio, identifica el problema que se desprende de la situación presentada, escríbelo y explícalo en el espacio correspondiente. Recuerda que, al plantear el problema, debes delimitarlo y expresarlo de la forma más clara, sencilla y precisa posible. Este y su explicación deben estar redactados en oraciones completas (una oración para el problema y varias para la explicación).

1. Identifica el problema y explícalo.

2. Escribe la pregunta de investigación.

II. Hipótesis: Contesta las siguientes preguntas en oraciones completas. Luego, elabora una hipótesis utilizando estas respuestas como guía.

1. ¿Crees que las actividades humanas están afectando el desarrollo de los organismos que viven en la costa rocosa?

2. Si aceptas que lo afecta, ¿qué factores entiendes que sería determinante en el crecimiento y distribución de estas especies en las costas rocosas? Explica.

Hipótesis:

III. ¿Cómo hacer tus cuadrantes?

Para poder entender algunos ecosistemas, los biólogos, en sus investigaciones de campo, utilizan transectos como método para seleccionar un punto de referencia en el que se recogerán o recopilarán las muestras del estudio. Por su parte, los cuadrantes son instrumentos que permiten hacer comparaciones entre diferentes áreas del lugar del muestreo. Estos cuadrantes se colocan de manera aleatoria a través de la línea del transecto. Allí se podrán identificar los organismos que quedan dentro para medir su abundancia.

Para realizar este laboratorio construirás un cuadrante de 50 cm2 (0.50 m2 o 19.7 pulgadas2 aproximadamente) utilizando lo siguiente.

Materiales:

1. Tubos de 3/4” de PVC - Se necesitarán 2.2 metros de tubo por cada cuadrante construido.

2. Codos de PVC de 3/4”- Se utilizarán cuatro (4) por cuadrante.

3. PVC primer

4. Segueta

5. Pega de PVC

6. Cordones de colores de nilón (al menos 5 metros de cordón)

7. Taladro y barrena de 1/8”

8. Pega caliente

9. Cinta métrica

10. Papel de periódico

11. Cinta adhesiva (tape)

12. Lápiz

Medidas de seguridad:

1. Para realizar el cuadrante es importante que solicites ayuda y la supervisión de un adulto.

Nota: Para ahorrar tiempo en la preparación de los materiales y del laboratorio, el maestro podría traer los cuadrantes ya construidos al salón de clases.

Procedimiento previo al experimento:

Construyendo el cuadrante:

1. Corta, cuidadosamente, los tubos de PVC en pedazos de 0.48 m (18.9 pulgadas aprox.) utilizando una segueta.

2. Coloca los tubos dentro de los codos de PVC para formar el cuadrado. Ármalos antes de pegarlos, para asegurarte de que los largos estén correctos. Cuando todos los lados estén alineados, marca con un lápiz los puntos donde los tubos se insertan con los codos. Cuando los pegues, asegúrate de que los codos queden alineados nuevamente a las marcas. El interior del cuadrante debe medir 0.50 m (19.7 pulgadas aprox.) en todos sus lados.

3. Coloca el cuadrante sobre el papel de periódico para poder aplicar el primer en las terminaciones de los tubos de PVC y dentro de los codos.

4. Luego, aplica una capa fina de la pega de PVC sobre el primer y une el tubo con el codo. Asegúrate de que estén alineados correctamente y déjalos secar. Haz un lado a la vez en una superficie plana para asegurarte que el marco queda derecho.

5. Una vez tengas el marco hecho, debes hacer cuatro (4) huecos en los tubos de PVC, uno (1) por cada lado Primero, utilizando la cinta métrica mide estos lados y luego, marca con un lápiz en el interior del centro del tubo el punto donde los huecos van a ser taladrados. Estos huecos deben estar exactamente a 10 cm de distancia uno del otro.

6. Repite este procedimiento hasta tener marcado los cuatro (4) tubos.

7. Utilizando un taladro, perfora los huecos en ambas caras de los tubos. Para hacer esto, pide la ayuda de un adulto.

8. Una vez todos los huecos estén hechos, corta un pedazo de 2.5 m de cordón de nilón.

9. Comienza a tejer el cordón entre dos lados opuestos. En un lado ata un nudo y comienza a insertar el hilo a través de los huecos. Recuerda halar levemente para que el hilo esté firme.

10. Cuando termines de atar, utiliza pega caliente para pegar y asegurar que los nudos no se suelten.

11. Repite el procedimiento con los otros 2.5 m de cordón que colocarás en los otros dos lados (opuestos) de los tubos.

Durante el experimento:

Medidas de seguridad:

1. Se deben seleccionar áreas de fácil acceso y seguras. Hay que tener precaución al realizar los transectos del mesolitoral y el sublitoral por el oleaje.

2. Antes de comenzar el viaje de campo, infórmale a tu familia el lugar que estarás visitando.

3. Debes conocer las condiciones del tiempo antes de tu visita para que no comprometas tu seguridad en el agua. Por eso, busca cuáles son las condiciones del tiempo para cada playa ese día. Esto lo puedes hacer a través de una aplicación gratuita que puedes descargar desde el celular llamada Pa' la Playa desarrollada por el Sistema Caribeño de Observación Oceánica Costera (CARICOOS). Para saber cómo descargarlo, lee el anejo incluido sobre esta aplicación.

Nota: Pa' la Playa no contiene información de todas las playas de Puerto Rico. Por lo tanto, si no consigues las playas seleccionadas en esta, busca en la página del Servicio Nacional de Meteorología en San Juan utilizando el enlace: https://www.weather.gov/sju/. Allí, verifica si hay en efecto alguna advertencia sobre las condiciones marítimas.

4. Al llegar a la costa rocosa seleccionada, sigue las instrucciones de tu maestro o líder en todo momento ya que este ecosistema es sumamente peligroso dependiendo de su geografía, el lugar de la Isla, las condiciones del tiempo, entre otros factores. Por eso, debes tener mucho cuidado al realizar tu trabajo.

5. Es importante que todos utilicen zapatos cerrados, apropiados para caminar en rocas y que se puedan mojar.

6. El uso de sombrero y camisa de manga larga es altamente recomendable. También debes utilizar un bloqueador solar que sea seguro para ti y para el ambiente.

7. Lleva al menos una botella de agua potable para consumo en el campo.

8. Ten siempre disponible y accesible algún medicamento antihistamínico, en caso de que alguien desarrolle alguna alergia por picadas de insectos o por contacto con organismos marinos.

9. Lleva un kit de primeros auxilios; las caídas y cortaduras son muy comunes en este ambiente.

10. Aunque las costas rocosas se caracterizan por tener oleaje fuerte, visita áreas donde la fuerza del oleaje sea menor y cuando las mareas estén más bajas. Por otro lado, evita lugares de mucha profundidad cerca de la costa.

11. Es importante que nunca le des la espalda al mar y que tampoco muestreen solos.

12. Debes tener cuidado al caminar por el lugar ya que las rocas resbalan.

13. Ten precaución al caminar para evitar pisar los organismos del lugar.

14. Personas que no sepan nadar deben permanecer siempre lejos del agua.

15. Se espera que los estudiantes respeten los organismos que se estén estudiando. De removerse algún organismo temporeramente, deben ser devueltos al mismo lugar y posición donde se encontraron.

Materiales:

1. Cinta métrica

2. Cuadrantes 50 cm x 50 cm

3. Portapapeles (Clipboards)

4. GPS

5. Guías de identificación de organismos

6. Lápiz

7. Marcadores (Sharpies)

8. Jarra o cubeta

9. Hidrómetro (en caso de que no tengas un refractómetro)

10. Refractómetro

11. Termómetro

12. Kit de calidad de agua

Procedimiento:

Los estudiantes se dividirán en dos subgrupos El subgrupo 1 medirá el transecto que atravesará las tres zonas de la costa rocosa que se estudiarán. Luego, realizará los conteos en los cuadrantes a través del transecto. Mientras que el subgrupo 2 tomará las medidas de calidad de agua por cada zona. Al terminar el experimento en el campo, ambos grupos compartirán los datos.

Subgrupo 1. Conteo de organismos:

1. Al llegar a la costa, inspecciona el lugar donde estarán trabajando. Toma una fotografía del área. Esta foto puede ser utilizada como referencia para comparar el lugar en futuros estudios.

2. Selecciona el lugar donde colocarás tu transecto. Es importante que incluya las tres zonas de la costa rocosa: zona supralitoral, zona mesolitoral y zona infralitoral.

3. Asegúrate de que el área sea llana y con poco oleaje.

4. Anota las coordenadas del punto en GPS y anótalas en la hoja de trabajo.

5. Mide el transecto utilizando la cinta métrica. Anota el largo de tu transecto.

6. Marca, a través del transecto, los puntos donde se colocarán los cuadrantes. La distancia entre ellos se determinará de acuerdo al ancho del área de estudio. Recuerda que estos puntos deben estar ubicados dentro de las tres zonas de estudio. Por ejemplo, si tienes una costa amplia, estos conteos pueden realizarse cada 3 o 5 metros de distancia entre los puntos.

7. Luego de marcar los puntos a través del transecto, mide de forma paralela 1 metro a cada lado del transecto. Y coloca los cuadrantes en ambos extremos.

8. Coloca tus cuadrantes a un metro de distancia, paralelos a tu línea de transecto.

9. Utilizando la guía de identificación de organismos de la costa rocosa, que está incluida en este laboratorio, cuenta y anota el número de individuos por especie encontrados dentro de los cuadrantes. Para especies grandes, el conteo dentro del cuadrante puede ser simple. Sin embargo, para especies más pequeñas, y probablemente de mayor cantidad, cuenta los individuos en un solo recuadro del cuadrante y multiplica ese número por la cantidad de recuadros que contengan esa especie.

10. Repite este proceso para todas las especies que se encuentran en la lista, en la tabla de datos. Es posible que no todas las especies estén presentes en el transecto, en ese caso escribe cero en el lugar correspondiente de la tabla.

11. Luego de haber contado y anotado la cantidad de especies y la cantidad de individuos de cada una, toma tu cuadrante y muévete al próximo punto de tu transecto.

12. Repite la recopilación de datos por especie e individuos.

Subgrupo 2. Midiendo parámetros físico-químicos:

1. Se estarán tomando medidas de temperatura en todos los puntos del transecto. En aquellos puntos donde haya presencia de agua, además de la temperatura del aire, también se tomará la temperatura del agua, el pH, la salinidad, los nitratos, los fosfatos y el oxígeno disuelto.

2. Estas mediciones se realizarán mientras el subgrupo 1 realiza el conteo de organismos. Al finalizar, ambos subgrupos compartirán la información.

3. Para tomar los datos de los parámetros físico-químicos sigue las instrucciones incluidas en el anejo de este laboratorio.

4. Colocarás los datos obtenidos en las tablas de datos provistas para este propósito.

Hoja de datos

Parámetros

Temperatura del aire

del agua

Hora: ______________________________

Nombre: ___________________________

Transecto #: ________________________

Fecha: _____________________________

Nombre de la playa: __________________ Pueblo: ____________________________

Coordenadas de GPS: _________________ Condiciones del tiempo: _______________

CUADRANTE #2

ZONA SUPRALITORAL

CUADRANTE #1

ESPECIES

Cenchritis muricatus

Nerita peloronta

Nerita tessellata

Nerita versicolor

Echinolittorina tuberculata

Littorina zigzag

Planaxis nucleus

Batillaria minima

Acanthopleura granulata

Fissurella barbadensis

Clibanarius tricolor

Chthamalus stellatus

Echinometra lucunter

Stichodactyla helianthus

Parámetros Lectura

Temperatura del aire

del agua

Hoja de datos

Hora: ______________________________

Transecto #: ________________________

Nombre: ___________________________

Fecha: _____________________________

Nombre de la playa: __________________ Pueblo: ____________________________

Coordenadas de GPS: _________________ Condiciones del tiempo: _______________

CUADRANTE #2

ZONA MESOLITORAL

CUADRANTE #1

ESPECIES

Cenchritis muricatus

Nerita peloronta

Nerita tessellata

Nerita versicolor

Echinolittorina tuberculata

Littorina zigzag

Planaxis nucleus

Batillaria minima

Acanthopleura granulata

Fissurella barbadensis

Clibanarius tricolor

Chthamalus stellatus

Echinometra lucunter

Stichodactyla helianthus

Hoja de datos

Parámetros

Temperatura del aire

del agua

disuelto

CUADRANTE

Nombre: ___________________________ Hora: ______________________________

Fecha: _____________________________ Transecto #: ________________________

Nombre de la playa: __________________ Pueblo: ____________________________

Coordenadas de GPS: _________________ Condiciones del tiempo: _______________

ZONA INFRALITORAL

CUADRANTE

ESPECIES

Cenchritis muricatus

Nerita peloronta

Nerita tessellata

Nerita versicolor

Echinolittorina tuberculata

Littorina zigzag

Planaxis nucleus

Batillaria minima

Acanthopleura granulata

Fissurella barbadensis

Clibanarius tricolor

Chthamalus stellatus

Echinometra lucunter

Stichodactyla helianthus

IV. Cálculos: Utilizando los datos obtenidos durante la realización del experimento, haz lo siguientes cálculos.

Para este laboratorio se va a calcular la abundancia relativa de los organismos presentes en las tres zonas de la costa rocosa. La abundancia relativa es la cantidad de los individuos de una especie con respecto al número total observado de organismos en un área.

Abundancia relativa (%) = Cantidad de individuos por especie x 100

Número total de individuos

Ejemplo: De los 650 individuos en total que se contaron en un muestreo, 11 de estos son de la especie Nerita versicolor. Calcula la abundancia relativa para esta especie:

Abundancia relativa (%) = 11 x 100 650

Abundancia relativa (%) = (0.017) x 100

Abundancia relativa (%) = 1.7, la abundancia relativa de la especie Nerita versicolor en el muestro fue de 1.7 %.

En la siguiente tabla, escribe el número total de individuos por especie de todas las zonas (suma el total de individuos por especie de todas las zonas). Luego, coloca el total de todos los individuos en el área correspondiente. Y por último, calcula la abundancia relativa.

Especies

Cenchritis muricatus

Nerita peloronta

Nerita tessellata

Nerita versicolor

Echinolittorina tuberculata

Littorina zigzag

Planaxis nucleus

Batillaria minima

Acanthopleura granulata

Fissurella barbadensis

Clibanarius tricolor

Chthamalus stellatus

Echinometra lucunter

Stichodactyla helianthus

Número total de individuos por especie

V. Gráficas. Utilizando los datos que encontraste en el campo y con los datos que apuntaste en tus tablas, realiza las siguientes gráficas de pie, para determinar la cantidad de organismos que observaste por cada cuadrante. Puedes utilizar Excel (ver instrucciones incluidas en el anejo que se encuentra al final del laboratorio) para construirlas. Si no tienes acceso a este programa, haz estas gráficas en el espacio provisto a continuación. Asegúrate de colocar todas las partes de la gráfica, por ejemplo, nombre de la gráfica, leyenda, porcientos, entre otros elementos que sean necesarios.

Número total de organismos por cuadrante:

Zona supralitoral

Zona mesolitoral

Zona infralitoral

Utilizando los datos sobre los parámetros de temperatura del aire, la temperatura del agua y el de la salinidad, construye dos (2) gráficas de barras en el siguiente espacio provisto. La primera gráfica mostrará la temperatura del aire y la del agua por cada zona. En la segunda, coloca los datos de la salinidad que mediste en las tres áreas. Puedes utilizar Excel (ver instrucciones incluidas en el anejo que se encuentra al final del laboratorio) para construirlas. Si no tienes acceso a este programa, haz estas gráficas en el espacio provisto a continuación. Asegúrate de colocar todas las partes de la gráfica, por ejemplo, nombre de la gráfica, leyenda, porcientos, entre otros elementos que sean necesarios.

Una vez hayas calculado la abundancia relativa de los organismos por zona, vas a construir una gráfica de pie con tus resultados. En esta gráfica, colocarás la abundancia relativa de los organismos en todo el muestreo.

VI. Análisis. Lee cuidadosamente cada pregunta, contéstalas claramente y en oraciones completas.

1. ¿Qué grupo de organismos fueron los más abundantes en la zona supralitoral?

2. ¿Qué grupo de organismos fueron los más abundantes en la zona mesolitoral?

3. ¿Qué grupo de organismos fueron los más abundantes en la zona infralitoral?

4. ¿Qué características, o adaptaciones, particulares crees que ayudan a que ciertos organismos sean más abundantes que otros por cada zona? ¿Observas alguna diferencia en colores, tamaños o formas?

5. Observando los parámetros medidos en los cuadrantes, ¿crees que exista alguna relación con los organismos presentes por cada zona?

6. ¿Crees que la presencia y abundancia de estos organismos sea afectada por algún tipo de contaminación antropogénica?

7. ¿Crees que estos parámetros han cambiado a través del tiempo? ¿Estos parámetros serán, o están siendo afectados por el cambio climático? Explica.

VII. Conclusión. Redacta, en forma de párrafo y en oraciones completas, las conclusiones a las que llegaste luego de realizar este laboratorio. Recuerda que debes incluir las respuestas que encontraste a la hipótesis que hiciste al principio del trabajo.

Alternativa para el salón de clases

En caso de que las condiciones del mar no estén aptas para visitar la costa rocosa o si se hace difícil poder visitarla, esta es otra alternativa para realizar el laboratorio sobre este tema. En esta actividad, el maestro creará los transectos en el salón de clases o en el patio de la escuela.

Materiales:

1. Cuadrantes 50 cm x 50 cm

2. Portapapeles (clipboards)

3. Guía de identificación de organismos

4. Lápiz

5. Marcadores

6. Cinta métrica

7. Soga

8. Organismos de papel

Procedimiento:

Nota al maestro: Previo a comenzar el laboratorio, el maestro utilizará la(s) soga(s) para preparar y organizar los transectos en el salón de clases o en el patio. Estos deben ubicarse de manera paralela, al menos 2 metros de distancia uno del otro. Debido a lo limitado que pudiera ser el espacio, los transectos pueden ser de 3 - 5 metros de largo cada uno.

Cuando los transectos estén alineados y preparados, el maestro utilizará los dibujos de los organismos que se le proveen en el manual para distribuirlos en el transecto, ya que estos serán utilizados por los estudiantes para sus conteos. Los organismos serán colocados de manera aleatoria a lo largo del transecto de acuerdo a la zona a la que pertenecen (supralitoral, mesolitoral e infralitoral). El docente también debe encargarse de dividir los grupos de estudiantes antes de comenzar el laboratorio.

Conteo de organismos:

1. Mide el transecto utilizando la cinta métrica. Anota el largo de tu transecto.

2. Marca, a través del transecto, los puntos donde se colocarán los cuadrantes. Recuerda que solo se harán tres cuadrantes por transecto. La distancia entre ellos se determinará de acuerdo al largo del transecto creado por el maestro.

3. Luego de marcar los puntos a través del transecto, mide de forma paralela 1 metro a cada lado del transecto. Y coloca los cuadrantes en ambos extremos.

4. Coloca tus cuadrantes a un metro de distancia, paralelo a tu línea de transecto.

5. Utilizando la guía de identificación de organismos de la costa rocosa, que está incluida en este laboratorio, cuenta y anota el número de individuos por especie encontrados dentro de los cuadrantes.

6. Repite este proceso para todas las especies que se encuentran en la lista, en la tabla de datos. Es posible que no todas las especies estén presentes en el transecto En ese caso, escribe cero en el lugar correspondiente de la tabla.

7. Luego de haber contado y anotado la cantidad de especies y la cantidad de individuos de cada una, toma tu cuadrante y muévete al próximo punto de tu transecto.

8. Repite la recopilación de datos por especie e individuos.

9. No se tomarán datos sobre los parámetros físico-químicos. Sin embargo, busca información sobre los factores naturales y antropogénicos (debidos al ser humano) que afectan a los organismos que viven en las tres zonas estudiadas. Esto es para que puedas hacer el análisis y conclusión del laboratorio.

Notas al estudiante:

1. Se utilizará la hoja de datos para el laboratorio, pero se obviará y no se tomarán los datos sobre los parámetros físico-químicos.

2. También se utilizarán las partes de cálculos, gráficas, análisis (utilizando las preguntas que apliquen) y conclusión del laboratorio original.

CLAVE DE IDENTIFICACIÓN DE INVERTEBRADOS DE LAS COSTAS ROCOSAS DE PUERTO

RICO

Clase GASTROPODA

Familia NERITIDAE

MOLUSCOS

Se caracterizan por tener una concha gruesa, en forma redondeada y enrollada. Generalmente, son de pequeño a mediano tamaño (2- 40 mm), y sus conchas se caracterizan por sus patrones y sus colores contrastantes, que oscilan desde color negro con marcas geométricas hasta color blanco con manchas brillantes.

El color de la concha generalmente es blanco con manchas negras. También pueden encontrarse de color negro

No presenta dientes en la zona parietal.

El opérculo es de color negro.

Nerita tessellata

Presenta dientes en el labio parietal, y una mancha roja/anaranjada.

El opérculo es color marrón. Presenta una espiral.

Nerita peloronta

NOTA: Las especies del género Nerita, a pesar de ser comunes, y debido a su similitud, son clasificadas de manera más precisa si son removidas de la roca para poder observar sus características. Por favor, hazlo con cuidado y devuelve el animal al mismo lugar y posición en la que lo encontraste

Nerita versicolor

Presenta dientes en la zona parietal.

El opérculo es color marrón.

Familia LITTORINIDAE

Estos moluscos se caracteriza n por sus conchas fuertes, con protuberancias puntiagudas. Generalmente, las conchas son claras y algunas presentan manchas en forma de zigzag.

La concha es de color gris o blanco.

El opérculo es color marrón oscuro.

Cenchritis muricatus

La concha tiene manchas con patrón de zigzag.

La concha es de tono gris, blanca o azul.

CLAVE DE IDENTIFICACIÓN DE INVERTEBRADOS DE LAS COSTAS ROCOSAS DE PUERTO

RICO

MOLUSCOS

Clase GASTROPODA

Familia BATILLARIIDAE

Familia FISSURELLIDAE

Esta familia presenta una concha puntiaguda y alargada. Usualmente, se pueden encontrar cangrejos ermitaños utilizando las conchas vacías de esta especie.

La concha es estrecha y puntiaguda

Sus conchas son cónicas, o en forma de domo. Presentan un orificio en el ápice de la concha para eliminar desperdicios.

Fissurella barbadensis

Batillaria minima

Clase POLYPLACOPHORA

Familia CHITONIDAE

Estos animales son comúnmente conocidos como quitones. Su “concha” está compuesta de ocho placas articuladas. Pueden medir de 1 a 3 pulgadas (2.54 a 7.62 cm) de largo. Debido a su color y su forma, se pueden confundir fácilmente con las rocas.

El cinturón es de apariencia granulada.

Tiene ocho placas dorsales articuladas para protección.

Acanthopleura granulata

Orificio apical

Estrías radiales

CNIDARIOS

Clase ANTHOZOA

Familia Stichodactylidae

Los tentáculos de esta anémona son cortos y redondeados, de color amarillo, marrón o verde.

Stichodactyla helianthus

Clase HEXANAUPLIA

Familia Chthamalidae

ECHINODERMOS

NOTA: No manipules ni toques los erizos en el campo. Pueden lastimar.

Clase ECHINOIDEA

Familia ECHINOMETRIDAE

Poseen una testa ovalada con un diámetro de hasta 3 cm. Las espinas suelen ser gruesas y puntiagudas. Su color puede variar entre negro y rojo

Echinometra lucunter

ARTRÓPODOS

Estos crustáceos viven pegados a las rocas, formando muchas veces colonias Son conocidos comúnmente como bayocas.

Clase MALACOSTRACA

Familia DIOGENIDAE

Este pequeño cangrejo, que alcanza hasta los 2 cm de tamaño, usualmente se observa utilizando las conchas de Batillaria minima como hogar.

Clibanarius tricolor

ROCOSAS DE PUERTO RICO

Características anatómicas de las conchas de los gastrópodos

Espira (baja)

Labio parietal o labio interno

Ápice

Diente parietal

Opérculo

Labio externo

Espira (alta)

Nódulos

Abertura

Abertura: Es el agujero principal de la concha, por donde emerge (sale) la cabeza y el pie del animal para poder moverse y alimentarse.

Ápice: Es la punta, muchas veces puntiaguda, de la concha de los gastrópodos. Es la parte más antigua de la concha.

Diente parietal: Son proyecciones del labio parietal en algunas especies de gastrópodos.

Espira: Es la espiral formada alrededor del eje de la concha. Es el conjunto de todas las vueltas, excepto la última.

Labio externo: Es uno de los bordes que rodean la abertura de la concha. El labio externo suele ser fino y frágil.

Labio interno: Es uno de los bordes que rodean la abertura de la concha. El labio interno suele ser grueso.

Opérculo: Es una pieza en forma de disco que sirve como tapa para proteger de la depredación y de la deshidratación, cuando el animal se oculta en la concha.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Calidad de agua

La calidad de las aguas costeras es un elemento importante cuando de estudiar las playas se trata. La calidad del agua se define como los atributos o características que tiene un cuerpo de agua, de manera tal, que reúna o cumpla con los criterios de aceptabilidad para sus distintos usos. Estas características pueden ser químicas, físicas y/o biológicas e incluyen diferentes parámetros (biológicos y fisicoquímicos) que se utilizan para medir el nivel de nutrientes en el agua. Los nutrientes son cualquier elemento o compuesto químico necesario para desarrollar el metabolismo de un ser vivo. En términos de la calidad del agua, los nutrientes son sustancias disueltas orgánicas e inorgánicas que los organismos necesitan para vivir. Una pobre calidad en el agua implica riesgos potenciales para los organismos marinos y costeros, para la salud de los bañistas y para otros usuarios de las playas.

Para medir las condiciones en las que se encuentra un cuerpo de agua, se toma como referencia el estándar de calidad de agua determinado por el Departamento de Recursos Naturales y Ambientales (DRNA) de Puerto Rico. El estándar de calidad de agua se refiere al límite máximo permitido (del parámetro medido) en el cuerpo de agua, sin que se afecte la salud humana y/o el funcionamiento del ecosistema. Cuando una muestra de agua excede el estándar de calidad de agua significa que estamos ante una posible contaminación. Por ejemplo, cuando se determina que una playa tiene un exceso de bacterias o virus provenientes de los desechos

Figura 1. Esta foto muestra a varios estudiantes de la Escuela Elemental y Superior Antolina Vélez midiendo la calidad del agua en un viaje de campo a Isla Magueyes.

humanos o de animales, estos pueden contaminar el agua y ocasionar enfermedades. Es importante destacar que existen diferencias en cuanto al tipo de agua y su uso. Es decir, los estándares para el agua potable, el agua dulce superficial, el agua subterránea y las aguas costeras, no son iguales. Por otro lado, dentro de la categoría de aguas costeras hay pequeñas variaciones en el estándar dependiendo del uso, si es de contacto primario (bañistas) o de contacto secundario o indirecto (marinas, muelles).

Existen diferentes procesos, métodos o formas para medir la calidad del agua. Esta se puede medir en el campo in situ (en la misma playa) o en un laboratorio. De igual manera, existen equipos simples como los kit de monitoreo colorimétricos y otros digitales más sofisticados. A continuación, presentaremos los parámetros principales para medir la calidad del agua, cuál es su importancia y cómo medir estos parámetros en aguas costeras utilizando un kit de monitoreo colorimétrico.

Parámetros principales para medir la calidad del agua

Los parámetros son características que ayudan a clasificar grupos en propiedades o elementos. En la calidad del agua los parámetros pueden ser biológicos o físicoquímicos. Los biológicos son considerados aquellos que se basan en la presencia de organismos. Mientras que los físicoquímicos se refieren a la medición de elementos químicos y físicos del agua de mar tales como el oxígeno, los nitratos, los fosfatos, entre otros.

Parámetros biológicos

Coliformes

Los coliformes fecales son un grupo de bacterias naturales que están presentes en el tracto digestivo del cuerpo humano y en animales de sangre caliente Su presencia en el agua de mar es indicadora de contaminación. Estas bacterias llegan comúnmente al mar por descargas de aguas usadas. Es decir, por la presencia de materia fecal en cuerpos de agua. La Administración Federal de Drogas y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) y la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) utilizan este parámetro como indicador microbiológico de contaminación de aguas usadas por la relativa facilidad con que estas pueden ser detectadas y por su viabilidad en el ambiente acuático. La presencia de aguas usadas podría contener bacterias patógenas, virus, protozoarios

Figura 2. Esta foto muestra las bacterias llamadas coliformes.

Foto por Eric Erbe, coloración digital por Christopher Pooley, ambos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA, por sus siglas en inglés). Dominio público https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=958857

o parásitos. Esto puede ocasionar en el cuerpo humano infecciones como neumonía, abscesos, meningitis, septicemia, infección en los ojos y en los oídos.

Enterococcus

Otro grupo de bacterias comúnmente encontradas en el agua de mar son los estreptococos. Dentro de este grupo se encuentra la bacteria enterococcus. Esta bacteria se encuentra en los intestinos, las heces y los alimentos. Es resistente a altas salinidades y puede causar infecciones del aparato genitourinario, infecciones en heridas, entre otros. El DRNA y otras organizaciones llevan a cabo monitoreo de coliformes fecales o enterococos en diversas playas de la isla. Este monitoreo se hace siguiendo el procedimiento estándar establecido por la EPA. El nivel de contaminación está determinado por el número de colonias en una muestra de agua de 100 ml.

Parámetros físicoquímicos

Oxígeno disuelto

Figura 3. En esta foto se observan las bacterias enterococcus.

Foto por: Janice Haney Carr - Public Health Image Library (PHIL), Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, por sus siglas en inglés) Dominio público. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=717876

En el océano, el oxígeno constituye uno de los gases de mayor importancia porque este se encarga de controlar diferentes reacciones químicas significativas. Un ejemplo de esto son los procesos metabólicos básicos de la mayoría de las plantas y de los animales. Aquellos organismos que son aeróbicos, que necesitan oxígeno para vivir, utilizan el oxígeno disponible en el agua de mar para realizar su reacción fundamental: la respiración. Durante este proceso de respiración, el oxígeno es absorbido Sin embargo, otros procesos como la fotosíntesis, que es la reacción opuesta a la respiración, permiten que el dióxido de carbono se reemplace por oxígeno y de esta manera se añade este gas a la columna de agua. Por lo tanto, aunque la mayor parte del oxígeno proviene de la atmósfera, el proceso de fotosíntesis en las plantas marinas, como las hierbas marinas, también provee oxígeno al agua de mar.

Figura 4. Reacción química de fotosíntesis y respiración.

Por ejemplo, conocemos que los árboles en la superficie de la Tierra se encargan de tomar el dióxido de carbono presente en la atmósfera para convertirlo en oxígeno. De manera similar, en el fondo marino las plantas acuáticas hacen lo mismo, remueven el dióxido de carbono (CO2) del agua y liberan oxígeno. Este oxígeno que se produce puede ser consumido por organismos marinos o por bacterias que descomponen las plantas y otros animales muertos. Esto es importante porque ambos procesos, la respiración y la fotosíntesis, ayudan a mantener en equilibrio la cantidad de oxígeno que podemos encontrar en el océano. Sin embargo, cuando estos procesos no están balanceados y se produce demasiado oxígeno o por el contrario, se consume en exceso (se reduce), se dice que su concentración cambia. Cuando la concentración de oxígeno disuelto es bajo o el agua se vuelve anóxica (el oxígeno está agotado), puede no solamente ser un indicador de contaminación, sino que también puede ser letal para la mayoría de los organismos marinos. Esto quiere decir, que por no tener suficiente oxígeno podrían morir.

La tabla 1 presenta algunas de las consecuencias que podrían ocurrir en los diferentes ecosistemas de acuerdo a la concentración de oxígeno disuelto en mg/L.

Tabla 1.

Rangos de concentración de oxígeno disuelto y las consecuencias más frecuentes que esto tiene en los ecosistemas

Concentración de oxígeno disuelto (mg/L) Condición Consecuencias

0 Anoxia (no hay oxígeno presente) Muerte masiva de organismos aeróbicos

0 - 5 Hipoxia (disminución del oxígeno disponible)

5 - 8 Aceptable

Desaparición de organismos y especies sensibles

Tabla 1.

Rangos de concentración de oxígeno disuelto y las consecuencias más frecuentes que esto tiene en los ecosistemas

Concentración de oxígeno disuelto (mg/L)

8 - 12 Buena

Condición

> 12 Sobresaturada (hay exceso de oxígeno)

Consecuencias

Concentraciones adecuadas para la vida de la gran mayoría de especies de peces y otros organismos acuáticos

Sistemas en plena producción fotosintética

Organismos que requieren niveles elevados de oxígeno, como algunos peces y algas, se benefician de esto.

Ahora bien, existen diferentes métodos y técnicas para medir el oxígeno disuelto en el agua de mar. No obstante, uno que frecuentemente se utiliza corresponde al cálculo del porcentaje de saturación. El porcentaje de saturación del oxígeno disuelto en el agua de mar se refiere a la cantidad de oxígeno que puede aguantar (contener) la columna de agua. Este se determina considerando la lectura de oxígeno disuelto en mg/L o ppm (partes por millón) y dividiéndolo por el 100% del valor de oxígeno disuelto para el agua (a la misma temperatura y presión del aire).

Tabla 2.

Nivel de oxígeno disuelto y el porcentaje de saturación de oxígeno en la calidad del agua

Nivel de oxígeno disuelto

Supersaturación

Excelente

Adecuado

Aceptable

Porcentaje de saturación de oxígeno disuelto

≥ 101%

90 - 100 %

80 - 89 %

60 - 79 %

Pobre < 60%

La tabla presenta el nivel de oxígeno disuelto que hay en una muestra dependiendo del porcentaje de saturación presente en esta según LaMotte (2020).

Notas:

1. Para determinar el porcentaje de saturación de oxígeno es necesario utilizar una tabla de porcentaje de saturación que relacionen la temperatura y la cantidad de oxígeno disuelto, ver Tabla 3.

2. En los kits de monitoreo de calidad de agua, se considera la temperatura para poder determinar el porciento de saturación de oxígeno.

Es importante señalar que el porciento de saturación y la concentración del oxígeno disuelto en el agua de mar, aunque se relacionan entre sí, no son lo mismo. Por ejemplo, si consideramos el cálculo del porcentaje de saturación y resulta ser excelente, esto significa que hay un 100% de saturación, es decir la columna de agua está llena de oxígeno. En cambio, si está sobresaturada significa que la columna de agua tiene más oxígeno del que aguanta y esto provoca que este se escape a la atmósfera (Tabla 1). En otras palabras, el porcentaje de saturación nos dice cuánto oxígeno hay presente en comparación con lo que realmente aguanta o cabe en una columna de agua. Determinar este porcentaje depende de otras variables tales como: la concentración de oxígeno, la temperatura, la salinidad y la presión (Tabla 3) Mientras que la concentración nos dice únicamente cuánto oxígeno hay presente.

Para calcular el porciento de saturación, según el kit LaMotte (2020), se utiliza la tabla 3 Para aprender a utilizarla, realiza el siguiente ejercicio de ejemplo:

Ejemplo: Luego de tomar una muestra de oxígeno disuelto utilizando, el LaMotte Estuary & Marine Monitoring Kit, se esperaron cinco (5) minutos y se corroboró el color de la muestra Utilizando la escala colorimétrica que provee el kit, se comparó el color que tomó el agua de mar dentro del frasco y se determinó que esta tenía una concentración de 8 ppm. A la misma muestra, se le tomó la temperatura y se encontró que tenía un valor de 18˚C (64.4˚F). Utilizando los datos provistos determina, ¿cuál es el porciento de saturación del oxígeno disuelto en la muestra?

Solución: En la tabla a continuación, puedes ver que la primera fila (color azul) se presenta la cantidad de oxígeno disuelto en ppm. Mientras que la primera columna (color verde) se presenta la temperatura.

Nota: Para conocer este dato (cantidad de oxígeno disuelto) debes comparar el color de la muestra que obtuviste con la escala colorimétrica que provee el kit de medición. No todos los kits proveen los mismos métodos para determinar los valores que buscas, por esto es bien importante leer las instrucciones antes de comenzar. En este caso, utilizaremos como ejemplo la información que provee el LaMotte Estuary & Marine Monitoring Kit específicamente.

Figura 5. En esta foto se observa la muestra de agua tomada en el campo.

Foto: Policy Forum Guyana, tomada del vídeo Using the La Motte Water Monitoring Kit - Part 3 disponible en https://www.youtube.com/watch?v=kpHy0izEdBY

Para encontrar el porcentaje de saturación, sigue los siguientes pasos:

• Paso 1 – Identifica dónde se encuentra la cantidad de oxígeno disuelto que se obtuvo en la muestra. En el ejemplo presentado esta cantidad es 8 ppm.

• Paso 2 – Identifica dónde se encuentra la cantidad de la temperatura medida. En el ejemplo, la temperatura es igual a 18˚C (64.4˚F).

• Paso 3 – Encuentra el valor donde ambos se intersecan (se encuentran), este es el valor del porciento de saturación.

Tabla 3.

Tabla para determinar el porciento de saturación del oxígeno disuelto en la columna de agua

Determinación de % de saturación

Esta tabla presenta los cálculos basados en niveles de solubilidad del oxígeno en agua al nivel del mar, de “Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater, 18th edition”, según LaMotte (2020)

Los resultados obtenidos en las mediciones de oxígeno disuelto en el agua de mar pueden variar dependiendo de la hora en la que se realiza la medida. Por ejemplo, durante el día, suelen encontrarse concentraciones mayores de oxígeno disuelto. Esto se debe a que la fotosíntesis llega a sus mayores niveles durante las horas en que el sol incide directamente sobre la superficie del océano. Luego del mediodía, esta concentración comienza a disminuir

registrándose menor presencia de oxígeno en la noche. Es por esto que se recomienda realizar este tipo de mediciones a la misma hora cada día.

Nitrato

El nitrato es un nutriente necesario en el ambiente marino para que las plantas y los animales que allí existen puedan cumplir con su rol en la síntesis de proteínas. Cuando hay un exceso de este, se genera un incremento en el crecimiento de plantas y algas en el mar. Estos compiten con la vegetación acuática sumergida y pueden dejar sin oxígeno a otros organismos.

El exceso de nitrato en el agua de mar causa eutrofización. La eutrofización es el aumento excesivo en la cantidad de nutrientes presentes en el agua. Por lo general, este exceso proviene de la actividad humana, como por ejemplo: la agricultura, la ganadería o la actividad industrial. Esto causa el crecimiento desmedido de algunas algas y otras plantas que, durante su proceso de desarrollo y descomposición, consumen gran cantidad de oxígeno, lo que afecta severamente al ecosistema marino.

Fosfato

El fosfato es un nutriente fundamental en las reacciones metabólicas. Este es esencial para el crecimiento y la reproducción celular de plantas y animales. Esto quiere decir que, si se encuentra en exceso, puede causar un aumento excesivo de las plantas, de la actividad bacteriana y por consiguiente, ocurre una disminución del oxígeno. Al igual que con el nitrato, el exceso de fosfato en el agua de mar causa eutrofización.

pH

El pH es una medida importante para determinar cuán ácida o alcalina (base) es una solución. Muchos de los materiales que entran al agua de mar tales como los aerosoles, el polvo suspendido en el aire y los desechos humanos, afectan el pH de diversas formas.

Figura 6. Estas fotos muestran el fenómeno de eutrofización en las costas de Joyuda, Puerto Rico. Fotos tomadas por: Jannette Ramos García

Para medir el pH se utiliza una escala que va de 0 a 14 donde el 0 es muy ácido, el 7 es neutro y el 14 muy alcalino. Usualmente, el agua fresca tiene un pH entre 6.5 y 7, mientras que el agua de mar tiene un pH aproximado de 8.2. Generalmente, cuando el pH del agua de mar está entre 5 y 9 los organismos marinos tienen mayor posibilidad de completar su ciclo de vida. Por lo que variaciones drásticas en el pH, muy ácido o muy básico, afecta el desarrollo de los organismos marinos.

Batería

Ácido estomacal

Limón

Agua

Sangre

Bicarbonato de sodio

ÁCIDO

NEUTRAL

Tabletas estomacales

Solución de amoniaco

Jabón

Cloro

Limpiador de tuberías

ALCALINO

Figura 7. Escala de pH para determinar la acidez o alcalinidad de una sustancia.

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Vinagre

Tomate

Café

Leche

Turbidez

La turbidez es una medida del nivel o del grado de transparencia del agua debido a la presencia de partículas o materia suspendida. La materia suspendida, usualmente, consiste en la acumulación de desperdicios orgánicos, de plancton y de materia orgánica. Se mide en unidades NTU (unidades nefelométricas de turbidez) o en unidades arbitrarias llamadas Unidades de Turbidez de Jackson (JTU, por sus siglas en inglés). Comúnmente, para realizar esta medición se utiliza un Disco Secchi.

Altos niveles de turbidez afectan la apariencia del agua de mar y reducen la penetración de la luz solar. Esto último afecta el proceso de fotosíntesis lo que reduce el crecimiento de las plantas y limita la fuente de alimentos para invertebrados y peces. También aumenta los niveles de contaminación del agua, disminuye el oxígeno e incrementa la temperatura

Figura 8. Esta imagen muestra un Disco Secchi, instrumento que se utiliza para medir la turbidez en el agua.

Para construir un Disco Secchi casero, puedes visitar el siguiente enlace: https://www.youtube.com/watch?v=SPC5j21FDX0.

Durante la temporada de lluvia, la turbidez suele ser mayor. Esto se debe a que las escorrentías generadas por tormentas son altas y el exceso de materiales orgánicos e inorgánicos es llevado al mar.

Temperatura

La temperatura se encarga de controlar la distribución de los organismos marinos y las actividades de estos. Como la temperatura afecta directamente los procesos físicos, químicos y biológicos que se llevan a cabo en el mar, también afecta el proceso de fotosíntesis, la reproducción, la alimentación y los procesos metabólicos. Se mide en grados Celsius y generalmente se ve afectada por el aire, la nubosidad y las corrientes marinas. En el fondo del mar se encuentra el agua más fría, mientras que en la superficie se encuentra el agua más caliente. Por lo que en el fondo del mar, donde la temperatura es más baja, se puede encontrar mayor cantidad de oxígeno disuelto. Esto se debe a que la relación entre el oxígeno y la temperatura es inversamente proporcional. Esto quiere decir que, a menor temperatura, podemos encontrar mayor cantidad de oxígeno disuelto, mientras que a mayor temperatura, menor oxígeno disuelto en el agua.

Salinidad

La salinidad es la cantidad de sal disuelta que se encuentra en el agua de mar. Este es el factor principal que controla la distribución de los organismos marinos. La concentración de sal o salinidad depende de varios factores. Entre estos se encuentra la evaporación del agua ocasionada por la energía del sol. En las zonas tropicales de la Tierra el sol incide casi directamente. Esto hace que la tasa de evaporación sea mayor y por consiguiente, haya mayor salinidad. Otro factor que afecta a este parámetro directamente es la intrusión o flujo de agua dulce. La intrusión de agua dulce puede darse por el exceso de lluvia (precipitación), las desembocaduras de grandes ríos o el derretimiento de los glaciares. Cuando altas cantidades de agua dulce llegan al mar ocasionan que la salinidad disminuya.

Algunas de las sales minerales que pueden encontrarse en el agua de mar son: cloruro, sodio, magnesio, calcio y potasio, entre otros. De todas las sales presentes, el cloruro y el sodio constituyen cerca del 85% del total de las sales disueltas. Esta mezcla de sales son los componentes principales de la sal de mesa común que típicamente utilizamos para cocinar. La salinidad del agua de mar promedio es de 35 psu (practical salinity units). Este valor se determina considerando la concentración (cantidad de sal por peso) que hay en el agua.

Kit de medición

En el mercado existen muchísimos equipos para la medición de la calidad del agua. Estos pueden ser muy sofisticados o muy sencillos, y a su vez, tan costosos o económicos como se desee. La mayoría de los kits económicos que se utilizan en el campo, contienen reactivos en tabletas o en líquidos que reaccionan con la muestra de agua salada cambiando de color. Estos cambios en color se comparan con una escala colorimétrica, ya creada por el fabricante, y de esta manera se determina la presencia o concentración de los parámetros en la muestra. Cada kit tiene sus propias instrucciones de uso. Es bien importante que antes de utilizarlo, te asegures de leer bien las instrucciones para así no contaminar o perder las muestras.

Nota: Es importante señalar que ni el Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ninguna marca en particular.

Sugerencias para lograr un muestreo exitoso

Para lograr un muestreo exitoso, se recomienda seguir los siguientes pasos:

1. Asegúrate de observar bien el área bajo estudio. Identifica estructuras, desembocaduras de ríos y/o descargas de aguas usadas antes de comenzar tu muestreo.

2. Lee de antemano las instrucciones proporcionadas por el fabricante del kit de muestreo que estarás utilizando. Cada uno tiene sus propias especificaciones y es importante conocer los detalles antes de utilizarlo en el campo.

3. Al tomar la muestra de agua, utiliza guantes y si las condiciones marítimas lo permiten, toma la muestra de agua detrás de la ola rompiente. Esto ayudará a que la muestra no tenga exceso de arena o sedimento.

4. Para tomar la muestra de agua, debes enjuagar con agua de mar el envase en varias ocasiones para asegurarte que lo único que haya dentro sea el agua que quieres analizar.

5. Ten a la mano todo el equipo necesario para tomar las muestras. Por ejemplo, tubos de ensayo, reactivos (tabletas o gotas), tapas, entre otros.

6. Comienza tomando la muestra de oxígeno disuelto. Esto debe ser así debido a que la presencia de todos los microorganismos vivos en el agua causa que este sea el primero en consumirse. Luego, continúa con aquellas muestras en la que, según las instrucciones, le toman más tiempo a los reactivos reaccionar con el agua. Por ejemplo, el nitrato, el fosfato y las muestras biológicas

Nota: Las muestras de los parámetros biológicos por lo general, tardan días en dar

Glosario

Aguas anóxicas: Son áreas en aguas marinas, agua dulce o de aguas subterráneas donde el oxígeno disuelto está agotado.

Aminoácidos: Son moléculas que se unen para formar proteínas.

Anoxia: Es la ausencia total, o casi total de oxígeno en el agua de mar.

Bacterias patógenas: Son bacterias (organismos unicelulares) que pueden ocasionar enfermedades infecciosas en otros organismos vivos

Calidad del agua: Atributos o características que tiene un cuerpo de agua, de manera tal, que reúna o cumpla con los criterios de aceptabilidad para sus distintos usos. Estas características pueden ser químicas, físicas y/o biológicas e incluyen diferentes parámetros (biológicos y fisicoquímicos) que se utilizan para medir el nivel de nutrientes en el agua.

Coliformes fecales: Son un grupo de bacterias naturales que están presentes en el tracto digestivo del cuerpo humano y en animales de sangre caliente. Su presencia en el agua de mar se considera como un contaminante.

Disco Secchi: Instrumento para medir la turbidez del agua. Consiste en un disco dividido en 4 partes, dos blancas y dos negras, que mide de 40 cm a 60 cm de diámetro. A este se le amarra a una soga para determinar la profundidad en la cual el disco deja de ser visible.

Estándar de calidad de agua: Se refiere al límite máximo permitido (del parámetro medido) en el cuerpo de agua, sin que se afecte la salud humana y/o el funcionamiento del ecosistema.

Eutrofización: Es el aumento desmedido de la cantidad de nutrientes, como nitratos o fosfatos, presentes en el agua. Esto causa el crecimiento desmedido de algunas algas y otras plantas que, durante su proceso de desarrollo y descomposición consumen gran cantidad de oxígeno, lo que afecta severamente el ecosistema marino.

Fitoplancton: Son organismos, generalmente microscópicos, que viven flotando en aguas marinas o dulces (no tienen mucha capacidad de movimiento). Muchos de ellos son de origen vegetal, por lo que necesitan hacer fotosíntesis para generar su propio alimento.

Meningitis: Es la inflamación del tejido delgado que rodea el cerebro y la médula espinal, llamada meninge. Existen varios tipos de meningitis. La más común es la meningitis viral, que ocurre cuando un virus penetra en su organismo a través de la nariz o la boca y se traslada al cerebro. La meningitis bacteriana es rara, pero puede ser mortal. Suele comenzar con bacterias que causan infecciones parecidas a la gripe. Puede causar un ataque cerebral, sordera y lesiones cerebrales. También puede dañar otros órganos. Las infecciones por neumococo y las

infecciones meningocócicas pueden causar meningitis bacteriana. (MedlinePlus, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU, 2020)

Neumonía: Es una afección respiratoria en la cual hay una infección del pulmón. La neumonía puede ser causada por muchos tipos de microbios. El tipo más común de bacteria es el Streptococcus pneumoniae (neumococo). Los virus, como el de la gripe también son una causa común de neumonía. (MedlinePlus, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU, 2020)

Nutrientes: Cualquier elemento o compuesto químico necesario para desarrollar el metabolismo de un ser vivo. En la calidad del agua son sustancias disueltas orgánicas e inorgánicas que los organismos necesitan para vivir.

Porcentaje de saturación de oxígeno disuelto: Es la lectura de oxígeno disuelto en mg/L o ppm (partes por millón) dividido por el 100% del valor de oxígeno disuelto para el agua (a la misma temperatura y presión del aire).

Proteínas: Son moléculas formadas por una o varias cadenas de aminoácidos.

Parásitos: Son microorganismos o animales pequeños que viven dentro o sobre otro organismo y se nutre de este.

Protozoarios: Son organismos microscópicos unicelulares que viven en ambientes húmedos o medios acuáticos. También se conocen como parásitos.

Septicemia: Conocido como envenenamiento de la sangre. Se considera una grave infección que ocurre en el torrente sanguíneo debido a una previa infección bacteriana que ocurre en alguna parte del cuerpo.

Síntesis: es el proceso en el que se obtiene un compuesto a partir de sustancias más sencillas.

Síntesis de proteínas: proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. (EcuRed, 2020)

Sustancias inorgánicas: Son aquellas sustancias que no tienen vida (muertas) que no contienen los elementos propios de la vida tales como carbono, oxígeno e hidrógeno. El cloruro de sodio (la sal de mesa) y el ácido clorhídrico (HCl) son ejemplos de este tipo de sustancia.

Sustancias orgánicas: Son aquellas sustancias que se encuentran relacionadas con la vida y contienen diferentes combinaciones de carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, entre otros. Algunos ejemplos de este tipo de sustancias son: los azúcares, las proteínas, el alcohol, el aceite y el petróleo.

Referencias

Cambers, G., Ghina F. (2007). Introducción a Guardarenas: Una herramienta educativa para el desarrollo sustentable. Puerto Rico: Programa Sea Grant.

EcuRed (2020). Síntesis de proteínas. Consultado el 1 de julio de 2020 en https://www.ecured.cu/S%C3%ADntesis_de_prote%C3%ADnas#:~:text=Se%20conoce%20 como%20s%C3%ADntesis%20de,situados%20en%20el%20citoplasma%20celular.

Éticos. (2017). ¿Qué son los parásitos? Consultado el 23 de junio de 2020 en https://medium.com/ @eticosparaguay/que-son-los-par%C3%A1sitos-b61a65b84989

Guemisa. (2020). Oxígeno disuelto. Consultado el 23 de junio de 2020 en https://guemisa.com/articulos/ que%20es%20oxigeno_disuelto.pdf

LaMotte. (2020). Low Cost Estuary & Marine Monitoring Kit. Maryland: Earth Force®.

MedlinePlus, Biblioteca Nacional de Medicina de EEUU. (2020). Meningitis. Consultado el 28 de junio de 2020 en https://medlineplus.gov/spanish/meningitis.html

MedlinePlus, Biblioteca Nacional de Medicina de EEUU. (2020). Neumonía. Consultado el 28 de junio de 2020 en https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000145.htm

McCaffrey, S., Catchment W., (s.f.). Water quality parameters & indicators. Consultado el 23 de junio de 2020 en https://sswm.info/sites/default/files/reference_attachments/MCCAFFREY%20n y%20Water%20Quality%20Parameters%20&%20Indicators.pdf

Navarro, A. (2017). Ecosistemas costeros saludables: Calidad de agua. Puerto Rico: Programa Sea Grant.

NIH. (2020). Bacteria. Consultado el 23 de junio de 2020 en https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Bacteria

Oxígeno Disuelto. (2018, 17 mayo). [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=QhDLqvShtJk

Seladi-Schulman, J., O’Connell, K., Cafasso, J. (2018). Septicemia. Consultado el 23 de junio de 2020 en https://www.healthline.com/health/septicemia

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Instrucciones para construir gráficas de pastel o pie y de barras en el programa Microsoft Excel

Para analizar los datos del porciento de la cantidad de organismos que encontraste en las diferentes zonas de la costa rocosa estudiada, realizarás una gráfica de pastel o pie con los datos que obtuviste durante el laboratorio. Una gráfica de pastel se compone de un círculo dividido en partes, donde el área de cada una es proporcional al número de datos obtenidos de cada categoría. Este tipo de gráfica se utiliza para representar la proporción de la información que conseguiste. Los elementos que esta debe tener son los siguientes: título, porcientos (%) y leyenda con sus respectivos nombres.

A continuación, se encuentra el procedimiento que debes seguir para construir tu gráfica de pastel o pie.

1. Busca en tu computadora el ícono de Microsoft Excel y da doble clic para abrir el programa.

2. Al entrar, verás la siguiente ventana. Selecciona Blank workbook.

3. Una vez estés en el workbook, realiza una tabla que contenga los datos tal como los obtuviste en tu experimento. Por ejemplo, para realizar la gráfica de abundancia relativa:

4. Una vez que ingreses los datos al programa Microsoft Excel, procederás a construir la gráfica Para esto, selecciona las columnas de Especies y de Abundancia relativa de la tabla. Luego, oprime la pestaña (tab) de INSERT. 2

5. Una vez en el tab de INSERT, en el área de Recommended Charts, selecciona el ícono de gráfica de pastel o pie. Una vez seleccionado, verás que aparece la gráfica. Es importante que selecciones las gráficas en formato 2-D.

6. Cuando hayas seleccionado todo en el orden designado, obtendrás una gráfica como la siguiente. Es recomendable que utilices una gráfica que contenga el porciento dentro de cada sección del círculo. Para cambiar el título de la gráfica, selecciona la misma gráfica y te saldrán tres (3) recuadros a la derecha. Haz clic en el que tiene una cruz verde y escoge, con una marca de cotejo, lo siguiente: chart title, data lables y legend. Da doble clic sobre el elemento que deseas modificar y cambia lo que sea necesario. Por ejemplo, si deseas colocar un título apropiado, haz doble clic sobre el lugar donde va el título y escríbelo.

7. Una vez que hayas trabajado con todos los elementos, tendrás una gráfica como la siguiente:

Abundancia relativa (%) de los organismos en la costa rocosa

Cenchritis muricatus

Nerita peloronta

Nerita tessellata

Nerita versicolor

Echinolittorina tuberculata

Littorina zigzag

Planaxis nucleus

Batillaria minima

Acanthopleura granulata

Fissurella barbadensis

Clibanarius tricolor

Chthamalus stellatus

Echinometra lucunter

Stichodactyla helianthus

*Los nombres científicos se escriben en itálica. Sin embargo, Excel no permite colocarle este formato en la leyenda.

8. Luego de hacer la gráfica de pie, debes construir dos (2) de barras para analizar los parámetros de temperatura y de salinidad medidos en cada zona. Para esto, realiza los mismos pasos, solamente que en vez de seleccionar la gráfica de pie, debes seleccionar la gráfica de barras. Por ejemplo:

9. Una vez hayas escogido la gráfica de barras, el resultado será lo siguiente. Recuerda que debes colocar todos los elementos de una gráfica: título, nombre de los ejes, leyenda (si es necesario), entre otros.

Plancton

Laboratorio: El plancton marino

Unidad: Plancton

Tiempo: El maestro lo determinará de acuerdo al nivel y las necesidades de los estudiantes.

Estrategia de enseñanza: PBL

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

Técnica de enseñanza: laboratorio, trabajo cooperativo, discusión

Técnica de assessment (avalúo): Informe de laboratorio

Integración con otras materias: Biología, Ecología, Ciencias Marinas, Investigación científica, Matemáticas, Tecnología

Nivel de profundidad:

Nivel I: Pensamiento memorístico

Nivel II: Pensamiento de procesamiento

Nivel III: Pensamiento estratégico

Nivel IV: Pensamiento extendido

* El maestro adaptará el laboratorio al nivel de sus estudiantes. También determinará aquellas partes del laboratorio que son más efectivas para el grado que estos cursan.

Objetivos

Al realizar el laboratorio El plancton marino los estudiantes podrán:

• identificar el problema de investigación. (conceptual)

• escribir la pregunta de investigación. (procedimental)

• redactar la hipótesis del estudio. (procedimental)

• buscar información del área bajo estudio. (procedimental)

• recopilar información sobre las características generales de las playas estudiadas (procedimental)

• construir una red de plancton para tomar muestras de estos organismos. (procedimental)

• medir temperatura del agua y del aire. (procedimental)

• calcular la cantidad de plancton (fitoplancton y zooplancton) existentes en las muestras tomadas.

• identificar los diferentes organismos que hay en las muestras tomadas (procedimental)

• clasificar los plancton en fitoplancton o zooplancton. (procedimental)

Objetivos, cont.

• calcular la cantidad de especies encontradas (procedimental)

• graficar los datos encontrados. (procedimental)

• analizar sus hallazgos. (conceptual)

• comparar la abundancia y la diversidad de los organismos encontrados en las playas estudiadas. (procedimental)

• identificar los posibles factores que amenazan la supervivencia de los plancton. (procedimental)

• exponer sus conclusiones basadas en el proceso investigativo (procedimental)

• valorar la importancia de los organismos planctónicos el océano y el planeta. (actitudinal)

• colaborar con sus compañeros en la investigación. (actitudinal)

deben vivir en formas que sostengan el océano. Acciones individuales y colectivas son necesarias para gestionar eficazmente los recursos del océano.

Estándares de contenido y expectativas de gradoNivel Primario

Literacia oceánica: Principios esenciales y conceptos fundamentales

Tomado del Ocean Literacy Network, traducido por el Centro de Investigación Oceanográfica en el Pacífico Sur-Oriental.

Principio 4: “El océano hace la Tierra habitable”

a. La mayor parte del oxígeno en la atmósfera se origina de las actividades de organismos fotosintéticos en el océano.

Principio 5: “El océano sostiene una gran diversidad de vida y ecosistemas”

a. La vida del océano varía en tamaño desde el más pequeño virus al animal más grande que ha vivido en la Tierra, la ballena azul.

e. El océano es tridimensional; por ende, ofrece gran espacio para la vida y los diversos hábitats que van desde la superficie a través de la columna de agua, hasta el fondo marino. La mayor parte del espacio para la vida en la Tierra está en el océano.

f. El hábitat de los océanos está definido por factores ambientales. Debido a la interacción de los factores abióticos como la salinidad, temperatura, oxígeno, pH, la luz, los nutrientes, la presión, el sustrato y la circulación, la vida marina no está distribuida uniformemente temporal o espacial, es decir, es "desigual". Algunas regiones de los océanos apoyan la más diversa y abundante vida que puede haber en cualquier lugar de la Tierra, mientras que gran parte del océano se considera un desierto.

Principio 6: “El océano y los humanos están íntimamente conectados”

g. Todo el mundo es responsable del cuidado de los océanos. El océano sostiene la vida en la Tierra y los seres humanos

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

K.IT1 Utiliza prácticas de ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

K.IT1.1 Reconoce y utiliza instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla, para recopilar información y datos relacionados con las ciencias.

K.IT1.2 Desarrolla pensamiento científico y matemático al implementar -de forma sencilla- procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y experimentación; y prácticas de ciencias e ingeniería.

K.IT1.3 Ejecuta experimentos y demostraciones científicas sencillas.

K.IT1.4 Expresa y sugiere de forma oral posibles soluciones a diferentes problemas.

1.IT1 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

1.IT1.1 Desarrolla prácticas de ciencias e ingeniería como procesos para solucionar problemas.

1.IT1.2 Reconoce que en las prácticas de ciencias e ingeniería una hipótesis es una posible solución a un problema.

1.IT1.3 Utiliza y manipula instrumentos tales como la lupa, el termómetro, el reloj y la regla para recopilar información y datos.

1.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación y

experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

1.IT1.8 Utiliza la tecnología al desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

2.IT1 Aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería para solucionar problemas en su quehacer científico.

2.IT1.1 Desarrolla prácticas de ciencias e ingeniería como procesos para solucionar problemas.

2.IT1.2 Utiliza las prácticas de ciencias e ingeniería para poner a prueba una hipótesis en la posible solución de un problema.

2.IT1.3 Utiliza pensamiento matemático para determinar la medida (y las unidades) de algunas propiedades físicas de los objetos, como la longitud y el volumen (de líquidos); e instrumentos de medición, como la regla, el reloj, un envase calibrado y el termómetro.

2.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación, al utilizar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar, optimizar y evaluar diseños que le permitan solucionar problemas.

3.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

3.IT1.2 Utiliza las prácticas de ciencias e ingeniería para poner a prueba una hipótesis en la posible solución de un problema.

3.IT1.3 Experimenta para identificar variable manipulada y variable de respuesta.

3.IT1.4 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación, para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

3.IT1.5 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y los instrumentos de medición propios a esta [la balanza (masa), el metro y la regla (longitudes grandes o pequeñas, según corresponda), el reloj (tiempo), el termómetro (temperatura), la probeta (volumen de un líquido)].

3.IT1.6 Comunica datos mediante tablas sencillas, algún esquema o un diagrama.

4.IT1 Utiliza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permitan solucionar problemas.

4.IT1.1 Distingue y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en cada proceso de investigación y experimentación que realiza.

4.IT1.2 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación y experimentación para desarrollar prácticas de ciencias e ingeniería.

4.IT1.3 Lleva a cabo investigaciones para identificar la variable manipulada, la variable de respuesta, el grupo control y el grupo experimental.

4.IT1.4 Utiliza pensamiento matemático para determinar la magnitud y las unidades correspondientes a una medida, en el Sistema Internacional de Unidades (SI); y las conversiones propias de esta.

4.IT1.5 Comunica datos mediante tablas; esquemas; diagramas; o gráficas lineales, circulares o pictóricas.

4.IT1.6 Desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería, tales como definir un problema de diseño o ingeniería; desarrollar posibles soluciones, y optimizar (mejorar) las soluciones al problema, prototipo o diseño generado.

5.IT1 Analiza y aplica las prácticas de las ciencias e ingeniería al describir, desarrollar y optimizar diseños que le permitan solucionar problemas relacionados con las ciencias.

5.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones utilizando las prácticas de ciencias e ingeniería con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

5.IT1.4 Utiliza las prácticas de las ciencias e ingenieríamediante los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación- para aplicarlas en el desarrollo de investigaciones y en el diseño de soluciones a problemas.

5.IT1.5 Comunica datos -mediante tablas, gráficas y anotaciones- de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

Estándar: Ciencias Biológicas

Expectativas e indicadores:

K.CB1 Utiliza y desarrolla prácticas de observación a través de los sentidos, para entender el mundo que le rodea y las interacciones de los seres vivos en su entorno natural.

K.CB1.2 Utiliza los sentidos para llevar a cabo observaciones sobre algunos seres vivos (las plantas, los animales, los seres humanos).

K.CB1.3 Distingue características parecidas entre los seres vivos, de características que los hacen diferentes.

K.CB1.4 Infiere que los seres vivos requieren de agua, luz y suelo para sobrevivir, observando su entorno natural.

K.CB4 Reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener las condiciones adecuadas que favorecen la sobrevivencia de los organismos en su ambiente.

K.CB4.1 Valora y respeta la diversidad de los seres vivientes.

K.CB4.2 Describe el entorno físico donde viven los animales, y valora su cuidado.

1.CB1 Describe, identifica y representa -mediante el diseño de modelos- las estructuras en las plantas y en los animales que les permiten satisfacer sus necesidades y facilitan su sobrevivencia.

1.CB1.1 Realiza observaciones a través de los sentidos, sobre las estructuras en las plantas y en los animales necesarias para sobrevivir.

1.CB1.2 Distingue y agrupa plantas y animales, según las características que los hacen parecidos o diferentes.

2.CB2 Analiza y representa, mediante el diseño de modelos, las interacciones entre organismos (plantas y animales), sus estructuras y el ambiente, que les permiten sobrevivir y reproducirse en los ecosistemas.

2.CB2.7 Reconoce los ecosistemas como lugares donde interactúan lo vivo (factores bióticos) y lo no vivo (factores abióticos).

2.CB2.8 Identifica, mediante ejemplos, los componentes vivos y los no vivos en un ecosistema.

2.CB2.9 Reconoce las cadenas alimentarias y describe la función de las plantas como productores.

2.CB4 Identifica y reconoce la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la interacción de los organismos en su ambiente.

2.CB4.3 Describe en qué consisten los recursos naturales y menciona cómo se relacionan con la biodiversidad de los ecosistemas.

2.CB4.4 Describe la importancia del cuidado de los recursos naturales para organismos (plantas y animales) que viven en los ecosistemas de Puerto Rico.

3.CB2 Reconoce y analiza las necesidades de protección y formación de grupos para poder sobrevivir y adaptarse, entre organismos de una misma especie y en interacción con otras especies, dentro de sus ambientes.

3.CB2.1 Reconoce que los ecosistemas están formados por grupos de organismos denominados especies

3.CB2.3 Distingue diferentes tipos de especie en un ecosistema; y reconoce que las especies necesitan de otras especies o seres vivos, y del ambiente, para sobrevivir.

3.CB2.6 Describe las características particulares de hábitats en los que viven plantas y animales, para construir un argumento que explique cómo algunos tipos de organismo tienen mejor oportunidad de sobrevivir, otros sobreviven con mayor dificultad y otros no logran adaptarse y sobrevivir.

3.CB2.8 Plantea una solución a un problema causado por la intervención humana, y que altera el ambiente y la vida de plantas o animales en algún hábitat específico.

5.CB1 Analiza y explica los medios de clasificación y agrupación de los seres vivos según sus estructuras; así como la manera en la que producen el material que necesitan para crecer y transferirlo -mediante el aire y el suelo- a otros organismos vivos, para su recuperación, crecimiento, desarrollo, reproducción y sobrevivencia.

5.CB1.11 Describe y representa, mediante gráficos o modelos simples, cómo ocurre el proceso de fotosíntesis en las plantas, para reconocer su importancia en los ecosistemas y para los seres vivos.

5.CB4 Explica la importancia de la conservación de los recursos naturales para mantener la biodiversidad y las condiciones ambientales adecuadas que favorecen la interacción, la sobrevivencia y la reproducción de los organismos en su ambiente.

5.CB4.1 Describe los recursos naturales que son esenciales para mantener la biodiversidad en los ecosistemas.

5.CB4.2 Identifica un ecosistema cercano a su comunidad, para describir formas en las que puede evitarse la contaminación que altera los organismos en su ambiente.

5.CB4.4 Diseña soluciones para que los seres humanos puedan ayudar a manejar y proteger los factores bióticos y abióticos en los ecosistemas.

Estándar: Ciencias Físicas

Expectativas e indicadores:

K.CF1 Describe y agrupa la materia según sus propiedades físicas, para inferir posibles cambios al exponerla al calor.

K.CF1.1 Reconoce y describe los distintos tipos de materia, de acuerdo con sus propiedades físicas.

K.CF1.2 Describe y agrupa la materia según algunas de las propiedades físicas que presentan (la textura, la forma, el color, el tamaño).

K.CF1.3 Utiliza el pensamiento matemático en el proceso de experimentación, al emplear medidas arbitrarias para describir la materia.

K.CF1.4 Identifica que el calor puede producir cambios en la materia.

2.CF1 Describe la materia y la clasifica cualitativamente, según las propiedades físicas que posee, para explicar posibles cambios que esta pueda sufrir.

2.CF1.2 Describe y agrupa distintos tipos de materiales, según las propiedades físicas observables que presentan.

2.CF1.3 Compara y contrasta la materia de acuerdo con las propiedades físicas que presentan (tamaño, color, maleabilidad, porosidad, forma, textura, dureza, flexibilidad).

2.CF3 Identifica y explica la importancia de diversas fuentes de energía, con énfasis en las formas de energía que provienen del Sol: la luz y el calor.

2.CF3.5 Explica que el alimento es la fuente primaria de energía de los organismos vivos, y clasifica los diferentes alimentos de acuerdo con su origen (animal o vegetal).

3.CF1 Describe y clasifica la materia cualitativa y cuantitativamente, según sus propiedades físicas, para reconocer sistemas de clasificación simples; y describir los posibles cambios que esta pueda sufrir.

3.CF1.1 Utiliza observaciones cualitativas y cuantitativas para describir las propiedades físicas de la materia, incluyendo los estados de la materia, la temperatura, la masa, el volumen, el magnetismo y la flotabilidad, entre otras.

4.CF1 Analiza la importancia de describir y clasificar adecuadamente la materia, considerando sus propiedades físicas y químicas, así como sus procesos de conservación y cambio.

4.CF1.1 Describe, en términos cualitativos y cuantitativos, las propiedades físicas (el tamaño, la masa, el volumen, la temperatura, el magnetismo y la flotabilidad) y químicas (la inflamabilidad, la combustión, la corrosión y la reactividad) de la materia.

Estándar: Ciencias Ambientales

Expectativas e indicadores:

K.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

K.CA1.1 Menciona prácticas de conservación ambiental.

K.CA1.2 Representa, por medio de dibujos, algunas actividades humanas para conservar el ambiente.

K.CA1.3 Expresa de forma oral las relaciones entre los seres humanos y su ambiente.

K.CA1.4 Explica maneras en las que los seres humanos pueden reducir, reusar y reciclar desechos para promover prácticas de conservación ambiental.

1.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y provee alternativas para su solución.

1.CA1.1 Identifica las maneras en las que los seres humanos contaminan su comunidad.

1.CA1.3 Diseña un plan para proteger los recursos naturales (como el agua y el suelo).

2.CA1 Identifica problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos, para proveer posibles alternativas de solución.

2.CA1.1 Identifica y explica los efectos de la contaminación en diversos recursos naturales (el agua, el suelo y el aire).

2.CA1.2 Explica cómo las actividades humanas o el impacto de algún fenómeno natural pueden aumentar la contaminación en el ambiente.

3.CA1 Desarrolla algún argumento para tomar acción con respecto a los problemas ambientales provocados por las actividades humanas y el impacto de fenómenos atmosféricos sobre el ambiente.

3.CA1.1 Reconoce las consecuencias de los daños causados por los seres humanos a otros seres vivos y al ambiente.

3.CA1.4 Desarrolla un argumento lógico sobre la importancia del uso adecuado y la conservación de los recursos naturales.

SEXTO GRADO: BIOLOGÍA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

6.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias biológicas, y en la solución de problemas de investigación.

6.IT1.3 Desarrolla preguntas basadas en datos relevantes, sobre problemas de investigación en ciencias, para definir problemas de ingeniería.

6.IT1.4 Redacta hipótesis para un problema de investigación relacionado con las ciencias biológicas.

6.IT1.5 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias biológicas.

6.IT1.6 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

6.IT1.7 Analiza y distingue entre datos útiles y datos irrelevantes.

6.IT1.8 Aplica destrezas de comunicación al preparar informes de laboratorio y de experimentos, así como informes orales y escritos.

6.IT1.9 Aplica las prácticas de ingeniería define un problema, desarrolla una solución al problema y optimiza la solución considerando los siguientes aspectos:

• Presta atención a la precisión de los criterios necesarios o no necesarios, así como a las limitaciones que pudiesen afectar la posible solución al problema.

• Combina partes de diferentes soluciones para crear una nueva solución. Utiliza procesos sistemáticos para someter a prueba interactiva la solución al problema, y refinar la solución.

Estándar: Ciencias Biológicas

Expectativas e indicadores:

6.CB1 Analiza y explica los aspectos de organización, estructura y función, así como de crecimiento, desarrollo y reproducción en los organismos.

6.CB1.27 Explica que la energía radiante del Sol es transformada en energía química a través del proceso de fotosíntesis; y describe, mediante algún diagrama o modelo, el proceso de fotosíntesis y su importancia para las plantas.

6.CB2 Analiza las relaciones interdependientes en los ecosistemas, entre los organismos y los recursos disponibles para la sobrevivencia, así como la importancia de la conservación y la biodiversidad.

6.CB2.3 Explica la importancia de los ecosistemas para el ambiente.

6.CB2.6 Explica las formas en las que puede contribuir a la conservación de los ecosistemas en Puerto Rico.

6.CB2.8 Distingue entre los tipos de organismos que forman los ecosistemas (productores, consumidores, descomponedores), considerando su función dentro de la cadena trófica y el orden en esta.

6.CB2.17 Explica, con argumentos científicos, la importancia de la conservación de recursos naturales.

6.CB2.22 Reconoce y menciona los daños que los seres humanos causan al ambiente (quema de combustibles, desechos tóxicos, deforestación, contaminación térmica, entre otros), provocando el cambio climático que afecta la estructura y la biodiversidad de los ecosistemas, para dar recomendaciones de mitigación a estos.

6.CB2.23 Propone soluciones para un problema ambiental (contaminación atmosférica, cambio climático, desgaste de suelo, erosión de costas, desperdicios sólidos, desechos tóxicos, deforestación, quema de combustible y otros) que esté alterando los ecosistemas en Puerto Rico.

SÉPTIMO GRADO: QUÍMICA PREPARATORIA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

7.IT1 Utiliza y desarrolla prácticas de las ciencias e ingeniería al evaluar investigaciones relacionadas con las ciencias químicas, y en la solución de problemas de investigación.

7.IT1.2 Aplica los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación, y las prácticas de ciencias e ingeniería, en cada experimento e investigación que le lleve a resolver problemas relacionados con las ciencias químicas.

7.IT1.3 Planifica y lleva a cabo investigaciones con énfasis en el uso correcto de los instrumentos de experimentación, así como en las reglas de seguridad inherentes a su investigación.

7.IT1.4 Analiza e interpreta datos mediante tablas, gráficas, cálculos matemáticos, uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), uso de la tecnología y sus anotaciones, de manera sistemática, para establecer conclusiones claras y precisas.

7.IT1.5 Formula preguntas basadas en datos relevantes e información científica corroborable, sobre problemas de investigación en las ciencias químicas, para definir problemas de ingeniería.

7.IT1.6 Aplica las prácticas de ingeniería define un problema, desarrolla una solución al problema y optimiza la solución considerando los siguientes aspectos:

• Presta atención a la precisión de los criterios necesarios o no necesarios, así como a las limitaciones

que pudiesen afectar la posible solución al problema.

• Combina partes de diferentes soluciones para crear una nueva solución.

• Utiliza procesos sistemáticos para someter a prueba interactiva la solución al problema, y refinar la solución.

7.IT1.7 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería al comunicar pensamiento crítico y computacional en la representación de datos, en la preparación de informes de laboratorio y de experimentos, así como en la elaboración de informes orales y escritos.

Estándar: Ciencias Físicas

- Química

Expectativas e indicadores:

7.CFQ1 Obtiene, comunica y representa información de la estructura, las propiedades, los cambios y la organización de la materia, a partir de la estructura del átomo, mediante el uso de modelos e investigaciones sencillas.

7.CFQ1.4 Describe cuantitativamente las propiedades físicas de la materia, como la masa, el volumen, la longitud, la densidad y la temperatura, utilizando el Sistema Internacional de Unidades (SI).

7.CFQ1.5 Relaciona las medidas (de masa, volumen, longitud, densidad y temperatura) con sus unidades correspondientes, y con los instrumentos de medición adecuados para cada una.

Estándares de contenido y expectativas de gradoNivel Secundario

BIOLOGÍA

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.B.IT1 Aplica prácticas de las ciencias e ingeniería en el desarrollo de investigaciones relacionadas con la Biología, y en la búsqueda de soluciones a problemas de investigación.

ES.B.IT1.1 Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación,

interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación; y las prácticas de ciencias e ingeniería, al investigar en el campo de la Biología sobre el desarrollo y el mantenimiento de la vida en el planeta Tierra, así como las condiciones que les permiten a los organismos realizar funciones esenciales para la vida.

ES.B.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la biología.

ES.B.IT1.3 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.B.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real, tomando en cuenta los requerimientos y las necesidades de la sociedad.

ES.B.IT2.1 Analiza un problema o reto global de mayor impacto sobre la salud, el ambiente, la ingeniería genética, la biodiversidad y la biotecnología, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad; así como los beneficios y perjuicios que pueden representar estos retos.

ESB.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con la Biología, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

Estándar: Biología

Expectativas e indicadores:

ES.B3 Evalúa las relaciones de interdependencia en los ecosistemas, producto del movimiento cíclico de la materia y la energía, que contribuyen a la biodiversidad que beneficia a los seres humanos.

ES.B3.1 Utiliza representaciones matemáticas, tablas, gráficas, ilustraciones o la tecnología para apoyar las explicaciones sobre los factores que afectan la capacidad de carga de los ecosistemas, a diferentes escalas (límites, recursos, clima, competencia).

ES.B3.2 Utiliza representaciones de tendencias, patrones o gráficos comparativos basados en evidencia, para explicar los factores que afectan la biodiversidad y las poblaciones en los ecosistemas, a diferentes escalas.

ES.B3.4 Explica cómo ocurre el flujo de energía en redes y cadenas alimentarias en un ecosistema, a partir de las plantas como productores primarios.

ES.B5

Construye un modelo que explique cómo la información genética de una especie, así como otros factores ambientales, proveen evidencia sobre la evolución de la especie y el proceso de selección natural.

ES.B5.8 Analiza la evidencia científica que establece que los cambios en las condiciones ambientales (la deforestación, la pesca excesiva, el uso de fertilizantes, las sequías y las inundaciones, entre otros), pueden resultar en el aumento del número de individuos de una especie, en el surgimiento de nuevas especies o en la extinción de otras especies.

ES.B5.14 Evalúa la responsabilidad que tienen los seres humanos de mantener el ambiente en buen estado para la supervivencia de las especies.

CIENCIA AMBIENTAL

Estándar: Ingeniería y Tecnología

Expectativas e indicadores:

ES.A.IT1 Aplica prácticas de ciencias e ingeniería en la evaluación de investigaciones relacionadas con las ciencias ambientales, y en la solución de problemas de investigación.

ES.A.IT1.2 Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la rama de las Ciencias Ambientales.

ES.A.IT1.3 Utiliza unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) en las prácticas de ciencias e ingeniería, para recopilar e interpretar parámetros ambientales, tales como la temperatura, la precipitación, la presión atmosférica, el oxígeno disuelto, la masa, el volumen y el área, entre otros.

ES.A.IT1.5 Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

ES.A.IT2 Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real tomando en cuenta los requerimientos y necesidades de la sociedad.

ES.A.IT2.1 Analiza un reto global de mayor impacto sobre problemas ambientales, biodiversidad, desastres naturales y agricultura, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad, así como los beneficios o perjuicios que pueden representar estos retos.

ES.A.IT2.2 Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con las ciencias ambientales, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

ES.A.IT2.3 Propone formas efectivas para concienciar y promover posibles soluciones a problemas ambientales, como la contaminación del aire, del suelo y del agua; el manejo de desperdicios; la protección de especies y recursos; al igual que el desarrollo sostenible.

ES.A.IT2.4 Lleva a cabo una investigación científica en todas sus partes, aplicando prácticas de las ciencias e ingeniería, que incluye: la fase experimental de la propuesta de investigación; recopilar, analizar e interpretar los datos; redactar el informe de la investigación y comunicar los resultados.

ES.A.IT2.7 Analiza situaciones que afectan al ambiente y la calidad de vida, y toma decisiones individuales y grupales ante los problemas ambientales.

ES.A.IT2.9 Propone una solución tecnológica que reduce los impactos de las actividades humanas (emisión de contaminantes, cambios en la biomasa y diversidad de especies, cambios en la superficie del terreno), en los sistemas naturales.

Estándar: Ciencias Ambientales

Expectativas e indicadores:

ES.A2 Analiza la dinámica y las interacciones entre los diferentes sistemas de la Tierra, que causan una coevolución continua en la superficie terrestre y en la vida que existe en ella.

ES.A2.3 Explica la importancia del agua para los organismos y la necesidad de proteger este recurso con estrategias para mitigar la contaminación de los cuerpos de agua, incluyendo parámetros ambientales e índices de calidad de agua.

ES.A3 Propone soluciones que contribuyan a predecir, manejar y mitigar el impacto de los seres humanos en los sistemas de la Tierra.

ES.A3.22 Plantea soluciones para el bienestar del ambiente natural (como, por ejemplo, mejorar el manejo de desperdicios sólidos y desechos biomédicos, reducir la contaminación del agua y el aire y conservar los recursos no renovables), considerando las necesidades de desarrollo científico y económico de Puerto Rico.

ES.A3.29 Propone alternativas que ayudan a preservar nuestros ecosistemas para las generaciones futuras, asegurando que incluyen el desarrollo económico y la sustentabilidad.

ES.A4 Analiza, por medio de diagramas y modelos, los ciclos y el flujo de la materia y la energía entre los organismos y entre los ecosistemas.

ES.A4.5 Explica, por medio de diagramas, cómo la cadena alimentaria o trófica muestra la relación de supervivencia o interdependencia entre las especies.

Universidad de Puerto Rico Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Nombre: ________________________________

Profesor (a): _____________________________

 Preprueba  Posprueba

Fecha: ____________________

Grado-Grupo: ______________

Prueba: El plancton marino

I. Selección múltiple. Lee cuidadosamente cada pregunta y selecciona la mejor contestación. Circula la letra correspondiente y escríbela en el espacio provisto. (8 ptos., 1 pto. c/u)

_______1. Al grupo de organismos que viven suspendidos en el agua y a la merced de las corrientes se les conoce como:

a. plancton.

b. necton.

c. bentos.

d. hervíboros.

_______2 Al proceso por el cual muchos organismos utilizan la luz solar para producir su propio alimento se le llama _______________.

a. respiración

b. metamorfosis

c. fotosíntesis

d. bioluminiscencia

_______3. A los organismos planctónicos de origen animal se les conoce como:

a. fitoplancton.

b. zooplancton.

c. femtoplancton.

d. megaplancton

_______4. ¿Cuál de los siguientes grupos se compone de larvas de organismos?

a. Fitoplancton

b. Zooplancton

c. Holoplancton

d. Meroplancton

_______5. El fitoplancton marino es responsable del ______ de toda la productividad primaria que ocurre en el planeta:

a. 25 %

b. 35 %

c. 45 %

d. 55 %

_______6. Junto con otras algas y varias plantas marinas, el fitoplancton marino es responsable del 75 % de todo el _____________________ que respiramos.

a. oxígeno

b. nitrógeno

c. dióxido de carbono

d. metano

_______7. ¿Cuál de los siguientes organismos que pertenecen al zooplanton temporero (durante su etapa de larva) corresponde a la estrella de mar?

Tamaño: Alrededor de 3,500 a 20,000 µm (3.500 - 20 mm)

Tamaño: Alrededor de 100 a 1,000 µm (0.1 - 1 mm)

Tamaño: Posiblemente mayor de 1,200 µm

Tamaño: Aproximadamente 2,500 µm (2.500 mm)

_______8. ¿Cuál de los siguientes organismos es el más común en la producción de la bioluminiscencia?

Tamaño: Alrededor de 2 a 85 µm (0.002 - 0.085 mm) de diámetro

Tamaño: Aproximadamente 150 µm (0.150 mm) de longitud

Tamaño: Alrededor de 30 a 70 µm (0.030 - 0.070 mm) de longitud

Tamaño: Alrededor de 150 a 230 µm (0.150 - 0.230 mm) de longitud

II. Preguntas. Lee cuidadosamente cada pregunta y contéstala en el espacio provisto. (9 ptos.)

1. Observa cuidadosamente las imágenes provistas debajo del diagrama. Ordena los organismos según la posición que tienen en la cadena alimentaria en el océano, comenzando desde el primer hasta el último nivel de esta cadena. Coloca la letra que identifica a cada especie en el cuadro correspondiente. Recuerda que el ejemplo de la cadena alimentaria aquí mostrada con una sucesión de flechas va desde el primer nivel de la cadena alimentaria (izquierda) hasta el último nivel (derecha) de la misma. (4 ptos., 1 pto. c/u)

Ejemplo de una cadena alimentaria en los océanos

Primer nivel de la cadena alimentaria

2. Menciona 3 importancias del plancton. (3 pts.)

Último nivel de la cadena alimentaria

Zooplancton D

3. Menciona 2 fenómenos naturales causados por el plancton marino en Puerto Rico. (2 pts.)

A Tiburón galano B Fitoplancton C Sierra alasana

E Arenque

III. Prelaboratorio. Observa cuidadosamente los organismos que se encuentran en la columna de la derecha. Identifica qué organismo planctónico es y paréalo con su respectivo nombre, que aparece en la columna de la izquierda. Escribe la letra en el blanco correspondiente. (4 ptos., 1 pto. c/u)

1. Copépodo

2. Diatomea

3. Dinoflagelado

4. Larva de aguaviva

Tamaño: Aproximadamente 150 µm (0.150 mm) de longitud

A B C D

Tamaño: Alrededor de 30 a 70 µm (0.030 - 0.070 mm) de longitud

Tamaño: Desde menos de 2,000 hasta alrededor de 50,000 µm (2 - 50 mm)

Tamaño: Alrededor de 100 a 20,000 µm (0.100 - 20 mm) Por lo general, se ve de hasta 2,000 µm (2 mm).

Trasfondo: El plancton marino

La vida en el océano es tan diversa que puedes llegar a encontrar organismos tan grandes como un edificio y otros más diminutos que una hormiga. Tan solo dentro del reino animal, hay animales enormes así como la ballena azul (el animal más grande del mundo), que puede llegar a medir hasta noventa y ocho (98) pies de largo, y tan pequeños que no se pueden ver a simple vista, como los copépodos

En general, la vida en el océano se clasifica en tres (3) grupos principales: el plancton, el necton y el bentos. Plancton es un término general que se utiliza para agrupar a todos aquellos organismos de origen animal, vegetal u otro como "protistas" (ver la tabla 1) que viven suspendidos en cuerpos de agua dulce o salada y cuya capacidad para moverse en contra del flujo del agua es limitada. Al poseer un movimiento restringido en comparación con otros organismos en el océano, el plancton marino queda a la merced de las corrientes marinas que lo desplazan pasivamente a través del agua. El resto de los organismos acuáticos que no son planctónicos, forman parte ya sea del necton o del bentos.

Los organismos nectónicos o necton son aquellos que, a diferencia del plancton, sí pueden moverse en contra del flujo del agua ya que son grandes nadadores y viven en aguas abiertas

Las ballenas, las tortugas marinas y la mayoría de los peces son ejemplos de organismos que pertenecen a este grupo. Por otro lado, el bentos se compone de aquellas comunidades de organismos que habitan en el fondo del mar o enterrados en el sedimento. Algunos de estos organismos son las estrellas de mar, los erizos y muchas de las algas, entre otros.

Por lo general, el plancton marino se divide en dos (2) grupos principales. Primero, se encuentra el fitoplancton que es un conjunto de organismos microscópicos, de los cuales muchos son de origen vegetal, por lo que pueden llevar a cabo fotosíntesis para producir su propio alimento

(figura 1). El otro grupo, el zooplancton, contiene organismos que, en su gran mayoría, son de origen animal; es decir, que muchos en este grupo son animales.

El fitoplancton utiliza agua (H2O), luz del Sol y dióxido de carbono (CO2), que obtiene del agua por el intercambio de este gas que hace el océano con la atmósfera, para producir su propio alimento en forma de azúcares. También se forma oxígeno como producto secundario A este proceso se le conoce como fotosíntesis

En la fórmula química general de la fotosíntesis se observa que el fitoplancton necesita seis (6) moléculas de CO2, seis (6) moléculas de H2O y luz solar para producir una (1) molécula del azúcar glucosa y seis (6) moléculas de oxígeno (O2).

Figura 1. Este diagrama muestra el proceso de fotosíntesis que lleva a cabo el fitoplancton.

Además de estas clases de plancton, existen otras que no necesariamente caen bajo las mencionadas. Sin embargo, para propósitos de este laboratorio nos enfocaremos solamente en el fitoplancton y el zooplancton Por otra parte, cabe mencionar que el plancton no solo se clasifica por clase sino que también se puede clasificar de acuerdo a su tamaño, su ciclo de vida y la forma en la que obtienen su energía, entre otras características importantes.

Clasificación de acuerdo al rango de tamaño al cual pertenece

La clasificación por tamaño del plancton incluye siete (7) grupos que se separan entre sí según la medida de cada organismo. La clase más pequeña de plancton que se conoce es el femtoplancton. El plancton en este grupo es tan pequeño que no se puede ver a simple vista; es aquí donde se encuentran los virus acuáticos. Por su parte, el grupo de plancton de mayor tamaño, el megaplancton, incluye organismos como las aguavivas, desde las más pequeñas hasta las más grandes (figura 2). A continuación, la tabla 1 muestra el rango de medidas para cada grupo de plancton

Tabla 1. Clasificación basada en el tamaño del plancton con sus respectivos rangos y los organismos que se encuentran dentro de cada clase según Nihoul y Chen (2009).

Clases de tamaño Rango de tamaños Clases de plancton

Femtoplancton 0.02 - 0.2 µm

Picoplancton 0.2 - 2.0 µm

Nanoplancton 2.0 - 20 µm

Microplancton 20 - 200 µm (200 µm = 0.2 mm)

Mesoplancton 0.2 - 20 mm (20 mm = 2 cm)

Macroplancton 2 - 20 cm

Megaplancton > 20 cm

Virioplancton

Bacterioplancton, fitoplancton y protozooplancton

Micoplancton, fitoplancton y protozooplancton

Fitoplancton, protozooplancton y metazooplancton

Protozooplancton y metazooplancton

Metazooplancton

Metazooplancton

Los grupos de organismos que dominan el fitoplancton de mayor tamaño son las diatomeas y los dinoflagelados. Las diatomeas son organismos de múltiples formas y tamaños. Estas se encuentran dentro de unas estructuras que parecen cápsulas compuestas de sílice y se pueden hallar solitarias o formando cadenas con otras diatomeas de su misma especie (figura 3). El sílice, que también está presente en la elaboración del vidrio aunque en distinta composición, aporta transparencia a la pared celular de las diatomeas, lo que les ha valido el apodo de “casas de cristal o de vidrio”. Por otro lado, los dinoflagelados poseen unas placas tipo armadura con dos (2) flagelos para moverse en el agua. A diferencia de las diatomeas, los dinoflagelados tienden a ser más solitarios (figura 3). De otra parte, entre los grupos que forman parte del fitoplancton de menor tamaño, se destacan los cocolitóforos, que son un grupo de organismos diminutos, cubiertos por unas placas de carbonato de calcio llamadas cocolitos y las cianobacterias, bacterias fotosintéticas a las que también se les conoce como algas azul verdosas (figura 3).

Figura 2. Imagen de la especie de aguaviva más grande del mundo, Cyanea capillata, también conocida como la medusa melena de león.

Lion's mane

jellyfish in Gullmarn fjord at Sämstad por W. Carter bajo la licencia CC0.

Figura 3. ejemplos de organismos fitoplanctónicos y señala algunas de las partes que distinguen a cada organismo. A. Las diatomeas poseen una estructura de sílice que les sirve de cobertura. B. Los dinoflagelados cuentan con dos flagelos que les permite cierto grado de movimiento en el agua. C Los cocolitóforos están cubierto por unas placas de carbonato de calcio llamadas cocolitos.

Clasificación de acuerdo a su ciclo de vida

Muchos organismos marinos son plancton al menos durante alguna etapa de su vida debido a que las corrientes oceánicas son un medio excelente para dispersarlos a largas distancias. No obstante, no todos los organismos que comienzan las etapas más tempranas de su vida como plancton permanecen bajo esta clasificación. A medida que se van acercando a la adultez, muchos organismos dentro del zooplancton, eventualmente, forman parte ya sea del necton o del bentos. Es por esto que el zooplancton se clasifica en dos (2) grandes grupos: holoplancton y meroplancton. Mientras que el holoplancton se compone de organismos que permanecen planctónicos toda la vida, este no es el caso para el meroplancton. Pues este último incluye aquellas especies que forman parte del zooplancton tan solo una parte de su vida como por ejemplo, larvas de: peces, moluscos, crustáceos y equinodermos por mencionar algunos (figura 4).

El meroplancton es un grupo muy diverso compuesto de larvas de organismos que eventualmente forman parte del necton o del bentos una vez alcanzan su etapa adulta. Por su parte, dentro del holoplancton se destacan, sobre otros organismos que conforman el grupo de zooplancton de mayor tamaño, los copépodos (figura 5). Este grupo de crustáceos pequeños son animales herbívoros que se alimentan de fitoplancton. Los copépodos son de suma importancia para los océanos ya que, al ser sumamente

(Ejemplo de crustáceo)

Bivalvo (Ejemplo de molusco)

Erizo (Ejemplo de equinodermo)

Figura 4. Este diagrama muestra ejemplos de organismos que forman parte del zooplancton temporero o meroplancton durante su etapa de larva como se muestra en la columna izquierda. A la derecha se encuentra la representación de la etapa adulta de cada organismo que al crecer pasa a ser parte del necton o del bentos.

Bayoca (Ejemplo de crustáceo)

Estrella de mar (Ejemplo de equinodermo)

Pulpo (Ejemplo de molusco)

Pez

Cangrejo

Flagelos A C B

Cocolitos

predominantes en abundancia, pueden controlar la cantidad de fitoplancton en el agua (al alimentarse de dicho grupo), además de que contribuyen al reciclaje de nutrientes en los océanos.

5 Esta imagen muestra cómo se ven los copépodos bajo un microscopio de luz.

Importancia del plancton

Los organismos que conforman el fitoplancton marino son de suma importancia debido a que contribuyen al 45 % (casi la mitad) de toda la productividad primaria que se lleva a cabo en el planeta. Por otro lado, también se le atribuye el 95 % de toda la que ocurre en los océanos. De paso, producen aproximadamente desde la mitad y hasta un 75 % del oxígeno en el planeta junto con otras algas (ej. quelpo) y plantas marinas tales como las hierbas marinas y los árboles de mangle, por ejemplo (figura 6).

Figura 6. Ejemplos de algas y plantas marinas A Los quelpos son algas pardas o marrones B La s hierbas marinas de la especie Thalassia testudinum también se le conoce como la hierba de tortuga. C. Los árboles de mangle rojo, Rhizophora mangle, son la especie de mangle que bordea ciertas áreas de la costa, entre otras zonas de Puerto Rico A B C

Figura

No solamente mucho del oxígeno que respiramos proviene del fitoplancton, sino que además, este forma el primer nivel de la cadena alimentaria (también conocida como cadena alimenticia o trófica) en los océanos. Esto es así ya que el fitoplancton alimenta al zooplancton; del zooplancton se alimentan otros organismos más grandes y a estos los consumen otros; y así sucesivamente formando toda una cadena de alimentación (figura 7) Sin embargo, el plancton no solo es el alimento de organismos pequeños como las sardinas sino que nadadores tan enormes como el tiburón ballena y el animal más grande del mundo, la ballena azul, también se alimentan del plancton casi exclusivamente.

Figura 7. Este diagrama presenta un ejemplo de una cadena alimentaria en mar abierto.

De otra parte, el fitoplancton secuestra dióxido de carbono (CO2) directamente del agua de mar (por el intercambio que hace el océano con la atmósfera), que es uno de los gases de efecto invernadero precursores del cambio climático, para llevar a cabo fotosíntesis. Es por esto que el fitoplancton colabora en la mitigación del cambio climático removiendo casi la mitad del CO2 que producen los seres humanos. Además, algunos organismos del fitoplancton contribuyen a la formación de nubes. Estas reflejan la luz de sol de vuelta al espacio refrescando el clima y ayudando a disminuir el calentamiento global.

Otro rol importante del plancton es que participa en el reciclaje de nutrientes o en el ciclo de carbono de los océanos. Al remover dióxido de carbono de la atmósfera, el fitoplancton utiliza el carbono del CO2 para producir azúcares a través del proceso de fotosíntesis y los incorpora en sí mismo como alimento. Ese carbono, eventualmente, desciende a las profundidades cuando el organismo fitoplanctónico se muere y se hunde; o se transfiere a otros organismos como el zooplancton que lo consume y, como consecuencia, ese carbono se incorpora en él. En este último caso, el carbono se libera al agua por medio de las excreciones (desechos) del zooplancton que a la larga se precipita y se deposita en el fondo marino. También, pasa a ser parte del fondo cuando el carbono desciende en el zooplancton que se muere. De la misma forma, ocurre cuando el carbono se incorpora en otros organismos que se alimentan del zooplancton y este se libera en sus desechos, cuando mueren o cuando los consumen otros organismos; y así sucesivamente. El carbono que se precipita a las profundidades también se puede reciclar nuevamente cuando las surgencias levantan los nutrientes del fondo mientras el agua fría de las profundidades se mezcla con el agua cálida de la superficie. Anualmente, este ciclo contribuye alrededor de 1 billón de toneladas de carbono que se transfieren de la atmósfera al océano a nivel global.

Fitoplancton Zooplancton Arenque Sierra alasana

Tiburón galano

Datos interesantes del plancton

Ciertos organismos que componen el fitoplancton, como los dinoflagelados y las cianobacterias, también son responsables de fenómenos como la bioluminiscencia en bahías y lagunas. De las bahías y las lagunas bioluminiscentes que se encuentran en el mundo, en Puerto Rico hay varias. Entre estas, se destacan la bahía bioluminiscente de La Parguera, también conocida como Bahía Fosforescente, en Lajas y Laguna Grande en Fajardo. No obstante, la bahía biolumniscente más brillante en Puerto Rico y en todo el mundo es Bahía Puerto Mosquito en Vieques. Dicha biolumniscencia es producida por dinoflagelados, siendo el Pyrodinium bahamense la especie que produce, principalmente, este fenómeno en las aguas de Puerto Rico.

Por otro lado, cuando hay cantidades excesivas de nutrientes en al agua puede ocurrir un crecimiento descontrolado de algas fitoplanctónicas. Dado que las algas dependen de estos nutrientes para llevar a cabo su crecimiento, al haber nutrientes en cantidades desmedidas, las algas, de igual forma, se multiplican en exceso. A este fenómeno se le conoce como afloramiento de algas.

Por su parte, los afloramientos de algas nocivas o las mareas rojas son causados por ciertas algas que liberan toxinas al agua provocando la muerte de muchos animales y la contaminación de la carne de los mariscos que se obtienen del lugar afectado. No obstante, no todas los afloramientos de algas son nocivas. La mayoría de estos afloramientos benefician la cadena alimentaria en los océanos pues una mayor cantidad de algas significa más alimento para aquellos organismos que las consumen.

Figura 8. Ejemplos de fenómenos causados por el fitoplancton. A Bioluminiscencia causada por dinoflagelados. B Afloramiento de algas nocivas que tornan el agua roja, por lo que también se le conoce a este fenómeno mareas rojas. C. Afloramiento de algas causada por cianobacterias.

Por otro lado, el zooplancton lleva a cabo una de las migraciones diarias más largas de todos los organismos en el mundo, en proporción a su tamaño. En esta migración muchos organismos zooplanctónicos descienden a la oscuridad de las profundidades por el día y suben hacia la superficie durante la noche. Se cree que esto lo hacen ya sea para huir de depredadores, cambiar de posición en el agua, evadir los rayos ultravioleta del sol, entre otras posibles

A

B C

razones. Este fenómeno se observa, con mayor frecuencia, en los trópicos que en aguas de regiones templadas y polares.

Distribución, abundancia y diversidad del plancton

Tanto la distribución como la abundancia del plancton marino dependen de muchos factores tales como las temporadas del año, la cantidad de luz solar que penetra en el agua, las corrientes y los nutrientes que limitan su crecimiento, por mencionar algunos. No obstante, el plancton se distribuye en forma de parchos por todo el mundo. Con respecto a los diferentes grupos de plancton, se ha descubierto que, en general, la diversidad de plancton marino disminuye a medida que nos acercamos a los polos. Por lo que las aguas tropicales, a diferencia de las aguas de las regiones templadas y polares, contienen una mayor variedad de estos organismos.

Amenazas que enfrenta el plancton

Finalmente, el plancton marino aunque es sumamente importante no solo para el océano sino para el ambiente en general, tiene varios retos. El calentamiento global, que propicia el aumento de la temperatura en las aguas superficiales puede afectar la tasa de productividad primaria que lleva a cabo este grupo de organismos. Otro ejemplo es la acidificación del agua de mar, que igualmente afecta al plancton marino. Dado que el plancton es la base de la cadena alimentaria en los océanos, si este se ve afectado, el resto de los organismos marinos que dependen del plancton también se verán afectados. Sin embargo, en comparación con las plantas terrestres, el plancton cuenta con el potencial de responder más rápido ante los efectos adversos del cambio climático. De la misma manera, el zooplancton también tiene la capacidad de poder adaptarse ante dichos cambios que, a medida que pasa el tiempo, progresan en intensidad y rapidez. Sin embargo, se entiende que del zooplancton, el meroplancton es el más sensible a los impactos que genera el cambio climático en los océanos. Además, este es difícil de recolectar, lo que afecta la manera de estudiarlos.

Glosario

Afloramiento: Acumulación masiva o aumento rápido en la cantidad de algas microscópicas en el agua.

Artrópodos: Son animales invertebrados (que no poseen columna vertebral) que tienen el cuerpo cubierto por un exoesqueleto (esqueleto externo) conocido como cutícula y formado una serie lineal de segmentos ostensibles o visibles, con apéndices de piezas articuladas. Las arañas, los crustáceos y los insectos son algunos ejemplos de animales que pertenecen a este grupo.

Bentos: Son organismos que habitan en el fondo del mar o enterrados en el sedimento.

Bioluminiscencia: Propiedad que tienen ciertos organismos de producir y emitir luz propia.

Cadena alimentaria: Secuencia o proceso en el que los nutrientes y la energía de un organismo se transfieren a otro a través del consumo. También se le conoce como cadena alimenticia o trófica.

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

Cambio climático: Modificación o variación del clima ya sea global o regionalmente respecto a su historial climático.

Carbonato de calcio: Mineral que se compone de ácido carbónico y calcio (CaCO3); generalmente se encuentra en sus formas de calcita o aragonita y es el componente principal en las estructuras esqueletales de organismos marinos

Cianobacterias: Microorgamismos procariotas, también conocidos como algas verde azules, capaces de llevar a cabo fotosíntesis.

Copépodos: Son crustáceos de pequeño tamaño, marino o de agua dulce, que vive libre, formando parte del plancton.

Crustáceos: Artrópodos, mayormente acuáticos, que encuentran bajo el subfilo Crustacea y que cuentan con un número de apéndices diferente a otros artópodos. Entre los ejemplares dentro de este grupo de organismos se encuentran los cangrejos, las langostas y los camarones.

Femtoplancton: Es el grupo más pequeño del plancton.

Fitoplancton: Es un organismo plantónico de origen vegetal. Son microalgas que obtienen su energía y sus nutrientes a través de la energía solar por el proceso conocido como fotosíntesis,

y por ello casi siempre se encuentran cerca de la superficie del agua. El fitoplancton constituye el primer eslabón de la cadena alimentaria de los sistemas acuáticos.

Flagelos: Estructuras en forma de hilo capaces de producir movimientos.

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

Gases de efecto invernadero: Gases presentes en la atmósfera, como el dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4), que absorben parte de la energía de la radiación solar y, en consecuencia, ocasionan un aumento en la temperatura del planeta.

Herbívoros: Organismos que se alimentan de materia de origen vegetal como plantas y algas.

Holoplancton: Son organismos que permanecen planctónicos toda la vida.

Megaplancton: Es el grupo más grande del plancton.

Meroplancton: Grupo de organismos que forman parte del zooplancton tan solo una parte de su vida, como por ejemplo, larvas de peces, moluscos, crustáceos y equinodermos

Necton: Son aquellos organismos que, a diferencia del plancton, sí pueden moverse en contra del flujo del agua ya que son grandes nadadores y viven en aguas abiertas.

Plancton: Son todos aquellos organismos de origen animal, vegetal u otro que viven suspendidos en cuerpos de agua dulce o salada y cuya capacidad para moverse en contra del flujo del agua es limitada.

Productividad primaria: Producción de materia orgánica nueva por aquellos organismos capaces de generar su propia fuente de energía.

Quelpos: Son algas pardas o marrones.

Sílice: Mineral que se compone de silicio y oxígeno (SiO2), también conocido como silicio; se encuentra comúnmente en la naturaleza en la forma de cuarzo y en estructuras esqueletales de organismos vivos.

Surgencia: Proceso que ocurre tanto en mar abierto como cerca de la costa en el que el viento empuja el agua de la superficie provocando que el agua que se encuentra debajo suba a la superficie; por lo general, el agua que emerge es fría y rica en nutrientes.

Zooplancton: Animales planctónicos microscópicos que están a merced de las corrientes y cuyas habilidades natatorias son insuficientes para desplazarse de forma independiente de las corrientes. Una gran cantidad de grupos de animales se encuentran en el zooplancton, ya sean como adultos o en diversas fases de su desarrollo.

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Nombre:

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Fecha:

Profesor (a): Grado-Grupo:

Laboratorio: El plancton marino

El plancton es un grupo de organismos que viven suspendidos en el agua a merced de las corrientes marinas por su capacidad limitada de movimiento. A pesar de que existen varios tipos de plancton, los dos (2) grupos principales son el fitoplancton y el zooplancton. Cada uno de estos abarca una gran diversidad de especies ya sean de origen vegetal (fitoplancton) o de origen animal (zooplancton).

Estos grupos tienen una gran importancia para nuestro planeta. Por un lado, ambos forman la base de la cadena alimentaria en los océanos Por otro lado, el fitoplancton y el zooplancton tienen un rol fundamental en el ciclo de carbono que se lleva a cabo en este. Además, al fitoplancton se le atribuye la mayoría de la productividad primaria en el mar y casi la mitad de toda la productividad en el planeta. Otro aspecto importante es que los organismos fitoplanctónicos, junto con las demás plantas marinas, producen gran parte del oxígeno que existe en la Tierra. Así que, en gran medida respiramos gracias al fitoplancton.

A pesar del gran valor que poseen estos organismos, tanto el fitoplancton como el zooplancton se ven amenazados por diversos factores antropogénicos (causados por el ser humano) y no antropogénicos. El aumento acelerado en el calentamiento global de la Tierra ha influenciado extensamente la abundancia y la diversidad de muchos organismos marinos. Esto ha generado diversos impactos de los cuales muchos no han sido estudiados aún para un sinnúmero de especies. Uno de los más evidentes que ha alterado la composición de la vida marina en los océanos es el aumento en la temperatura del agua.

Muchos elementos determinan la abundancia y la diversidad del plancton en nuestros océanos. No obstante, aún queda mucho por conocer con respecto a cómo la temperatura y otros parámetros afectan estos organismos exactamente. Tomando en cuenta el fitoplancton y el zooplancton, ¿cómo la temperatura influye en la abundancia y la diversidad del plancton en el mar? En este laboratorio tendrás la oportunidad de analizar y encontrar una respuesta a esta pregunta.

I. Planteamiento del problema. Luego de haber leído la introducción de este laboratorio, identifica el problema que se desprende de la situación presentada, escríbelo y explícalo en el espacio correspondiente. Recuerda que al plantear el problema, debes delimitarlo y expresarlo de la forma más clara, sencilla y precisa posible. Este y su explicación deben estar redactados en oraciones completas (una oración para el problema y varias para la explicación).

1. Identifica el problema y explícalo.

2. Escribe la pregunta de investigación.

II. Hipótesis. Contesta las siguientes preguntas en oraciones completas. Luego, elabora una hipótesis utilizando estas respuestas como guía.

1. ¿Cómo se definen abundancia y diversidad?

2. ¿Cómo crees que el aumento de la temperatura afecta la abundancia del fitoplancton y del zooplancton en el agua?

3. ¿Cómo crees que el aumento de la temperatura afecta la diversidad del fitoplancton y del zooplancton?

Hipótesis

III. Seleccionando las playas. Para este laboratorio visitarás dos (2) playas distintas para colectar muestras de plancton, junto con el maestro y tus compañeros de clase Primero, preparen una lista de las playas que pueden visitar en Puerto Rico, preferiblemente cerca del área (o de la escuela) de ser posible Como grupo, realicen una búsqueda de información en Internet de cada una de estas para conocer sus características generales. Luego, discutan en clase la información que hayan encontrado y seleccionen las dos (2) playas con mayores diferencias entre sí. Estas serán las que utilizarán para realizar el laboratorio

Características de cada playa que se pueden considerar para evaluar las diferencias entre sí:

• El punto cardinal donde se encuentra (norte, sur, este y oeste)

• El municipio donde se encuentra

• Temperatura (del aire) promedio anual del municipio donde se encuentra

• Precipitación promedio anual del municipio donde se encuentra

• Nivel de exposición (abierta o parcialmente cerrada, como por ejemplo, en una bahía)

• Cercanía de las estructuras al agua (desarrollo costero, como por ejemplo: edificios, residencias, negocios, entre otros)

• Tipo de uso (actividades que se llevan a cabo en ella tales como: recreativas, económicas y turísticas)

Una vez hayan seleccionado las playas, escriban la información sobre estas en el espacio provisto abajo llamado Información de las playas seleccionadas.

IV. Visitando las playas y colectando las muestras de plancton. Para colectar las muestras de plancton de cada playa, realiza el siguiente experimento. Este se llevará a cabo en parejas. Así que, busca un compañero al que te puedas unir para trabajar en conjunto el laboratorio

Materiales

1. Un (1) lápiz

2. Una (1) cámara o teléfono celular con cámara integrada

3. Una (1) red para atrapar plancton (ver instrucciones para construir una red de plancton en el anejo incluido)

4. Dos (2) envases vacíos y limpios con su tapa (ver el paso número 2 del procedimiento)

5. Un (1) rollo o dos pedazos cortados de cinta adhesiva de papel (tape)

6. Tijeras

7. Un (1) marcador permanente

8. Un (1) termómetro de cristal sobre una escala de plástico en grados Celsius (°C) y/o en grados Fahrenheit (°F)

9. Un (1) cronómetro (puedes usar el del celular)

Medidas de seguridad:

1. Debes conocer las condiciones del tiempo antes de tu visita para que no comprometas tu seguridad en el agua. Por eso, busca cuáles son las condiciones del tiempo para cada playa ese día. Esto lo puedes hacer a través de una aplicación gratuita que puedes descargar desde el celular llamada Pa' la Playa desarrollada por el Sistema Caribeño de Observación Oceánica Costera (CARICOOS). Para saber cómo descargarlo, lee el anejo incluido sobre esta aplicación.

Nota: Pa' la Playa no contiene información de todas las playas de Puerto Rico. Por lo tanto, si no consigues las playas seleccionadas en esta, busca en la página del Servicio Nacional de Meteorología en San Juan utilizando el enlace: https://www.weather.gov/sju/. Allí, verifica si hay en efecto alguna advertencia sobre las condiciones marítimas.

2. Evita entrar en aguas demasiado turbias y profundas.

3. Utiliza vestimenta apropiada para protegerte del sol y protector solar.

4. Lleva al menos una botella de agua potable para consumo en el campo.

5. Sigue las instrucciones del maestro en todo momento.

6. Maneja cuidadosamente el termómetro. Evita que se caiga y se rompa, esto podría provocar cortaduras.

7. Asegúrate de manipular correctamente todos los instrumentos que utilices.

Procedimientos previos al experimento:

1. Utilizando el anejo titulado: Instrucciones para construir una red de plancton elabora tu propia red. Esta te permitirá colectar tu muestra de plancton del agua durante tu visita.

2. Cada estudiante conseguirá un (1) envase para guardar su muestra. Como trabajarán en parejas, tendrán en conjunto de dos (2) envases, uno para cada playa estudiada Asegúrate de que cada envase tenga su tapa y que ambos estén completamente vacíos y limpios antes de usarlos para el experimento. Estos pueden ser de plástico o de vidrio siempre y cuando cada uno tenga un tamaño mínimo de 2 pulgadas de largo y 2 pulgadas de diámetro. Los envases no deben ser muy grandes ya que el gotero que utilizarás al procesar las muestras debe llegar al fondo sin mucha dificultad. Ejemplos de envases que puedes usar son: jarras de mayonesa, aceitunas, baby food, entre otros.

3. Cada estudiante cortará con las tijeras un pedazo de tape, del rollo que entre ambos aportaron y lo pegará al envase de vidrio o de plástico.

4. Entre ambos, decidirán quién se encargará de colectar la muestra de plancton en la primera playa y quién lo hará en la segunda playa. La misma persona no puede colectar plancton en ambas playas. Ya que ambos construyeron su propia red de plancton, el que le toque colectar la muestra en la primera playa utilizará su propia red. De la misma manera, al que le toque colectar la muestra en la segunda playa utilizará la suya. Esto para evitar usar la misma en ambas playas, utilizar una red limpia (sin usar) por muestra (por playa) y para que ambos tengan la oportunidad de realizar todas las diferentes tareas que incluye el experimento.

Nota: Si en las playas seleccionadas existe algún muelle disponible, puedes realizar el muestreo desde allí. De esta manera se te facilitará el proceso. No olvides tomar todas las medidas de precaución.

5. Asignen un (1) envase de vidrio o de plástico para cada playa que visiten; recuerda que serán dos (2) playas diferentes. Utilizarán un (1) envase para guardar la muestra de plancton que se colectará en la primera playa (Playa 1); y el otro para guardar la muestra de plancton que se obtenga en la segunda playa (Playa 2).

6. Utilicen un marcador permanente para rotular su propio envase anotando sobre el pedazo de tape (que se le pegó al envase) "Playa 1" si le tocó colectar la muestra de plancton de la primera playa, o "Playa 2" si le tocó colectar la muestra de la segunda playa en el orden de visita. Debajo de "Playa 1" o "Playa 2" añada la siguiente información:

• El nombre de la playa que le tocó

• La fecha de la visita

• El nombre completo del estudiante

Durante el experimento:

En el campo

Primera parte:

1. Una vez lleguen a las playas determinadas, tomen una foto del lugar y anoten sus observaciones (todo las que puedan recopilar de lo que vean a su alrededor) y descripciones detalladas de cada playa. Elementos importantes que deberían añadir en su hoja son las condiciones del tiempo, el color y el olor del agua, condiciones del mar, si está soleado o nublado, y todo lo demás que logres percibir. Completa la información solicitada en el espacio provisto abajo llamado Información de las playas seleccionadas.

2. Introduce la parte de abajo del termómetro en el agua durante un minuto y mide la temperatura del agua en grados Fahrenheit (°F). Si la escala en el plástico solo te provee

la lectura de la temperatura en grados Celsius (°C), conviértela a grados Fahrenheit (°F) (puedes ver la fórmula abajo para hacer el cálculo de esta conversión). Una vez obtengan la temperatura, compartan el dato con su compañero de laboratorio. Escribe la información solicitada en el espacio provisto.

Fórmula para convertir la temperatura de °C a °F: °F = (°C x 1.8) + 32

Información de las playas seleccionadas:

Playa 1

1. Nombre de la playa:

2. Municipio donde se encuentra:

3. Con una cámara o la de tu teléfono, retrata el lugar. Si no tienes una cámara, realiza un dibujo.

Foto o dibujo de la playa

4. Fecha y hora de visita:

5. ¿Por qué se seleccionó esta playa?

6. Anota todas tus observaciones y describe la playa.

Descripción de la playa:

En este espacio, puede anotar el color, la visibilidad (turbia, clara o visibilidad intermedia) y el olor del agua, la intensidad del viento (fuerte, intermedio o leve), cuánta gente hay (cuenta las personas, pero si hay demasiadas provee un número aproximado), si hay estructuras cercanas, si ves embarcaciones y cuántas hay (cuenta las embarcaciones, pero si hay demasiadas provee un número aproximado), si hay vegetación cercana (pueden mencionar el tipo de vegetación si la conoces, como por ejemplo: mangle rojo y uva playera por mencionar algunos), el tipo de sedimento que contiene la playa (rocas, arenas, fango) y su color, si ves peces u otros animales en el agua, si hay hierbas marinas y todo lo demás que puedas apreciar.

8. Temperatura del agua: °C, _________°F

Playa 2

1. Nombre de la playa: _____________________________________

2. Municipio donde se encuentra:

7. Con una cámara o la de su teléfono, retrata el lugar. Si no tienes una cámara, realiza un dibujo.

Foto o dibujo de la playa

4. Fecha y hora de visita:

5 ¿Por qué se seleccionó esta playa?

6. Anota todas tus observaciones y describe la playa.

Descripción de la playa:

En este espacio puede anotar el color, la visibilidad (turbia, clara o visibilidad intermedia) y el olor del agua, la intensidad del viento (fuerte, intermedio o leve), cuánta gente hay (cuenta las personas, pero si hay demasiadas provee un número aproximado), si hay estructuras

cercanas, si ves embarcaciones y cuántas hay (cuenta las embarcaciones, pero si hay demasiadas provee un número aproximado), si hay vegetación cercana (pueden mencionar el tipo de vegetación si la conoces, como por ejemplo: mangle rojo y uva playera por mencionar algunos), el tipo de sedimento que contiene la playa (rocas, arenas, fango) y su color, si ves peces u otros animales en el agua, si hay hierbas marinas y todo lo demás que puedas apreciar.

7. Temperatura del agua: _________°C, _________°F

Segunda parte: Utiliza la red para atrapar el plancton y envases para separar las muestras.

1. Coloca el envase de vidrio o de plástico designado para esa playa en la orilla del agua.

2. Entra al agua con la red de plancton en mano. Sumérgela bajo la superficie del agua. Procura que esta no sea profunda y que no pase por encima de tus caderas.

3. Arrastra la red por el agua de forma horizontal hacia diferentes direcciones durante cinco (5) minutos. Quédate en un área, no hay necesidad de irte lejos. Desde la orilla, tu compañero te tomará el tiempo con un cronómetro.

4. Una vez pasen esos cinco (5) minutos, empuja y mueve el agua de la red con una mano desde la parte ancha hacia el extremo donde se encuentra el pedazo de la botella plástica tapada (la parte de la botella que tiene la tapa). Vira la red de forma vertical de manera que la tapa en el pedazo de botella quede "mirando" hacia abajo.

5. Levanta la red, de modo que el agua que se quede atrapada en el pedazo de la botella con tapa no se vire. El agua atrapada en esta parte de la red constituye tu muestra de plancton. Camina hacia la orilla y llega a donde está tu compañero. Mientras tanto, tu compañero abrirá la tapa del envase de vidrio o de plástico que se designó para guardar esta muestra.

6. Coloca el extremo de la red con la muestra de plancton justo sobre la apertura del envase. Abre la tapa de la botella que está en el extremo de la red y deja que el agua caiga dentro del envase.

7. Tapa el envase de vidrio o de plástico y guárdalo.

8. Al llegar a la otra playa, tu compañero colectará su muestra de plancton con la red que este construyó mientras tú le tomas el tiempo desde la orilla Recuerda abrirle el envase de vidrio para que este deposite allí su muestra. Tápalo y guárdalo junto al otro envase con la muestra de la primera playa. De esta forma, podrán procesar las muestras al regresar al salón.

Notas:

1. Se debe procesar la muestra lo antes posible. Como esta muestra no se preservará; a más tiempo se mantenga en el envase, la diversidad de organismos disminuye debido a la depredación. No se debe guardar de un día a otro por la misma razón.

2. Si la muestra no se puede procesar el mismo día, debe preservarse en el envase colectado utilizando la misma proporción de agua y alcohol. Por ejemplo: 50 % de alcohol y 50 % de agua.

En el laboratorio

V. Procesando la muestra de plancton. Para procesar la muestra de plancton que colectaste, realiza el siguiente procedimiento.

Materiales:

1. Muestra de plancton guardada en su envase de vidrio o de plástico

2. Un (1) gotero de 1 ml

3. Dos (2) platos Petri pequeños

4. Un (1) pedazo cuadrado de papel blanco de fotocopiadora de cuatro (4) pulgadas a cada lado (4" de largo x 4" de ancho) dividido en cuatro (4) cuadrantes

5. Un (1) microscopio o estereoscopio

6. Unas (1) pinzas

7. Clave de plancton marino de Puerto Rico

8. Una (1) calculadora

Medidas de seguridad:

1. Maneja cuidadosamente el estereoscopio para evitar un incidente. Este es un instrumento muy pesado que, de caerse sobre ti, te puede hacer daño.

2. Crear el pedazo de papel de cuadrantes requiere el uso de materiales afilados como navaja de un filo y tijeras. De necesitar ayuda, solicita la asistencia de un adulto para evitar cortaduras o algún otro incidente.

Procedimientos previos al experimento:

1. Familiarízate con el microscopio o el estereoscopio. Manipúlalo con sumo cuidado y utilízalo correctamente. Imprime el anejo titulado: Partes e instrucciones de uso de un microscopio y un estereoscopio Este material te ayudará a conocer todas las partes que se mencionan a continuación y que se estarán utilizando durante el experimento. También te ayudará a conocer cómo manejar el instrumento correctamente para evitar dañarlo y para que puedas observar el contenido de la muestra que obtuviste.

2. Imprime el anejo titulado: Clave de plancton marino de Puerto Rico. Con este documento podrás identificar muchas de las especies que tendrás en tu muestra y determinar efectivamente a qué grupo principal (fitoplancton o zooplancton) pertenece

3. Si el envase donde guardas tu muestra de plancton es de vidrio, procura que no se caiga. El vidrio esparcido te puede cortar o causar algún otro incidente.

Durante el experimento:

Primera parte: Procesa los datos de tu muestra, recopila los datos de tu compañero de trabajo y compara los resultados.

1. Abre el envase con tu muestra y cuidadosamente agítala en forma de círculos para que el contenido de la muestra se mezcle a través de todo el volumen de agua.

2. Inmediatamente, con un gotero marcado con medidas de volumen en unidades de ml, extrae 1 ml de la muestra apretando la cabeza del gotero y liberando la presión (soltando la cabeza del gotero) lentamente mientras este se encuentra sumergido en el agua.

3. Una vez tengas 1 ml de agua, retira el gotero del envase y transfiere ese volumen al plato Petri pequeño.

4. Conecta y enciende el estereoscopio.

5. Coloca el papel de cuadrantes sobre la base del estereoscopio.

6. Coloca el plato Petri pequeño, con 1 ml extraído de la muestra, sobre el papel de cuadrantes de modo que el centro del plato quede alineado con el centro del papel.

7. Observa a través de los lentes del microscopio, acerca la muestra usando el tornillo macrométrico y enfoca girando el tornillo micrométrico hasta que logres ver una imagen clara En cambio, si utilizas un estereoscopio, gira el tornillo hasta conseguir una imagen clara.

8. Observa el contenido (todos los organismos planctónicos). Determina el grupo en el que se encuentra cada organismo, si es fitoplancton o zooplancton, e identifícalos usando la clave para la identificación de plancton. Puedes utilizar unas pinzas para ayudarte ya sea para señalar y contar los organismos o removerlos mientras lo vas contando. Se recomienda remover cada organismo que haya sido exitosamente identificado y contado en cada cuadrante a un segundo plato Petri pequeño lleno de agua de mar (puedes utilizar el agua de la misma muestra de la playa). Completa la información solicitada en el espacio provisto.

9. Mantén un conteo de los organismos que identifiques, solo de aquellos que aparezcan listados en la tabla de los resultados; que son los mismos que aparecen ilustrados en la clave

10. Una vez que termines, colecta la misma información de tu compañero de laboratorio. Completa esa información en el espacio provisto en la tabla.

Tabla de datos y cálculos: Organismo

Número de individuos

Playa 1:

Nombre del estudiante encargado de esta muestra: ______________

Temperatura del agua: _______oC oF

Fitoplancton

Diatomeas

Coscinodiscus solitaria

Coscinodiscus en cadena

Thalassionema

Chaetoceros

Pleurosigma

Total de diatomeas

(suma de toda las diatomeas)

Pyrodinium bahamense

Cerratium furca

Protoperidinium divergens

Cochlodinium polykrikoides

Total de dinoflagelados

(suma de todos los dinoflagelados)

TOTAL de fitoplancton (diatomeas + dinoflagelados)

Dinoflagelados

Playa 2: ________________

Nombre del estudiante encargado de esta muestra: ______________

Temperatura del agua: _______oC oF

Copépodo harpacticoide

Copépodo calanoide

Quetognato

Larváceo

Cladócero

Ostrácodo

Pterópodo

Anfípodo

Larva de aguaviva

Ctenóforo

Total de holoplancton

(suma de todo el holoplancton)

Zooplancton

Holoplancton

Playa 1:

Organismo

Larva de bayoca

Larva de estrella de mar

Larva de erizo

Larva de cangrejo zoea megalopa

Larva de bivalvo

Larva de pulpo

Larva de camarón

Huevo o larva de pez

Total de meroplancton (suma de todo el meroplancton)

TOTAL de zooplancton (holoplancton + meroplancton)

TOTAL de TODOS los plancton (suma de todos los fitoplancton y los zooplancton)

Número de individuos

Nombre del estudiante encargado de esta muestra: ______________

Temperatura del agua: _______oC oF

Meroplancton

Playa 2: ________________

Nombre del estudiante encargado de esta muestra: ______________

Temperatura del agua: _______oC oF

Nota: Aunque en el océano existen diferentes grupos de plancton, para efectos de este laboratorio se considerarán solamente las diatomeas y los dinoflagelados del grupo del fitoplancton, y el holoplancton y el meroplancton del grupo del zooplancton.

Resumen de los datos:

Abundancia:

En la siguiente tabla, coloca el total de plancton en cada grupo principal por playa. Por ejemplo, si en tu muestra encontraste 15 fitoplancton en total (suma de las diatomeas y los dinoflagelados) en la playa 1, escribe este número en la celda correspondiente. Si hay 6 zooplancton en total (suma de holoplancton y meroplancton) en la playa 1, anótalo en el área designada. Realiza el mismo proceso para la playa 2.

Grupo principal

Fitoplancton

Zooplancton

Cantidad total de plancton en cada grupo principal

Playa 1

Playa 2

Diversidad:

Para completar esta tabla, realiza lo siguiente:

1. Verifica cuidadosamente los datos que colocaste en la primera tabla donde se detalla cada organismo que encontraste en tu muestra.

2. Cuenta la cantidad de especies diferentes que observaste y escribe el resultado en el lugar correspondiente de la tabla de abajo. Por ejemplo, si encontraste en la playa 1, 5 Coscinodiscus solitaria, 3 Thalassionema y 7 Pleurosigma, tienes 3 especies diferentes de diatomeas. Por lo tanto, colocas en el área de Diatomeas – Playa 1 el número 3. Realiza el mismo proceso para cada subgrupo de la tabla de diversidad mostrada abajo.

3. Una vez escribas la cantidad de especies que hay en las muestras, suma los subgrupos y anota el total en el área correspondiente.

4. Repite los pasos para cada grupo principal: Fitoplancton y Zooplancton para la playa 2.

Grupo principal

Fitoplancton

Subgrupos de organismos Cantidad de especies en las muestras Playa 1 Playa 2

Diatomeas

Dinoflagelados

Total de especies de fitoplancton (diatomeas + dinoflagelados)

Zooplancton

Holoplancton

Meroplancton

Total de especies de zooplancton (holoplancton + meroplancton)

VI. Gráficas. Construye una gráfica de barras para comparar la cantidad de fitoplancton y zooplancton que encontraste en las muestras de la playa 1 y de la playa 2. Utiliza la tabla de abundancia que contiene un resumen de los datos. Recuerda incluir en la gráfica todas sus partes: título, escala, eje de X y eje de Y, leyenda, entre otros.

Abundancia:

* Recuerda que puedes utilizar Excel para hacer las gráficas. Si no tienes el programa ni acceso a este, entonces realízala en el espacio provisto.

Construye otra gráfica de barras para comparar la cantidad de especies diferentes de fitoplancton y de zooplancton que encontraste en las muestras tomadas en la playa 1 y en la playa2. Utiliza la tabla de diversidad que contiene un resumen de los datos. Recuerda incluir en la gráfica todas sus partes: título, escala, eje de X y eje de Y, leyenda, entre otros.

Diversidad:

VII. Análisis. Lee cuidadosamente cada pregunta. Contéstalas claramente y en oraciones completas.

1. ¿Qué grupo principal del plancton (fitoplancton o zooplancton) domina en abundancia (tiene un número mayor de individuos) en la playa 1?

2. ¿Qué grupo principal del plancton (fitoplancton o zooplancton) domina en abundancia (tiene un número mayor de individuos) en la playa 2?

3. ¿Qué grupo principal del plancton (fitoplancton o zooplancton) domina en diversidad (tiene un mayor número de especies presentes) en la playa 1?

4. ¿Qué grupo principal del plancton (fitoplancton o zooplancton) domina en diversidad (tiene un mayor número de especies presentes) en la playa 2?

5. ¿Cómo la temperatura del agua afecta la abundancia de los distintos subgrupos dentro del fitoplancton y el zooplancton, y a estos grupos principales en general?

6. ¿Cómo la temperatura del agua afecta la diversidad de los distintos subgrupos dentro del fitoplancton y del zooplancton, y a estos grupos principales en general?

7. Basado en tus otras observaciones de la playa, ¿qué otros factores consideras que influyeron en la abundancia de los distintos subgrupos del fitoplancton y del zooplancton, y de estos grupos principales en general? ¿De qué manera influyeron? ¿Cómo justificas que estos factores tuvieron un efecto?

8. Basado en tus otras observaciones de la playa, ¿qué otros factores consideras que influyeron en la diversidad de los distintos subgrupos del fitoplancton y del zooplancton, y de estos grupos principales en general? ¿De qué manera influyeron? ¿Cómo justificas que estos factores tuvieron un efecto?

9. ¿De qué manera se afectó la abundancia del zooplancton debido a la abundancia de fitoplancton y/o viceversa?

10. ¿De qué manera se afectó la diversidad del zooplancton debido a la abundancia de fitoplancton y/o viceversa?

11. ¿Qué playa presentó la mayor abundancia para cada grupo principal (fitoplancton y zooplancton)? ¿A qué se debe?

12. ¿Qué playa presentó la mayor diversidad para cada grupo principal (fitoplancton y zooplancton)? ¿A qué se debe?

13. ¿Crees que el calentamiento global tiene algo que ver con los resultados que se obtuvieron? ¿Por qué?

VIII. Conclusión. Redacta, en forma de párrafo y en oraciones completas, las conclusiones a las que llegaste luego de realizar este laboratorio. Recuerda que debes incluir las respuestas que encontraste a la hipótesis que hiciste al principio del trabajo y los resultados más significativos. Luego, escribe tus recomendaciones para proteger estos organismos tan importantes para nuestro planeta.

Laboratorio: El plancton marino

Segunda alternativa en caso de que no se pueda realizar el laboratorio en el campo

Si no puedes realizar la actividad de campo del laboratorio, puedes utilizar esta segunda alternativa para llevarlo a cabo. Lee cuidadosamente la situación presentada a continuación y sigue el procedimiento indicado. Recuerda que utilizarás la hoja del laboratorio original, solamente sustituirás las partes del muestreo y del procesamiento de la muestra por los datos que se presentan en esta opción. Debes leer cuidadosamente todas las instrucciones del laboratorio original para que puedas completar cada parte con los datos que se muestran a continuación.

Situación:

Imagina que eres un científico marino y te enviaron a investigar cómo la temperatura del agua afecta la abundancia y la diversidad del plancton marino en las playas de Puerto Rico. Tu experimento comienza construyendo una red de plancton. Luego visitas dos playas de la isla y las observas con mucho detenimiento mientras anotas las características de ambas. De cada playa, tomas la temperatura del agua en la superficie de la orilla y, de allí mismo, colectas una muestra de plancton utilizando la red que construiste. Una vez que terminaste en el campo, vas al laboratorio y observas los organismos que colectaste utilizando un microscopio para identificarlos correctamente.

La muestra y los datos que obtuviste son los siguientes:

Playa 1

Nombre de la playa: Playa Punta Papayo

Municipio donde se encuentra: Lajas

Foto de la playa 1

Temperatura del agua: 24.5°C

Muestras de plancton tomadas en la Playa 1:

Playa 2

Nombre de la playa: Laguna temporera entre Playita Rosada y el Club Náutico de La Parguera

Municipio donde se encuentra: Lajas

Fotos de la playa 2

Temperatura del agua: 31.5°C

Muestras de plancton tomadas en la Playa 2:

Notas:

1. Lee detenidamente la información que se presenta en la introducción del laboratorio original para entender el problema que luego se plantea.

2. Debes completar todas las partes del laboratorio, comenzando desde el planteamiento del problema hasta la conclusión. La diferencia es que, en esta segunda alternativa no tienes que seleccionar la playa ni visitarla. Ya te ofrecemos las fotos de los lugares bajo estudio y de las muestras de plancton para que puedas realizar todas las observaciones, los cálculos, el análisis correspondiente y la conclusión.

3. También se te ofrece el dato de la temperatura del agua en grados Celsius (oC) para que hagas la conversión a grados Fahrenheit (oF).

Laboratorio: El plancton marino

Tercera alternativa

En caso de que no puedas realizar el laboratorio original ni la segunda alternativa, entonces tienes una tercera opción. Esta te ayudará a aprender sobre los plancton de una forma diferente.

Situación:

Imagina que eres un científico marino y quieres investigar cómo la temperatura del agua afecta la abundancia y la diversidad del plancton marino en las playas de Puerto Rico. Tu experimento comenzará creando un océano de dulces donde cada tipo de dulce representará un organismo plantónico diferente. Tomarás dos (2) muestras y analizarás cada una de la manera que se explica a continuación.

Materiales:

1. Envase profundo

2. Platos planos

3. Colador pequeño (puede ser filtro de tela de café)

4. Guantes desechables

5. Pinzas

6. Cinta adhesiva (tape)

7. Lápiz

8. Dulces de diferentes clases:

M&M

Mike and Ike

Skittles

Nerds

Gomitas dulces

Grajeas de colores

Nota: El Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ni promueven ninguna marca en particular.

Procedimiento previo al experimento:

Es importante, que previo al experimento, prepares tu guía de identificación de organismos. Para esto, utiliza la clave de identificación de plancton marino de Puerto Rico y las tablas de identificación. Procura lavarte bien las manos con agua y jabón antes de comenzar a manipular

los dulces. Si quieres comerte la tarea al final, es importante que tengas las manos bien limpias y utilices guantes desechables.

1. Toma un dulce de cada uno de los que tienes y ve colocándolos aparte sobre un plato. Por ejemplo, si tienes una bolsa de M&M, saca aparte uno color amarillo, otro rojo, azul y así sucesivamente hasta que tengas una muestra de cada uno. Repite el proceso con cada uno de los dulces que tienes, esto te ayudará a asignarle un sólo tipo de dulce a cada organismo en tu clave de identificación.

2. Asigna un dulce diferente a cada organismo, con esto podrás a crear una leyenda. Para fijar este dulce a la clave y/o tabla de identificación utiliza cinta adhesiva doble cara, esto ayudará a que quede pegado al papel. Asegúrate de colocarlo en el espacio correspondiente al organismo que elegiste. Puedes parear los dulces con los organismos de forma aleatoria, lo importante es que no repitas ninguno. Recuerda, estás recreando una representación de cada organismo plantónico marino en las playas de Puerto Rico.

3. Echa en el envase profundo el restante de todos los dulces que tengas y mézclalos bien. De esta forma, estarás creando tu océano de dulces.

Nota: No manipules los dulces sin guantes. Para manejar aquellos dulces más pequeños, como las grajeas y los Nerds, puedes utilizar unas pinzas pequeñas.

Procedimiento durante el experimento:

1. Utilizando el colador pequeño tomarás dos (2) muestras, una para cada playa. Arrastra el colador sobre la superficie de tu océano de dulces y retíralo cuando veas que está lleno. Si utilizas un colador de tela de café, asegúrate de llenar sólo una cuarta parte del filtro. Si lo llenas completo tendrás una muestra demasiado grande. Coloca cada muestra en un plato plano y rotúlalos como “Playa 1” y “Playa 2”.

Nota: Dependiendo del tamaño de cada hueco en el colador es el tipo de muestra que colectarás. Por ejemplo, si tienes dulces muy pequeños y utilizas un colador con huecos grandes, es probable que estos no resulten parte de tu muestra ya que se filtrarán a través de los huecos.

2. Para poder determinar la abundancia y la diversidad en las muestras que recopilaste, debes separar cada uno de los organismos. Es decir, vas a colocar en un plato aparte todos los dulces que son de un mismo tipo y color. Por ejemplo, vas a buscar en tu muestra todos los M&M’s rojos y los vas a colocar juntos, luego buscas todos los M&M’s azules y los agrupas, y así sucesivamente con todos los duces hasta que los tengas separados y agrupados de acuerdo a la especie que le asignaste. Asegúrate de colocar todos los fitoplancton en un plato y en otro los que son zooplancton (es posible que necesites varios platos adicionales). Para facilitar el proceso de separación, trabaja con una sola muestra a la vez. Cuando termines de trabajar con la muestra de la “Playa 1”, repite el mismo proceso con la de la “Playa 2”.

3. Cuenta cuántos organismos tienes de cada especie y coloca tus datos en la tabla de identificación. Al finalizar el conteo de especies, continúa con el análisis de tus datos.

Notas:

1. Recuerda que vas a utilizar las hojas del laboratorio original, solamente sustituirás las partes del muestreo y del procesamiento de la muestra por los datos que se presentan en esta opción.

2. Lee detenidamente la información que se presenta en la introducción del laboratorio original para entender el problema que luego se plantea.

Playa 1 Playa 2

3. Debes completar todas las partes del laboratorio, comenzando desde el planteamiento del problema hasta la conclusión. La diferencia es que, en esta tercera alternativa, no tienes que seleccionar la playa ni visitarla, si no que simularás el océano y la muestra de plancton con dulces. De esta forma, podrás realizar todas las observaciones, los cálculos, el análisis correspondiente y la conclusión.

CLAVE DE IDENTIFICACIÓN DE PLANCTON MARINO DE PUERTO RICO

FITOPLANCTON

DIATOMEAS DINOFLAGELADOS

sp.

Alrededor de 2 a 85 µm (0.002 - 0.085 mm) de diámetro

Solitaria

Pleurosigma sp.

Aproximadamente

Thalassionema sp.

Coscinodiscus sp.

Alrededor de 30 a 500 µm

CIANOBACTERIAS

Protoperidinium divergens

Alrededor de 75 a 85 µm (0.075 - 0.085 mm) de longitud

Pyrodinium bahamense

Alrededor de 30 a 70 µm (0.030

Margalefidinium polykrikoides

Alrededor de 30 a 40 µm (0.030 - 0.040 mm) de longitud

COCOLITÓFORO

En cadena

Trichodesmium sp.

Alrededor de 5 a 15 µm (0.005 - 0.150 mm)

Synechococcus sp.

Alrededor de 0.5 a 1.5 µm (0.0005 - 0.0015 mm)

Emiliania huxleyi

Alrededor de 5 µm (0.005 mm) de diámetro

* Los organismos mostrados en esta clave no están a escala. Es decir, no tienen los tamaños reales. Estos fueron colocados de esta forma para que se aprecien sus características y se puedan identificar. Sin embargo, debajo de cada uno se encuentran sus tamaños aproximados.

CLAVE DE IDENTIFICACIÓN DE PLANCTON MARINO DE PUERTO RICO

ZOOPLANCTON

Ctenóforo

Desde 1,000 hasta 1,5000,000 µm (1 - 1,500 mm)

Larva (éfira) de aguaviva (Aurelia aurita)

1,000 a 340,000 µm (1 - 340 mm)

Desde menos de 2,000 hasta alrededor de 50,000 µm (2 - 50 mm)

Quetognato

Alrededor de 2,000 a 120,000 µm (2 - 120 mm

HOLOPLANCTON

Tintínidos

Alrededor de 2 a más de 100 µm (0.002 - 0.100 mm) de longitud de la lórica o la envoltura

Larváceo

Alrededor de 2,000 a 10,000 µm (2 - 10 mm)

Copépodo calanoide

Alrededor de 100 a 20,000 µm (0.100 - 20 mm)

Por lo general, se ve de hasta 2,000 µm (2 mm)

(0.500 - 30 mm)

Copépodo harpacticoide

Alrededor de 200 a 2,500 µm (0.200 - 2.500 mm)

Alrededor de 200 a 30,000 µm (0.200 - 30 mm)

CLAVE DE IDENTIFICACIÓN DE PLANCTON MARINO DE PUERTO RICO

ZOOPLANCTON

Larva de pez

Más de 3,000 µm (3mm)

Larva de estrella de mar

Aproximadamente 2,500 µm (2.500 mm)

Larva (veliger) de bivalvo Más de 220 µm (0.220 mm)

Larva de pulpo

Se puede observar de menor y mayor tamaño dependiendo de su fase de crecimiento

Larva (zoea) de cangrejo

Posiblemente mayor de 1,200 µm (1.200 mm)

Alrededor de 3,500 a 20,000 µm (3.500 - 20 mm)

Larva de erizo

Larva (nauplio) de bayoca

Alrededor de 100 a 1,000 µm (0. Otros nauplios pueden medir hasta alrededor de 3,500 µm (3.500 mm).

Larva (megalopa) de cangrejo

Más de 4,000 µm (4 mm)

CLAVE DE IDENTIFICACIÓN DE PLANCTON MARINO DE PUERTO RICO

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Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para construir una red de plancton

Para realizar el experimento de plancton, debes construir una red que se utilizará en la colección de estos organismos en el mar. Lee cuidadosamente el procedimiento que se detalla a continuación Imprime esta hoja, busca los materiales y solicita la ayuda de un adulto si así lo necesitas.

Materiales:

1. Una (1) botella plástica de agua de 500 mL vacía con su tapa puesta

2. Una (1) perforadora de un orificio

3. Un (1) rollo de cualquier tipo de cordón que sea fuerte

4. Cuatro (4) bolsas pequeñas de tela de muselina

5. Un (1) rollo de cinta adhesiva tipo duct tape (resistente al agua)

6. Una (1) navaja de un filo

7. Unas (1) tijeras

8. Un (1) marcador permanente (de color oscuro)

9. Una (1) regla de medir o cinta métrica de costurera

10. Una (1) pega extra fuerte tipo superglue

Nota: Las bolsas pequeñas de tela de muselina son de aproximadamente 4.5 pulgadas de largo y 3 pulgadas de ancho. Verás en el procedimiento a continuación, que estas bolsas se pegarán una detrás de la otra para construir una red de plancton que sea larga. Es necesario que las bolsas que adquieras sean las pequeñas ya que las más grandes son demasiado anchas y no funcionarán para este experimento.

Estas bolsas de tela de muselina las puedes conseguir en tiendas por departamento y, posiblemente, en negocios locales similares.

Medidas de seguridad:

1. Manipula la navaja de un filo y las tijeras con sumo cuidado para evitar cortaduras o solicita la ayuda de un adulto.

Procedimiento:

1. Mide, con la regla o la cinta métrica de costurera, dos (2) pulgadas de la botella de agua desde el extremo donde se encuentra la tapa hacia el extremo donde se encuentra el fondo de la botella. Usa el marcador permanente para trazar una línea alrededor de toda la botella para marcar esta medida.

2. Toma una navaja de un filo para hacer una incisión pequeña sobre la marca. Luego, introduce una de las hojas de las tijeras en la incisión para recortar la botella sobre la marca trazada. Conserva los dos (2) pedazos recortados de la botella.

3. Recorta con las tijeras solamente el borde que tiene la costura y que se encuentra en la parte inferior de una de las bolsas pequeñas de tela de muselina. Descarta el borde con la costura y conserva el resto de la bolsa. Esta será tu primera bolsa.

4. Utiliza la parte de la botella plástica que no tiene la tapa y mide alrededor de una (1) pulgada desde el extremo de la parte recortada hacia el extremo donde se encuentra el fondo de la botella. Luego, traza una línea alrededor de la botella con un marcador permanente para marcar la medida.

Nota: Las bolsas que se presentan en las imágenes tienen un fondo dorado de un material diferente a la tela de muselina que ya miden una (1) pulgada de largo. En la foto de ejemplo para este paso del procedimiento, se utilizó esa parte dorada como una medida de referencia para trazar la marca de una (1) pulgada en la botella.

5. Con mucho cuidado, usa la navaja de un filo para hacer una incisión pequeña sobre la marca. Ahora, introduce una de las hojas de las tijeras en la incisión y recorta la botella sobre la marca trazada para obtener un aro. Conserva el aro de una pulgada que recortaste y descarta el resto de la botella (la parte con el fondo de la botella). Alternativamente, puedes guardar el sobrante de la botella de agua para reutilizarla en algún otro momento que la necesites.

6. Para conocer si el aro plástico que recortaste cabe dentro de la bolsa, aplástalo y mídelo sobre la bolsa. El aro aplastado debe ser del mismo ancho de la bolsa. Por lo tanto, si observas que el ancho del aro aplastado es mayor que el ancho de la bolsa, traza una marca sobre el borde del aro que excede la bolsa y, con las tijeras, recorta sobre la marca trazada en el aro aplastado. Luego, descarta el excedente y conserva el resto del aro recortado.

7. Crea un aro nuevamente, reestableciendo su forma inicial (de ser un aro aplanado a readquirir una forma circular). Luego, une y pega los bordes recortados del aro con un pedazo de cinta adhesiva tipo duct tape

8. Introduce el aro de plástico reestablecido dentro de la bolsa, específicamente por la parte recortada y, en este caso, color dorada. Permite que un poco del aro de plástico sobresalga hacia fuera de la bolsa.

9. Une el aro de plástico con la bolsa usando cinta adhesiva. Pega un lado de la cinta adhesiva en la parte del aro de plástico que sobresale de la bolsa; y el otro lado de la cinta adhesiva, sobre la bolsa. De aquí en adelante, a esta parte se le conocerá como el aro o anillo de la red de plancton.

10. Utiliza una perforadora para hacer tres (3) orificios alrededor de la parte de la bolsa que se encuentra pegada sobre el aro de plástico. Utiliza el diagrama de la derecha como referencia para observar dónde debes hacer las tres (3) perforaciones.

11. Recorta, de un rollo de cordón fuerte, tres (3) pedazos de 24 pulgadas (2 pies) cada uno, usando las tijeras

12. Introduce un pedazo de cordón en uno de los orificios perforados en el aro de la red y amárralo atando dos (2) nudos. Repite este paso con los otros dos (2) pedazos de cordón, de modo que cada uno esté sujetado a un solo orificio del anillo de la botella. Luego, une los extremos sueltos de los tres (3) cordones atándolos en un solo nudo. Por este nudo, agarrarás la red de plancton al momento de utilizarla.

13. Usa las tijeras para cortar el cordón que vino con la bolsa para amarrarla (se encuentra en la parte superior o de arriba de la bolsa). Luego, remueve y descarta el cordón

14. Con las tijeras, recorta la costura en la parte inferior de las otras tres (3) bolsas de tela de muselina. Si las bolsas poseen la parte inferior dorada, recorta ese segmento dejando solo una banda fina de la parte dorada en la bolsa. Descarta los segmentos dorados recortados y conserva el resto de las bolsas.

15. Recorta, con las tijeras, el cordón de la parte superior de dos (2) de las bolsas. Es decir, de las tres (3) bolsas sueltas, dos (2) no tendrán el cordón y una (1) lo conservará. Descarta los dos (2) cordones que cortaste y conserva las bolsas.

16. Coloca una línea de pegamento extra fuerte alrededor del exterior ya sea de la parte superior o inferior de una de las bolsas (la que utilices para este paso será tu segunda bolsa). Si, por el contrario, la bolsa que utilizas es la que tenía el segmento dorado, entonces coloca el pegamento alrededor de la banda fina dorada de la bolsa. Luego, introduce la parte de la bolsa que tiene el pegamento dentro segmento superior de la primera bolsa (aquella que contiene el aro de la red), por el extremo contrario del aro. Une ambas bolsas pegándolas entre sí. Repite este paso con una tercera bolsa y únela a la segunda bolsa.

17. Del mismo modo, repite el paso anterior con la cuarta bolsa (la que conserva su cordón en la parte superior). El extremo de esta bolsa que se une a la tercera bolsa es la que no tiene el cordón.

18. Introduce el pedazo de la botella de agua que tiene la tapa (que obtuviste en el paso 2) dentro del extremo superior de la cuarta bolsa (la parte que posee el cordón).

19. Coloca una línea de pegamento alrededor de la boca de la botella, justo debajo de la tapa.

20. Cierra el extremo superior de la bolsa sobre el área de la botella que contiene el pegamento tirando fuerte del cordón.

21. Amarra el cordón haciendo un doble nudo.

22. Si deseas, puedes asegurarte de que la cuarta bolsa y la boca de la botella queden bien pegadas colocando cinta adhesiva alrededor de la unión. No obstante, este paso no es necesario.

Parte de este procedimiento fue adaptado de los videos de referencia presentados a continuación.

Videos de referencia:

Save The Bay's YouTube. (2020, abril 21). Make Your Own Plankton Net! [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=HBcuGbMc8cU&t=67s

Gulf Stream Council Boy Scouts of America. (2020, julio 17). How to make a Soda Bottle Plankton Net [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=e-MYhWcWWXw

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para usar un microscopio compuesto

Utiliza el procedimiento que se detalla a continuación para utilizar un microscopio compuesto correctamente. Esto te permitirá observar imágenes microscópicas de la laminilla que preparaste con tu muestra. Antes de usarlo, familiarízate con las partes del microscopio.

Materiales:

1. Microscopio compuesto

2. Hisopo de algodón (p. ej. hisopo marca Q-Tips®)

3. Alcohol isopropílico o etílico 70%

4. Papel seco de lente

5. Laminilla preparada con la muestra

Nota: El Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ni promueven ninguna marca en particular.

Medidas de seguridad:

1. Siempre sujeta bien el microscopio al levantarlo, pues al ser un instrumento pesado esto evitará que el instrumento se caiga y te lastime. Si sientes que el microscopio es muy pesado, pide ayuda de tu maestro para moverlo.

2. No mires de cerca a través de los lentes oculares sin antes ajustar el nivel de intensidad de luz para no lastimar los ojos.

3. Al enchufar el cable del microscopio procura no colocar los dedos en las placas de metal de la cabeza del enchufe ni cerca del receptáculo de electricidad para evitar que recibas una descarga de corriente eléctrica.

Procedimiento:

Partes de un microscopio compuesto

Lentes objetivos

Tornillo macrométrico

Tornillo micrométrico

Enchufe (cable) eléctrico

Lentes objetivos

Ajuste mecánico de la platina

Iluminador

Base

Interruptor de luz

Palanca del diafragma

1. Limpia cuidadosamente los lentes oculares y los lentes objetivos del microscopio, realizando movimientos circulares, con un hisopo empapado de alcohol isopropílico o etílico. Espera a que el alcohol aplicado se evapore un poco. Procede a secar cuidadosamente, utilizando movimientos circulares, los lentes oculares y objetivos con un pedazo de papel seco de lente.

2. Conecta el enchufe del microscopio a un receptáculo de electricidad.

3. Enciende la luz del microscopio presionando el botón que dice "ON" o "I" en el interruptor de luz que se encuentra, ya sea en la base o en el brazo del instrumento. En algunos microscopios,

Lentes oculares

Anillo enfoque

Cabezal

Revólver

Rueda del revólver

Brazo o columna

Platina

Grapilla

Condensador

Diafragma

Cabeza del enchufe

el interruptor en lugar de ser un botón, es una rueda que enciende la luz al girarla. En otros, el interruptor es una palanca de metal pequeña que se enciende al moverla.

4. Sin acercar los ojos, mira sobre los lentes oculares del microscopio para evaluar si el nivel de intensidad de luz emitida es cómodo para ti. Regula la intensidad de luz girando una rueda que por lo general se encuentra en la base o en el brazo del microscopio. En aquellos microscopios cuyo interruptor de luz es una rueda, la intensidad de luz se regula girando la misma.

5. Ajusta la cantidad de luz que entra por el condensador hacia la platina (y, eventualmente, por la laminilla) moviendo hacia los lados una palanca pequeña que se encuentra en el diafragma del microscopio.

6. Ajusta la distancia entre los lentes oculares o interocular alejando o acercándolos de modo que esta sea la misma que la distancia de separación entre tus ojos. Así podrás observar a través de los lentes oculares la imagen microscópica de manera cómoda. Si el microscopio posee solo un lente ocular, este paso no es necesario pues solo observarás utilizando uno de tus ojos.

7. Si utilizas espejuelos con aumento, ajusta el anillo de enfoque girando la rueda que se encuentra, por lo general, en el lente ocular izquierdo. De esta forma, evitas usar los espejuelos para que no te estorben cuando mires a través de los lentes oculares con la cara pegada a ellos, pues ya tendrás el aumento que necesitas para ver a través de dichos lentes del microscopio. Este paso no es estrictamente necesario ya que puedes elegir utilizar tus espejuelos como de costumbre. No obstante, uses espejuelos, lentes de contacto o no, sí debes procurar que puedas ver bien a través de los lentes oculares. Para esto, ajusta el

aumento girando el anillo de enfoque según tu preferencia visual.

8. Separa la platina de los lentes objetivos por completo girando el tornillo macrométrico hacia atrás en su totalidad. Esto colocará la platina en la posición más baja

9. Desliza hacia atrás la grapilla de la platina y, sin soltarla, coloca la laminilla con el cubreobjetos hacia arriba sobre su espacio correspondiente en la platina. Lentamente, suelta la grapilla hasta que acomode y aguante fijamente la laminilla.

10. Utiliza el ajuste mecánico de la platina para posicionar la laminilla, de modo que el cubreobjetos quede en el centro de la platina. Este ajuste se compone de dos ruedas que al girarlas mueve la laminilla sobre la platina. Mientras que una rueda acerca o aleja la laminilla de ti moviéndola hacia el frente y atrás, la otra rueda mueve la laminilla hacia la izquierda y hacia la derecha. Coloca la laminilla de modo que la luz que pase a través del condensador y la platina alumbre justo en el centro del cubreobjetos donde se encuentra la muestra.

11. Coloca en posición vertical el lente objetivo 4X (de menor magnificación) girando la rueda del revólver, de modo que dicho lente quede completamente perpendicular a la laminilla.

12. Mira con ambos ojos a través de los lentes oculares y poco a poco gira el tornillo macrométrico hacia el frente de modo que suba tanto la platina como la laminilla. Al girar el tornillo macrométrico en la dirección correspondiente, acercará lo que quieres observar hacia el lente objetivo. Continúa girando el tornillo macrométrico hasta que logres observar una imagen, posiblemente borrosa, de la muestra.

13. Gira el tornillo micrométrico hasta que logres observar una imagen completamente enfocada (clara) de la muestra. Intenta girar el tornillo micrométrico hacia una dirección a la vez; si no logras ver nada girando el tornillo en la primera dirección, entonces gíralo hacia la dirección opuesta. Realiza este paso las veces que sean necesarias hasta que consigas una imagen clara (no borrosa) de la muestra. Una vez consigas enfocarla, puedes manipular el ajuste mecánico de la platina para ver todo el contenido de la muestra dentro del cubreobjetos.

14. Gira la rueda del revólver para colocar en posición vertical el lente objetivo 10X para ver la muestra más grande. Gira el tornillo micrométrico para enfocar la imagen y manipula el ajuste mecánico de la platina para ver todo el contenido de la muestra dentro del cubreobjetos.

15. Gira la rueda del revólver para colocar el lente objetivo 40X en posición vertical para ver la muestra aún más grande. Gira el tornillo micrométrico para enfocar la imagen y manipula el ajuste mecánico de la platina para ver todo el contenido de la muestra dentro del cubreobjetos. Utilizando este lente, puedes observar con facilidad el plancton que tienes en la muestra.

16. Ten al lado tu clave de identificación para que puedas identificar correctamente los organismos y hacer el laboratorio pertinente.

17. Desciende la platina hasta la posición más baja girando el tornillo macrométrico hacia atrás.

18. Gira la rueda del revólver para colocar en posición vertical el lente objetivo 4X. Como regla general, este es el lente que debe estar perpendicular a la platina al momento de guardar el microscopio.

19. Sube la grapilla y remueve la laminilla de la platina. Dependiendo de las instrucciones del maestro, guardarás o descartarás la laminilla según sus indicaciones.

20. Presiona el botón que dice "OFF" u "O" en el interruptor de luz del microscopio para apagarlo.

21. Por el extremo o la cabeza del enchufe, hala y desconecta el microscopio del receptáculo de electricidad. Enrolla el cable de enchufe alrededor del brazo del microscopio. 13 14

22. Levanta el microscopio con una mano sujetando el brazo y con la otra sosteniendo la base. Entrega el microscopio a tu maestro o guárdalo en su espacio correspondiente.

Consideraciones importantes:

Siempre que vayas a mover el microscopio, levántalo y colócalo cuidadosamente en el lugar donde lo quieres ubicar. Nunca arrastres el microscopio sin importar el tipo de superficie, pues las vibraciones que se producen al moverlo de esta manera, dañan los lentes del microscopio.

Para propósitos de este laboratorio, solo se estarán utilizando tres lentes objetivos correspondientes a las magnificaciones 4X, 10X y 40X No se estará utilizando el lente objetivo correspondiente a la magnificación de 100X.

Universidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para usar un microscopio de disección o estereoscopio

Utiliza el procedimiento que se detalla a continuación para usar un microscopio de disección y su fuente de luz (de no llevar una integrada en el instrumento) correctamente. Esto te permitirá observar imágenes grandes y enfocadas de la muestra en el plato Petri. Antes de usarlo, familiarízate con las partes del microscopio de disección.

Materiales:

1. Microscopio de disección con fuente de luz separada o integrada

2. Hisopo de algodón (p. ej. hisopo marca Q-Tips®)

3. Alcohol isopropílico o etílico 70%

4. Papel seco de lente

5. Plato Petri con la muestra de agua colectada

Nota: El Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ni promueven ninguna marca en particular.

Medidas de seguridad:

1. No mires de cerca a través de los lentes oculares sin antes ajustar el nivel de intensidad de luz en la caja de la fuente de luz o en el mismo estereoscopio (si este posee fuente de luz propia) para así no lastimar los ojos.

2. Al enchufar el cable de la caja de la fuente de luz o del microscopio de disección (si este ya viene con fuente de luz integrada), procura no colocar los dedos en las placas de metal del enchufe, en el cable ni cerca del receptáculo de electricidad para así evitar que recibas una descarga de corriente eléctrica.

Procedimiento:

Microscopio de disección con fuente de luz separada

1. Limpia cuidadosamente los lentes oculares y el lente objetivo del microscopio de disección, realizando movimientos circulares, con un hisopo empapado de alcohol isopropílico o etílico. Espera a que el alcohol aplicado se evapore un poco. Procede a secar cuidadosamente, utilizando movimientos circulares, los lentes oculares y el lente objetivo con un pedazo de papel seco de lente.

Microscopio de disección con fuente de luz integrada

Nota: Como este instrumento es delicado, este proceso podría realizarlo el docente. 1

Lentes oculares

Tornillo de enfoque o micrométrico

Tornillo macrométrico

Brazo o columna

Platina

Base

Interruptor de luz

Interruptor de luz Lámparas

Fuente de luz

Lente objetivo

Lámpara

Lente objetivo

Cabezal

Cabezal

Este microscopio tiene un iluminador que viene integrado al instrumento como un dispositivo adicional. Las flechas señalan tanto el interruptor del iluminador como la rueda que regula la intensidad de luz que este emite.

2. Conecta el enchufe de la fuente de luz o del mismo microscopio de disección (si este ya posee una fuente de luz integrada) a un receptáculo de electricidad.

3. Enciende la luz de la fuente de luz o del microscopio de disección presionando el botón que dice "ON" o "I" en el interruptor de luz que se encuentra ya sea en la base del instrumento (si este posee su propia fuente de luz) o en la caja de fuente de luz. Considera que el interruptor, en lugar de ser un botón, puede ser una rueda que enciende la luz al girarla, o bien puede ser una palanca de metal pequeña que se enciende al moverla.

4. Posiciona las lámparas de la fuente de luz de modo que alumbren el centro de la platina. Por el contrario, si el microscopio de disección tiene su propia fuente de luz omite este paso.

5. Sin acercar los ojos, mira sobre los lentes oculares del microscopio de disección para evaluar si el nivel de intensidad de luz emitida es cómodo para ti. Regula la intensidad de luz girando una rueda que por lo general se encuentra en la base microscopio de disección (si este posee fuente de luz propia) o en la caja de la fuente de luz.

6. Ajusta la distancia interocular (entre los lentes oculares) alejando o acercándolos de modo que esta sea la misma que la distancia de separación entre tus ojos. Así podrás observar a través de los lentes oculares, la imagen microscópica de manera cómoda. Si el microscopio de disección posee un lente ocular solamente, este paso no es necesario pues solo observarás utilizando uno de tus ojos

7. Gira el tornillo de enfoque o macrométrico hacia atrás en su totalidad para colocar el cabezal en la posición más alta.

8. Coloca el plato Petri que contiene la muestra en el centro de la platina donde la luz alumbre directamente la muestra.

9. Mira con ambos ojos a través de los lentes oculares y poco a poco gira el tornillo de enfoque hacia el frente de modo que baje el cabezal. Al girar el tornillo macrométrico en la dirección correspondiente, acercará el lente objetivo a la muestra que quieres observar. Continúa girando el tornillo de enfoque hasta que logres observar una imagen de la muestra.

10. Si la imagen no se encuentra perfectamente visible, gira el tornillo de aumento o micrométrico (del instrumento poseerlo), hasta que logres observar una imagen lo suficientemente clara de la muestra. Intenta girar el tornillo de aumento hacia una dirección a la vez. Si la imagen continúa borrosa, intenta girar el tornillo hacia la dirección opuesta.

11. Ten al lado tu clave de identificación para que puedas identificar correctamente los organismos y hacer el laboratorio pertinente.

12. Presiona el botón que dice "OFF" u "0" en el interruptor de luz del microscopio para apagarlo.

13. Por el extremo o la cabeza del enchufe, hala y desconecta el microscopio del receptáculo de electricidad. Enrolla el cable de enchufe alrededor del brazo del microscopio.

14. Levanta el microscopio con una mano sujetando el brazo y con la otra sosteniendo la base. Entrega el microscopio a tu maestro, o guárdalo en su espacio correspondiente.

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Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para preparar una laminilla - Fitoplancton

Para realizar el laboratorio sobre plancton es necesario preparar una laminilla que contenga la muestra colectada. De esta forma, podrás observarla a través de un microscopio de luz para identificar los organismos que hay en esta. Para trabajar con fitoplancton, utiliza el procedimiento que se detalla a continuación para arreglar esta laminilla y analizar tu muestra.

Materiales:

1. Laminilla

2. Cubreobjetos

3. Hisopo de algodón (p. ej. hisopo marca Q-Tips®) o bolita de algodón

4. Alcohol isopropílico o etílico 70%

5. Papel seco de lente

6. Gotero

7. Muestra de agua colectada con la red de plancton

8. Pedazo de papel toalla

Nota: El Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ni promueven ninguna marca en particular.

Medidas de seguridad:

1. Manipula tanto la laminilla como el cubreobjetos con suma delicadeza. Al ser placas de cristal delgadas y frágiles, la laminilla y el cubreobjetos se pueden quebrar con facilidad en las manos y provocar cortaduras.

Procedimiento:

1. Limpia con mucho cuidado y sin ejercer mucha presión la laminilla y el cubreobjetos con un hisopo o una bolita de algodón empapada de alcohol. Espera a que el alcohol aplicado se evapore un poco. Con la misma delicadeza, procede a secar cuidadosamente la laminilla y el cubreobjetos utilizando movimientos circulares.

2. Con un gotero, succiona un poco de la muestra de agua colectada con la red de plancton. Añade una o dos gotas de la muestra de agua en el centro de la laminilla.

3. Coloca un borde del cubreobjetos sobre la laminilla al lado de la(s) gota(s) de la muestra. Mientras el borde del cubreobjetos permanece pegado a la laminilla, poco a poco deja caer el cubreobjetos sobre la(s) gota(s) delicadamente.

4. Seca el exceso de agua alrededor de los bordes del cubreobjetos con un pedazo de papel toalla. Para esto, solo coloca el pedazo de papel toalla sobre el exceso de agua en uno de los bordes del cubreobjetos. Retira el pedazo de papel toalla tan pronto este termine de absorber el exceso de agua.

Consideraciones importantes:

1. Una vez hayas terminado de observar la laminilla bajo el microscopio, despega con sumo cuidado el cubreobjetos de esta deslizándolo fuera de su superficie. Luego, enjuaga ambas piezas (laminilla y cubreobjetos). Cuando termines, déjalos secar sobre un pedazo de papel toalla. Si por el contrario, el maestro te indica descartar la laminilla preparada, bótala completa en un zafacón de cristalería.

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Recinto Universitario de Mayagüez

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Instrucciones para preparar un plato Petri - Zooplancton

Para realizar el laboratorio sobre zooplancton es necesario preparar un plato Petri que contenga la muestra colectada. De esta forma, podrás observarla a través de un microscopio de disección o estereoscopio para identificar los organismos que hay en esta. Utiliza el procedimiento que se detalla a continuación para arreglar este plato Petri y analizar tu muestra.

Materiales:

1. Plato Petri

2. Hisopo de algodón (p. ej. hisopo marca Q-Tips®) o bolita de algodón

3. Alcohol isopropílico o etílico 70%

4. Gotero

5. Muestra de agua colectada con la red de plancton

6. Pedazo de papel toalla

Nota: El Programa Sea Grant ni la Universidad de Puerto Rico auspician ni promueven ninguna marca en particular.

Procedimiento:

1. Limpia, con mucho cuidado y sin ejercer mucha presión, el plato Petri con un hisopo o una bolita de algodón empapada de alcohol. Espera a que el alcohol aplicado se evapore un poco. Con la misma delicadeza, procede a secar cuidadosamente el plato Petri utilizando movimientos circulares.

2. Con un gotero, succiona un poco de la muestra de agua colectada con la red de plancton. Añade una o dos gotas de la muestra de agua en el centro del plato Petri

3. Coloca el plato Petri que contiene la muestra en el centro de la platina del microscopio de disección, donde la luz alumbre directamente la muestra.

4. Mira con ambos ojos a través de los lentes oculares y poco a poco gira el tornillo de enfoque hacia el frente de modo que baje el cabezal. Al girar el tornillo macrométrico en la dirección correspondiente, acercará el lente objetivo a la muestra que quieres observar. Continúa girando el tornillo de enfoque hasta que logres observar una imagen de la muestra.

5. Si la imagen no se encuentra perfectamente visible, gira el tornillo de aumento o micrométrico (del instrumento poseerlo), hasta que logres observar una imagen lo suficientemente clara de la muestra. Intenta girar el tornillo de aumento hacia una dirección a la vez. Si la imagen continúa borrosa, intenta girar el tornillo hacia la dirección opuesta.

3

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Recinto Universitario de Mayagüez

Programa Sea Grant

Instrucciones para construir gráficas de barras en el programa Microsoft Excel

Para analizar los datos de la abundancia y la diversidad del plancton en las muestras colectadas, construirás varias gráficas de barras con los datos que obtuviste. Una gráfica de barras se compone de una serie de datos representados por columnas cuyas longitudes son proporcionales a los valores medidos. Este tipo de gráfica sirve para hacer comparaciones numéricas entre categorías. Los elementos que debe tener una gráfica son los siguientes: título, eje horizontal (X) y eje vertical (Y) con sus respectivos nombres, escala, leyenda y datos.

A continuación, se encuentra el procedimiento que debes seguir para construir tu gráfica de barras.

1. Busca el ícono de Microsoft Excel en tu computadora y da doble clic para abrir el programa.

2. Al entrar, verás la siguiente ventana. Selecciona Blank workbook.

3. Una vez estés en el workbook, crea una tabla que contenga los datos tal como los obtuviste en tu experimento. Por ejemplo:

principal

total de plancton en cada grupo principal Playa 1 Playa 2

4. Una vez que ingreses los datos al programa Microsoft Excel, procederás a construir la gráfica Para esto, selecciona toda la tabla Luego, oprime la pestaña (tab) de INSERT

5. Una vez en el tab de INSERT, en el área de Recommended Charts, selecciona el primero de los íconos más pequeños. Este corresponde al Insert Column Chart. Una vez seleccionado, verás que aparece una ventana para que escojas el tipo de gráfica de barras que deseas. Elige la primera opción.

6. Cuando hayas seleccionado todo en el orden establecido, obtendrás una gráfica como la siguiente. Para cambiar los ejes y el título de la gráfica, selecciona la misma gráfica y te saldrán tres (3) recuadros a la derecha. Haz clic en el que tiene una cruz verde y escoge con una marca de cotejo lo siguiente: axes, axis titles, chart title, data labels, gridlines, legend (solo si es necesaria). Da doble clic sobre el elemento que deseas modificar y cámbialo. Por ejemplo, si deseas colocar un título apropiado, haz doble clic sobre el lugar donde va el título y escríbelo.

7. Una vez que hayas trabajado con todos los elementos de la gráfica, tendrás una gráfica como la siguiente:

Abundancia del planton por playa estudiada

Playa 1

Playa 2

Grupos principales de plancton por playa

Fitoplancton Zooplancton

Anejos

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Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Informe de laboratorio

Luego de realizar una investigación o experimento es importante hacer un informe en el que se comunique efectivamente los resultados obtenidos. El documento debe tener el siguiente formato y los elementos detallados a continuación.

Formato:

1. Todo el documento debe ser escrito a computadora en un tamaño de papel 8 ½” x 11”.

2. Los márgenes serán de 1 pulgada.

3. La letra debe ser Calibri o Times New Roman, tamaño 12. Los títulos deben ser 14 y en negritas (bold).

4. El contenido debe estar a doble espacio, excepto las tablas.

5. Este contenido se mantendrá left justify.

6. Las referencias deben ser escritas al estilo APA.

Elementos:

1. Portada – La primera página del informe debe ser la portada. En esta se escribirá la identificación de la institución académica a la que pertenece, el título de la investigación, experimento o laboratorio, el nombre del estudiante que la realizó, el curso, nombre del maestro y la fecha. A continuación se muestra un ejemplo.

2. Índice o tabla de contenido – El informe debe tener un índice que detalle las partes y los temas que contiene el trabajo con su número de página correspondiente.

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Efecto de la acidificación del océano sobre el esqueleto de carbonato de calcio de los corales

Nombre del estudiante o estudiantes

Curso

Nombre del maestro Fecha

3. Resumen – Antes de comenzar a especificar los detalles del laboratorio o experimento, se debe incluir un resumen que contenga el planteamiento del problema, los conceptos principales estudiados, qué se realizó, cómo se llevó a cabo (metodología del experimento), los resultados más importantes y las conclusiones. Cabe señalar que en esta parte se presentará lo mencionado anteriormente de forma breve, concisa, sencilla y precisa. Debes ser específico, no es escribir todo el informe, es solo seleccionar lo más importante para ofrecer una idea de lo que ocurrió en el experimento que se trabajó.

4. Introducción – En esta sección se presentará una descripción de los conceptos estudiados. Incluye los antecedentes del planteamiento del problema, la justificación (por qué se realizó el estudio), las definiciones importantes del tema, lo que se realizó en el experimento y qué debe entender el lector al terminar de leer el informe. Recuerda que todas las definiciones e

informaciones escritas en este trabajo deben ser citadas apropiadamente utilizando el estilo APA. Luego del texto que citaste, escribe el apellido del autor y el año que lo publicó, por ejemplo (Ortiz, 2008). Toda fuente citada debe aparecer en la sección de referencias.

Notas:

• El no citar un texto, información o imagen tomada de otras fuentes constituye plagio y esto es penalizado por ley.

• Para realizar este trabajo, se deben utilizar fuentes primarias, fidedignas y confiables. La información se puede buscar en diversos medios tales como: libros, revistas, entrevistas, páginas de internet, entre otros.

Como parte de la introducción plantea el problema – En esta parte, expondrás el problema de la investigación. Escribe la revisión de literatura inicial que hiciste sobre el tema, define la relevancia de realizar la investigación, indica si es ético llevarla a cabo y desarrolla las preguntas, la justificación y la viabilidad del estudio.

Hipótesis – Redacta la hipótesis de investigación, que es una posible respuesta a la pregunta de investigación. Para laboratorios sencillos se puede utilizar solo la de investigación, pero para experimentos más elaborados, escribe las hipótesis nula y alterna también.

5. Revisión de literatura – En esta sección, se escribirá la información encontrada sobre el tema bajo estudio, las investigaciones previas que se han hecho y que fundamentan el planteamiento del problema. Se debe seguir la misma regla para citar las fuentes.

6. Método – Es el procedimiento utilizado para realizar el laboratorio. En esta sección se detalla cómo se llevó a cabo el experimento. Se describen los pasos, los materiales, el tipo de muestra que se usó (si aplica) y cómo se tomó esa muestra, las instrucciones particulares para llevar a cabo el trabajo, cómo se manipularon las variables y la forma en la que se resolvió algún problema surgido mediante la experimentación. También se especifica la manera en la que se recolectaron los datos y qué se hizo con ellos (cómo y cuándo se tomaron, qué instrumentos se utilizaron para colectarlos, entre otros).

7. Resultados y análisis de datos – En la sección de resultados se mostrarán los datos obtenidos durante el laboratorio. Estos se deben presentar ordenados y clasificados en tablas y gráficas. También se deben escribir las ecuaciones y los cálculos utilizados para analizar estos datos. Las tablas y las gráficas deben estar identificadas, enumeradas y contener el título de las mismas. También pueden tener una breve descripción e indicar la relación entre las variables.

Por ejemplo:

Tabla 1. Efecto del vinagre en el pH del agua y en la muestra de arena

Envase 2: Experimental Tiempo (mins.) Cantidad de vinagre (mL) pH

Observaciones

0 0 8 La muestra de arena está intacta.

2 20 6

Comienza el agua a burbujear y se observa la arena desintegrándose poco a poco.

4 40 4 La arena se está desintegrando más rápido.

6 60 2 Cada vez se desintegra más rápido.

Esta tabla muestra que según la cantidad de vinagre aumenta, el pH disminuye y la muestra de arena se va desintegrando.

8. Interpretación de resultados – En esta parte presentarás el significado de los datos más importantes mostrados en la parte de resultados. En otras palabras, se resumen los datos obtenidos, se extraen los resultados más relevantes y se discuten en términos de las teorías, información y otras investigaciones que se han llevado a cabo sobre el mismo tema y que detallaste en la revisión de literatura. También se utilizará la información encontrada durante el planteamiento del problema y los procedimientos seguidos durante el estudio. Se relacionarán los resultados con las hipótesis y las preguntas de investigación.

9. Conclusión – Para concluir tu informe, escribe los hallazgos más importantes de tu experimento (lo que encontraste). Para elaborar estas conclusiones es importante evaluar los datos del estudio, resumir y discutir los resultados más importantes, establecer las respuestas a las preguntas de investigación, explicar si se probaron las hipótesis y si no, especular (basado en investigaciones previas) sobre la razón de este comportamiento, relacionar los resultados con estudios existentes (revisión de literatura), generalizar estos resultados a la población y explicar los resultados inesperados, entre otros aspectos que sean relevantes.

10. Recomendaciones – Una vez terminado el estudio, es importante hacer sugerencias para verificar los resultados o encontrar explicaciones a preguntas que surgieron durante el laboratorio. Puedes recomendar nuevos instrumentos de medición, tipos de muestra y otros procedimientos. También indica lo que debe hacerse para investigaciones futuras.

11. Referencias – Se deben incluir por lo menos tres (3) referencias utilizando fuentes de entera credibilidad: libros, revistas, Internet (verificar que la fuente de la Internet sea confiable). Las referencias deben estar escritas al estilo APA. Recuerda que en esta sección deben aparecer todas las fuentes citadas en cada parte del informe. Se colocarán en orden alfabético y si se utilizó dos o más recursos de un mismo autor, escribe la información en orden de fecha. A continuación, verás un ejemplo con la información que se debe incluir.

Ejemplo:

Autor (Apellido, Inicial del nombre). (Fecha). Título del escrito. Fuente (libro, revista, etc.).

Edición. País: Editora. Páginas.

En caso de libro:

McMillan, J.H. y Schumacher, S. (2005). Investigación educativa. 5ta. ed. Madrid, España: Pearson Educación, S.A.

Nota: Para ver ejemplos para escribir la referencia de otros tipos de fuentes, verificar estilo APA. En la siguiente página podrás encontrar un resumen de este estilo: https://owl.purdue.edu/owl/research_and_citation/apa_style/apa_formatting_and_style_gui de/general_format.html

12. Apéndices – En los apéndices coloca todos aquellos documentos o información que amplían la investigación. Puedes incluir análisis estadísticos y explicaciones adicionales, el desarrollo de alguna ecuación compleja, instrumentos de medición utilizados tales como cuestionarios u otros materiales.

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Recinto Universitario de Mayagüez Programa Sea Grant

Instrucciones para obtener datos de la aplicación móvil Pa’ la Playa

Pa’ la Playa es una aplicación móvil gratuita creada para el sistema operativo Androide y iOS. Esta aplicación es desarrollada por el Sistema Caribeño de Observación Oceánica Costera, mejor conocido por sus siglas en inglés como CARICOOS. Pa’ la Playa brinda información sobre las condiciones atmosféricas, marítimas y la calidad del agua en las distintas playas alrededor de Puerto Rico e Islas Vírgenes. Los datos, las observaciones y los pronósticos presentados son gracias a la colaboración del Servicio Nacional de Meteorología en San Juan, la Fundación Surfrider y la Junta de Calidad Ambiental.

1. Utiliza tu teléfono celular o tableta y dirígete al buscador de aplicaciones (ej: Google Play o App Store). Coloca en el área de búsqueda Pa’ la Playa y descarga

2. Al abrir la aplicación, verás los términos y condiciones de la misma. Luego de leerlos, selecciona “Aceptar” en la parte inferior derecha.

3. En el menú principal, verás las diferentes opciones presentadas por los creadores. Selecciona “Buscar Playas”.

4. En esta parte puedes ver las playas que estén cerca del área donde te encuentras. Para esto, selecciona “Cerca de mí”. Esta opción requiere autorización del usuario para poder utilizar el GPS del celular. Una vez des acceso, verás una lista de las playas cercanas. Para volver a la página anterior, presiona la flecha en la esquina superior izquierda.

5. Si deseas encontrar una playa en específico, puedes escribir el nombre de la playa en el buscador. También puedes ver la lista de las playas por región. Escoge la opción que prefieras.

6. Por ejemplo, entre las playas del norte se encuentra el Balneario de Carolina. Al seleccionarlo, puedes ver fotos del balneario, un pronóstico del tiempo, las condiciones del oleaje y la calidad del agua. Si hay algún aviso emitido por el Servicio Nacional de Meteorología para esa playa, también estará disponible en la parte superior de la pantalla.

Referencias:

Diseños del Arte Inc. (s.f.) Pa’ la Playa. Recopilado de https://play.google.com/store/apps/details?id=com.waveapp.caricoos