Com és que es preveu que el canvi climàtic augmentarà el nivell del mar?

Com és que es preveu que el canvi climàtic augmentarà el nivell del mar?

 

Conxita Márquez, Mar Requena, Teresa Pigrau, Neus Sanmartí, Marta Baqué.

Una de les conseqüències del canvi climàtic de la que més se’n parla és que augmentarà el nivell del mar perquè es fondrà el gel que hi ha a les glaceres i banquises, especialment al Pol Nord i Sud. Però aquesta afirmació ens pot generar molts dubtes perquè el gel, quan es fon, disminueix el seu volum, és a dir l’aigua-gel ocupa un major volum que si és aigua-líquida (entre 0ºC i 4ªC). Per tant, podríem pensar que si es fongués el gel, baixaria el nivell de l’aigua del mar.

Per saber-ne més cliqueu aquí. Per què l’aigua gel ocupa més volum que l’aigua líquida?   Tresor de Recursos

Però el repte és entendre la diferència entre si es fon el gel que hi ha sobre els continents (Antàrtida, Groenlàndia…), que en diem glaceres, o el que sura sobre el mar (majoritàriament a l’Àrtic), que en diem banquises. Una explicació la podem trobar en el vídeo:

On es troben les grans glaceres I banquises?

Per començar serà interessant que l’alumnat situï on hi ha grans glaceres i banquises a la Terra i que reconegui les diferències entre l’Àrtic i l’Antàrtida.

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena, 6è P

Experimentem el desgel i les seves conseqüêncies.

Es pot fer un experiment per comprovar la diferència entre què passa quan es fon el gel que hi ha sobre un continent i sobre el mar.

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena, 6è P

Experimentació:

  1. En una safata o vas hi  col·locarem un bloc de gel petit (glaçó) i hi afegirem aigua fins que arribi a la vora; crearem la impressió a primera vista que l’aigua pot sobreeixir del recipient quan el gel es fongui.
  2. En un altra safata similar hi col·locarem unes quantes pedres al fons i sobre aquestes un bloc de gel igual, després hi afegirem l’aigua, que a penes arribarà al gel però que estarà molt a prop de la vora del recipient, a punt de sobreeixir.
  3. Quan els participants puguin veure els dos recipients, els plantejarem la pregunta següent: Què passarà en cadascun dels recipients en el moment que els blocs de gel comencin a fondre’s?
  4. La resposta és clara: en el primer cas, el gel es fondrà i el volum d’aigua no experimentarà cap alteració i, per tant, no sobreeixirà; en canvi, el gel que reposa sobre les pedres, una vegada es fongui, provocarà que l’aigua augmenti en la safata i, per tant, sobressurti.

Edat: a partir de 10 anys. 

Font: Comprendre el canvi climàtic. Fitxes de treball. Generalitat valenciana. 2020. 

Per què quan l'aigua solidifica el volum augmenta?

La pregunta a respondre és per què quan l’aigua solidifica, el volum augmenta,  i, en aquest cas, cal imaginar què passa amb les partícules en el cas de l’aigua.  Els alumnes poden representar amb el cos, com es distribueixen quan canvia de líquid a sòlid (o viceversa) i adonar-se  que l’aigua és un cas excepcional, que quan solidifica, en comptes d’apropar-se més les partícules, es separen. Per això, quan el gel es fon disminueix el volum que ocupa (i la conseqüència és que la densitat disminueix i el gel sura). En canvi, en el cas del gel continental, quan es fon sí que augmenta el nivell del mar perquè incrementa la quantitat d’aigua que hi ha als oceans. 

 Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena, 6è P.

Explicacions de l’alumnat en els dos casos. 

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú). Mar Requena. 6è P.

Per saber-ne més cliqueu aquí. Com explicar les propietats i canvis de l’aigua amb el propi cos? Tresor de Recursos

Art i ciència. Visions artístiques que ajuden a evidenciar el problema.

Per introduir aquesta temàtica i atrapar l’alumnat és útil mostrar visions artístiques que ajuden a fer evident el problema. Per exemple: 

Projecte de l'artista danès Jens Galschiot i WWF. Cliqueu sobre la imatge per saber-ne més.

Com influeixen els colors de la superfície de la Terra en l’escalfament de l’aire?

Com influeixen els colors de la superfície de la Terra en l’escalfament de l’aire?

 Les superfícies blanques tenen la capacitat de reflectir la llum del Sol que hi arriba i, en canvi, si són fosques, l’absorbeixen. És el que s’anomena ‘efecte albedo’. Si es fon el gel de l’Àrtic, les superfícies blanques a la Terra disminueixen, i la conseqüència és que augmenta la temperatura de l’aire que està en contacte amb les superfícies fosques. És un dels efectes associat al canvi climàtic, que a la vegada, l’incrementa. 

Valor de l’efecte albedo en funció dels colors de diferents superfícies

Esquema realitzat en la fase d’estructuració de la relació entre canvi climàtic i l’efecte Albedo.

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena, 6è P

Experimentem la diferent temperatura d'un material en funció del color

Experimentació:

  1. Col·locarem una cartolina negra i una de blanca, l’una al costat l’altra.
  2. Sobre cada cartolina hi situarem un termòmetre tapat amb un got petit col·locat cap avall.
  3. Situarem sobre les dues cartolines un llum amb una bombeta de resistència (que faixi calor).
  4. Observarem la temperatura al principi de l’experimentació (ha de ser igual en els dos termòmetres).
  5. Esperarem uns 15-20 minuts que pugi la temperatura en els termòmetres escalfats per la bombeta.
  6. Passat aquest temps, observarem la temperatura que presenten els dos termòmetres. Compararem la temperatura que apareix en el situat sobre la cartolina negra amb el que hi ha sobre la  blanca.

Edat. A partir de 12 anys. Durada. 35 minuts.

Grup 5-6 alumnes

Materials. Dos gots petits, , dos termòmetres, una cartolina blanca i una de negra igual de grans, un llum amb una bombeta incandescent (que produeixi calor).

Font: Comprendre el canvi climàtic. Fitxes de treball (2020). Generalitat Valenciana. 

“Com influeix el color de la samarreta en la seva temperatura quan està exposada al Sol (o a un focus de llum)?”
Una situació propera a l’alumnat és la de plantejar-se: “Com influeix el color de la samarreta en la seva temperatura quan està exposada al Sol (o a un focus de llum)?” Per comprovar-ho va bé utilitzar un sensor de temperatura (pot estar incorporat a un mòbil).

Font: Esc. Sant Josep – El Pi (L’Hospitalet de Llobregat). CS, Jesús Chivite

Com canvia la temperatura de l'aigua en funció del color dels recipients?

 Una altra versió d’aquest experiment és comprovar la variació de la temperatura de l’aigua en 3 recipients folrats amb papers de colors blanc, negre i algun altre, i relacionar el fenomen amb situacions quotidianes com el fet que a l’estiu ens vestim amb colors més clars, les cases en llocs calorosos s’encalcinen (emblanquinen), etc.  

 Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena, 6è P.

Com s’escalfa l’atmosfera?

Com s’escalfa l’atmosfera?

 

Els raigs del Sol -formats per fotons- i que són de longituds d’ona diferents -ultraviolada, visible o infraroja de més o menys energia-, travessen l’atmosfera i arriben a la superfície de la Terra on els fotons són absorbits. En conseqüència s’escalfa, acumulant energia. Aquesta energia es retorna a l’atmosfera principalment en forma de radiació infraroja, en la que els fotons tenen menys energia. Una part d’aquests raigs són reflectits a l’atmosfera (tornen a la Terra) donant lloc al que s’anomena ’efecte hivernacle’.

Aquest és un fenomen natural que permet que la Terra tingui una temperatura idònia per a la vida. Gasos que formen part de l’aire, com el diòxid de carboni i el metà, deixen passar la radiació solar però al mateix temps n’entorpeixen la sortida quan els raigs infrarojos retornen de la Terra. Es diu així perquè és el mateix que s’observa a un hivernacle per aconseguir temperatures més altes a l’hivern i que les plantes tinguin condicions per créixer.

 Font imatge: Generalitat  Valenciana, Centre EA. (2020). Comprendre el canvi climàtic.

Com simular l'efecte hivernacle?

 Podem simular l’efecte hivernacle tot comparant com l’augment de la temperatura en dos pots de vidre iguals, sotmesos a la mateixa font de calor, és diferent

 Font imatge: Generalitat  Valenciana, Centre EA. (2020). Comprendre el canvi climàtic.

Abans de fer l’experiment, l’alumnat pot pensar en què creu que passarà i és interessant perquè s’expressen idees alternatives.

“Crec que passarà que el termòmetre que està dins del pot pujarà més la temperatura perquè la calor s’ha quedat a dins del pot i això fa que pugi més ràpid. En canvi l’altre, com està destapat, la temperatura s’escaparà per tota la classe i això farà que pugi més lent”

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena, 6è P

Per exemple, no diferencien entre calor -forma d’energia que es transfereix i que no es pot mesurar amb un termòmetre-, i temperatura -que és la magnitud que ens diu la quantitat de calor d’una determinada massa de substància i que es mesura amb el termòmetre (1/2 kg d’aigua a 20ºC acumula menys calor que 1 kg d’aigua a la mateixa temperatura)-.

Per això, amb infants és pot començar a diferenciar entre aquests dos conceptes reconeixent que la temperatura la mesurem amb un termòmetre i que per mesurar la quantitat de calor, a més, necessitem saber la massa del cos (de l’aigua, de l’aire…).

Com comprovar l'efecte del CO2 en l'augment de la temperatura?

Obtenció de CO2 ). Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena, 6è P

L’escalfament global està correlacionat amb l’augment de l’efecte hivernacle degut a una major concentració de gasos d’efecte hivernacle a l’atmosfera, especialment de CO2. Aquest augment és conseqüència de l’increment en el consum de combustibles fòssils -carbó, petroli i gas natural- per obtenir l’energia que es necessita a partir de la revolució industrial.

Per comprovar l’efecte del CO2 en l’augment de la temperatura necessitem obtenir el gas. Per obtenir-lo podem fer una barreja de bicarbonat i vinagre, o bé utilitzar llevat i sucre. 

Després podem mesurar la temperatura en dos pots sotmesos a la mateixa font de calor, de manera que en un d’ells s’hi afegeix el CO2.

Font imatge: gva.Experiments per treballar a l’aula diversos aspectes del canvi climàtic. 

Explicació d’un alumne del procés aplicat.

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena, 6è P

Experimentació per comprovar els canvis en la temperatura de l'aire

Experimentació per comprovar els canvis en la temperatura de l’aire en 3 casos:

  1. En un pot destapat (que simula una Terra sense atmosfera),
  2. En un de tapat (on la tapadora simula l’atmosfera)
  3. I en un altre de tapat on s’hi ha incorporat CO2.

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena, 6è P

Què ens arriba del sol?

Què ens arriba del sol?
Conxita Márquez, Mar Requena, Teresa Pigrau, Neus Sanmartí i Marta Baqué. 

Del Sol ens arriba energia a partir de la radiació solar que emet partícules de llum (fotons) pel fet d’estar a temperatura molt alta. Aquestes partícules es desplacen en totes direccions a la velocitat de la llum (300.000 km/s) i en línia recta, donant lloc al que anomenem raig de llum.

Com viatja la llum?

Una idea clau és precisament reconèixer que la llum viatja en línia recta, a partir d’alguna activitat pràctica

 Font: Esc. Sant Josep – El Pi (L’Hospitalet de Llobregat). CS, Jesús Chivite.

Què són els fotons?

Un conte que explica què son els fotons és “Take, el fotó”. Cliqueu aquí per saber-ne més. 

Què passa quan els fotons entren en contacte amb un cos?

Quan els fotons entren en contacte amb un cos poden passar tres coses. De fet, normalment, passen les tres alhora:

Reflexió

Els fotons reboten en el cos com si fossin boles de billar xocant contra una banda del tauler. El rebot es produeix de manera que l’angle d’incidència (angle  que forma el raig amb la vertical, perpendicular a la superfície de contacte) és exactament igual al de sortida cap a l’altre costat de la vertical). Llei de la reflexió. 

Absorció

Els fotons són absorbits pel cos (o medi) de manera que augmenta la seva temperatura (energia).

Refracció

Els fotons segueixen el seu camí en el nou cos o medi, però desviant-se una mica. Cap a on? Depèn de les característiques de cada cos (llei de la refracció, que  quantitativament s’estudia a secundària).

 Esquema de la interacció entre la radiació solar i l’atmosfera.

Font: R. M. Pujol, Ll. Estanya i I. Muñoz

 Esquema de la interacció entre la radiació solar i  un objecte.

Font: R. M. Pujol, Ll. Estanya i I. Muñoz

Els infants poden comprovar els fenòmens de la reflexió i de la refracció i diferenciar-los.

Font: Esc. Sant Josep - El Pi (L’Hospitalet de Llobregat). CS. Jesús Chivite.
Font: Esc. Turó del Cargol, 3rP . Neus Garriga
Tots els fotons són visibles?

Els fotons viatgen a través d’ones que tenen diferent longitud. Els fotons que tenen menys energia són els que tenen la longitud d’ona més llarga. Segons la longitud d’ona, podem distingir entre:

Radiació ultraviolada (UV)

  • UVC, la de més energia i responsable de destruir microorganismes. 
  • UVB, responsable de les cremades solars. 
  • UVA, responsable del bronzejat de la pell.

Llum visible

És la que els humans percebem, la que dóna lloc a la llum del dia i possibilita que es produeixi la fotosíntesi.

Llum infraroja (IR)

La llum de menys energia,  tot i que és la principal responsable de l’escalfament de l’atmosfera i de la superfície terrestre.

Quines evidències tenim de que el clima ara està canviant molt ràpidament?

Quines evidències tenim de que el clima ara està canviant molt ràpidament?

Conxita Márquez, Mar Requena, Teresa Pigrau, Neus Sanmartí. 

El clima ha anat canviant al llarg de la història de la Terra, però actualment aquest canvi es produeix de manera molt ràpida i hi ha força acord que està provocat per l’activitat humana. La principal causa és l’augment de la proporció de gasos d’efecte hivernacle a l’atmosfera, especialment del CO2 per la combustió de combustibles fòssils, la ramaderia i l’agricultura intensiva, etc.

El gràfic de la dreta mostra la variació de la temperatura a Catalunya els darrers anys prenent com a mitjana la que hi va haver entre els anys 1961-1990. Les dades ens mostren que hi ha canvis que ens poden semblar petits però que tenen un gran efecte en el clima.

Aquesta ‘rapidesa’ sovint costa d’acceptar, perquè les persones percebem que la temperatura canvia al llarg de l’any i, per tant, ens sembla irrellevant que la temperatura mitjana del planeta pugi 1ºC o 2ºC. Per tant, no és una idea fàcil de treballar a l’escola, perquè a partir de la seva experiència, els infants no perceben com a rellevant un canvi en la temperatura ambiental de 2º. Una reflexió que pot ajudar és animar-los a pensar en què passa quan la temperatura del nostre cos augmenta 2º (passem d’estar a 37º a 39º).

El síndrome de la granota bullida

Per ajudar a entendre per què costa tant percebre petits canvis i graduals pot ser útil dialogar amb els infants al voltant del relat de la “síndrome de la granota bullida”:

“Si posem una granota en una olla amb aigua temperada, nedarà tranquil·lament. Si comencem a escalfar l’olla, la temperatura de l’aigua s’incrementarà, i la granota continuarà nedant sense immutar-se perquè no pot percebre l’augment de la temperatura ambiental. Malauradament, quan l’aigua assoleixi els 42 ºC l’animal simplement morirà, perquè aquesta és la temperatura a la qual es degraden les seves proteïnes (també les nostres). El resultat és que si li poguéssim preguntar a la granota com se sent entre els 37 i els 40ºC, mentre es va incrementant dècima a dècima la temperatura, no sabria advertir-nos de la diferència perquè el seu organisme és incapaç de detectar aquesta variació ambiental.” 

Font: blog.ferrerguardia.org. Recomanem llegir tot l’article. 

Per què uns canvis tan petits poden tenir un impacte tan gran en el planeta?

També amb els infants podem preguntar-nos per què uns canvis tan petits en la temperatura poden tenir un impacte tan important en el planeta i en la salut de les persones. Una manera de prendre’n consciència és que cada infant reculli una fotografia seva de l’etapa d’infantil, la compari amb una d’actual, i reconegui diferents tipus de variacions (en alçada, pes, forma de la cara, el cabell…i també en habilitats, interessos, coneixements…). En canvi, si compara com és a actualment i com era fa 2 mesos, els canvis són poc evidents.

Vídeo que mostra com ha anat canviat la quantitat del gel al pol Nord. Font: Climatekids. nasa.gov/climate-change-evidence

Podem comparar fotografies d’un mateix paisatge amb glaceres i comprovar com aquestes han disminuït en un centenar d’anys. Posem pensar que són molts anys, però en la història de la Terra serien molt pocs.

Glaceres en retrocés: Pasterze, Àustria
Els fenòmens meteorològics extrems

Altres evidències del canvi climàtic és que cada vegada hi ha més fenòmens meteorològics extrems (sequeres, inundacions, ciclons, temperatures inusualment altes en alguns lloc i èpoques…)

La sequera al Mediterrani occidental (educació infantil)

La sequera té un impacte molt alt en el context del Mediterrani Occidental. Comprovem que plou menys. Ja a l’Escola Infantil en poden prendre consciència comptant els dies que plou.

En 5 mesos només ha plogut 6 dies. Font Escola Tecnos (Terrassa), Sònia Casas, I3

Què entenem per clima?

Què entenem per clima?

Conxita Márquez, Mar Requena, Teresa Pigrau, Neus Sanmartí i Marta Baqué. 

 El clima és el conjunt de condicions atmosfèriques i ambientals durant un temps, pròpies d’una regió que afecten la vida animal i vegetal. El clima d’una zona ve determinat per una sèrie de paràmetres: la temperatura de l’aire, la humitat relativa, la radiació solar i la precipitació, entre d’altres variables. Per poder dir que hi ha un canvi climàtic, cal que aquests paràmetres variïn de forma significativa i que la seva variació es mantingui com a mínim al llarg de 30 anys.

Aquest gràfic permet veure com ha canviat la temperatura a la superfície de la terra al llarg dels darrers 50 anys.
Font imatge: Enciclopedia. cat

 El clima i temps atmosfèric es refereixen ambdós a condicions locals de temperatura, precipitació, etc. La principal diferència és l’escala temporal. El temps es refereix al conjunt de condicions meteorològiques en un lloc i moment concret, mentre que el clima es determina per un període llarg de temps,  com a mínim de 30 anys. És a dir, “el clima és allò que hom suposa que passarà, el temps és allò que acaba passant”.  

Analitzem i comparem climogrames

Hi ha una sèrie de variables que es mantenen gairebé constants al llarg de la història i determinen el clima, com són la latitud, l’altitud, la proporció de terra i aigua i la proximitat als oceans i les muntanyes. Per tant, no hi ha un únic clima a tot el planeta i, per exemple, la zona equatorial no es comporta igual que la zona polar, i a l’interior dels continents el clima és molt diferent de les zones litorals. Per mostrar aquestes diferències, amb l’alumnat es poden recollir diferents climogrames i comparar-los.  I també fer el climograma de la localitat de l’escola.

Guió per analitzar climogrames
Guió per analitzar climogrames. Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú) Mar Requena 6è
Guió per analitzar climogrames. Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú) Mar Requena 6è
Base d'orientació per fer el climograma
Producció d'un alumne
Producció d’un alumne.

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú). Mar Requena. 6è de primària. 

Altres factors que influeixen en el clima tenen una naturalesa dinàmica, com els corrents oceànics que redistribueixen la calor entre la terra i l’aigua a una escala més regional, la densitat i el tipus de vegetació que afecta l’absorció de la calor del Sol i la retenció d’aigua i les precipitacions a escala regional. I en el moment actual és clau els canvis  en la quantitat de gasos amb efecte d’hivernacle que hi ha a l’atmosfera, que determinen la quantitat d’energia solar que reté el planeta i, per tant, condueixen cap a un escalfament, o bé, cap a un refredament global. 

Font: Enciclopedia.cat

Aprofundiment en les idees bàsiques i en les «bones» preguntes (canvi climàtic)

Aprofundiment en les idees bàsiques i en les «bones» preguntes (canvi climàtic)

Conxita Márquez, Mar Requena, Teresa Pigrau, Neus Sanmartí i Marta Baqué. 

Entendre el canvi climàtic suposa un repte perquè és un fenomen complex, algunes de les explicacions s’estan validant i és difícil fer prediccions amb un nivell alt de fiabilitat. Tot i així, aquesta complexitat i incertesa possibilita aproximar-nos a entendre què és la ciència i com avança, reconeixent que constantment aborda el coneixement de fenòmens nous i la cerca de respostes a preguntes noves. Comporta un canvi de percepció de la visió de ciència, perquè acostumem a plantejar-la com un saber ‘cert’, ‘ben consensuat’…, sense comprendre que és una activitat humana en construcció constant.

Per tant, serà important a l’inici d’un procés d’aprenentatge constatar que és un tema polèmic i que hi ha punts de vista alternatius. Per exemple, pot anar bé mostrar a l’alumnat diferents punts de vista (veure imatge adjunta), i promoure que es plantegin com poder argumentar quin dels dos posicionaments és més fiable. Sovint els alumnes diuen que anirien a Internet per comprovar-ho i la mestra els diu que ella ja ha tret aquestes informacions d’allà i que, per tant, només hi trobaran arguments d’un tipus i d’altres. Al final, conclouen que han de buscar proves per argumentar-ho.

Frases que posen en dubte que el canvi climàtic sigui un problema
Frases que donen suport a que el canvi climàtic és un problema
  • Al llarg de la història de la Terra hi ha hagut glaciacions, grans extincions d’éssers vius, 
  • L’escalfament de la Terra no és cert. L’hivern passat va fer mol fred.
  • Les plantes necessiten el CO2 per fabricar el seu aliment. És un gas bo, imprescindible per la vida.
  • Les energies renovables són un negoci de moltes empreses. 
  • Els éssers vius s’adapten al canvi climàtic, ens acostumem a viure en funció de si fa més fred o menys…
  • Segur que els científics trobaran la manera de solucionar els problemes que es donen.
  • El canvi climàtic ara té lloc molt ràpidament i per això és més greu.
  • És cert que potser un any faci més fred que un altre, però hem de mirar els canvis en els darres 30 anys, globalment.
  • Hi ha una relació molt alta entre l’augment de la temperatura mitjana de la Terra i els canvis en la quantitat de combustibles fòssils que fem servir, el transport, el consum de molts objectes, és a dir, en la manera de viure.
  • Mesures pràctiques com el reciclatge o utilitzar els cotxes elèctrics no són suficient per mitigar els efectes del canvi climàtic.

Exemples d’afirmacions que es poden plantejar a l’aula i propicien iniciar a parlar del tema així com trobar evidències per sostenir-les.

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena 6è

Exemples de recursos sobre canvi climàtic
Recull de recursos elaborat per Nati Bergadà (Docents.cat). Clica sobre la imatge per accedir-hi.

Font: Escola Ítaca (Vilanova i la Geltrú), Mar Requena 6è