¡¡¡Agua!!!.

1. Agua!! Catalina Lpez Martnez Valentn Gavidia Cataln Juan Rueda Sevilla SEGUNDO PREMIO NACIONAL DE INNOVACIN EDUCATIVA 2004

2. MINISTERIO DE EDUCACIN Y CIENCIA SECRETARA GENERAL DE EDUCACIN Direccin General de Educacin, Formacin Profesional e Innovacin Educativa Centro de Investigacin y Documentacin Educativa (CIDE) Edita: SECRETARA GENERAL TCNICA Subdireccin General de Informacin y Publicaciones NIPO: 651-05-341-6 ISBN: 84-369-4142-X Depsito Legal: M-9.063-2006 Diseo de cubierta: Gallego & Santos Asociados Imagen de cubierta: Cuadro original de Pablo Isidoro: Arquitecturas I Diseo de maqueta: Charo Villa Edicin y revisin: Marisa Barreno Imprime: SOLANA E HIJOS, A.G., S. A. N. 3 Coleccin: INNOVACIN 3. ndice PRESENTACIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 INTRODUCCIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Preguntas de introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 A.0. Cmo es nuestro paisaje ideal? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 CAPTULO 1 CARACTERSTICAS DEL AGUA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 A.1. Por qu a temperatura ambiente el agua no es un gas? . . . . . . . . . . . 19 A.2. Qu pasara si el hielo pesara ms que el agua lquida? . . . . . . . . . . . . 21 A.3. El mejor disolvente conocido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 A.4. El calor especfico del agua y el calor de vaporizacin . . . . . . . . . . . . . 22 A.5. Cambios de estado del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Actividades de procedimiento Importancia del agua para la vida A-P.1. Variacin de la densidad del agua con respecto a su concentracin de sales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 A-P.1. Variacin de la densidad del agua con respecto a la temperatura . . 26 CAPTULO 2 DISTRIBUCIN DEL AGUA EN LA TIERRA . . . . . . . . . . . . . . . . 29 A.6. El planeta Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Actividad de refuerzo R.A.6. Distribucin del agua en la Tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 A.7. Comparar los diferentes reservorios de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 A.8. Los seres vivos son casi agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 A.9. Por qu es necesaria el agua para las personas? . . . . . . . . . . . . . . . . 37 A.10. Dependencia humana del agua a lo largo de la Historia . . . . . . . . . . . . 38 A.11. Cmo se recicla el agua dulce? El ciclo natural del agua . . . . . . . . . . . 40 Actividades de refuerzo R.1.A.11. Algunos interrogantes del ciclo natural del agua . . . . . . . . . . 42 [5] 4. R.2.A.11. Completar un esquema del ciclo natural del agua . . . . . . . . . 44 A.12. Factores que influyen en el balance hdrico de una regin. Clculo del balance hdrico de una provincia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 A.13. Importancia de los bosques para la existencia de agua . . . . . . . . . . . . . 47 A.14. Los humedales y su importancia ecolgica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Actividades de ampliacin A.A.1. Todos los seres vivos pueden adaptarse a vivir con escasez de agua? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 A.A.2. 2003, Ao Internacional del Agua Dulce . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 A.A.3. Al disfrutar del agua favorecemos nuestra salud . . . . . . . . . . . 55 Actividades de procedimiento A.P.3. Montaje para la observacin del ciclo natural del agua . . . . . . . . 56 CAPTULO 3 CMO GESTIONAMOS EL AGUA? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 A.15. El ciclo integral del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 A.16. Influencia de los vertidos en los cursos fluviales . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 A.17. Funcionamiento de una potabilizadora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 A.18. Limpiar lo que ensuciamos. Las depuradoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 A.19. La importancia de las depuradoras y potabilizadoras . . . . . . . . . . . . . . 68 Actividades de ampliacin A.A.4. Afianzar el ciclo integral del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 A.A.5. Tratamientos de depuracin complementarios . . . . . . . . . . . . . 70 A.A.6. Visita a una planta potabilizadora o depuradora . . . . . . . . . . . . 72 Actividades de procedimiento A.P.4. Prctica de laboratorio: Autodepuracin del agua . . . . . . . . . . . 74 Valoracin de la calidad del agua de un curso de agua fluvial A.P.5. Eleccin y situacin de los puntos de muestreo . . . . . . . . . . . . 78 A.P.6. Valoracin de la calidad del agua de un ro mediante el uso de bioindicadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 A.P.7. Determinacin e interpretacin de los parmetros fsico-qumicos 85 A.P.8. Elaboracin de un informe acerca de la calidad del agua de un tra- mo de un ro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 CAPTULO 4 USAMOS Y CONSUMIMOS EL AGUA DULCE SEGN UN DESARROLLO SOSTENIBLE? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 A.20. Consumo del agua dulce segn un desarrollo sostenible . . . . . . . . . . . . 97 A.21. Principios bsicos del desarrollo sostenible en el consumo del agua dulce 98 A.22. La distribucin del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 A.23. Problemas por la escasez o la baja calidad del agua . . . . . . . . . . . . . . . 101 A.24. La escasez y el mal estado del agua son causa de enfermedades para las personas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 ndice [6] 5. A.25. Principales problemas mundiales a causa de la escasez o del mal uso del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Actividad de ampliacin A.A.7. Los trasvases de agua. Juego de rol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 CAPTULO 5 QU DEBEMOS HACER PARA CONSUMIR AGUA SEGN UN DESARROLLO SOSTENIBLE? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 A.26. Conductas para un uso y consumo de agua segn un desarrollo sostenible 113 A.27. El recibo del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 A.28. La calidad del agua potable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 A.29. Qu ensucia y contamina el agua? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 A.30. Realizar una investigacin acerca del consumo de agua potable . . . . . . . 127 A.31. El agua dulce puede acabarse. Qu podemos hacer? . . . . . . . . . . . . . 129 A.32. Relacionar conceptos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Actividades de ampliacin A.A.8. Diseo y realizacin de un juego que contemple algunos conceptos de los tratados en esta unidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 A.A.9. Elaboracin de la carta del agua 2003 de nuestro centro . . . . . . 135 CAPTULO 6 AUTOEVALUACIN Y EVALUACIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Actividades de autoevaluacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Respuestas a las actividades de autoevaluacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Actividades de evaluacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 ANEXOS DE LA UNIDAD DIDCTICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 I. Clave de identificacin de los invertebrados acuticos y sus bioindicadores 145 II. Macroinvertebrados acuticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 III. Bioindicadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 IV. Estado de salud del ro. (Fichas para valorar la calidad del agua del ro) . . . 169 Agua!! [7] 6. [9] Presentacin Los Premios Nacionales de Innovacin Educativa convocados anualmente por el Ministerio de Educacin y Ciencia con el objetivo de contribuir a mejorar y renovar la prctica docente y dar respuesta a las necesidades del Sistema Educativo. En la convocatoria correspondiente al ao 2004 ha obtenido uno de los dos segun- dos premios el proyecto denominado "Agua!!", del que son autores Catalina Lpez Martnez, Valentn Gavidia Cataln y Juan Rueda Sevilla. Este material pretende no solamente el estudio terico que se puede hacer del agua, desde el punto de vista hidrolgico, sino, sobre todo, que las nuevas generaciones de estudiantes tomen conciencia de que el agua debe utilizarse de manera solidaria para evitar que se hipoteque el futuro del planeta. El agua constituye entre el 50 y el 90% de todas los seres vivos y desempea un papel fundamental en la climatologa, interviniendo adems como agente fundamental en los procesos geodinmicos terrestres. El agua ha condicionado, desde siempre, el desarrollo de las diferentes civilizacio- nes, de manera que el progreso y decadencia de las mismas siempre se ha visto influencia- do por la presencia de la misma (tanto como sostn de vida como medio a travs del que se establecan las relaciones interregionales e interculturales), si tenemos en cuenta que ser- va de va de transporte tanto para los intercambios comerciales, pero tambin para los con- flictos blicos y colonizadores. Cuando se trata de hacer un estudio del agua como recurso en el planeta, vemos que se puede considerar desde una perspectiva que enraza con la historia, pero tambin hay que tener presente, por su importancia, la proyeccin de futuro que tiene. Considerando que desde el ao 2005 se ha planteado en los pases desarrollados la dcada de la educacin para el desarrollo sostenible, en cualquier estudio del agua que se lleve a cabo en la actualidad, es necesario analizar de manera prioritaria el propio estado de salud de las aguas y de todo el ciclo hidrolgico si se pretende ver su influencia dentro del desarrollo sostenible. Es importante, por tanto, que el alumnado pueda llegar a determinar la salud de un sistema ambiental para que se vaya asumiendo por la ciudadana del maana que no es posible continuar vertiendo desechos y contaminantes de manera descontrolada al medio, pues llegar un momento en que la propia naturaleza no ser capaz de reequilibrar esa alteracin y el agua limpia ser cada vez ms escasa. La contaminacin del medio ambiente en general, y del agua en particular, incide en el propio futuro de la humanidad. Es necesario, por tanto, remediar el progresivo dete- rioro del planeta. 7. Este trabajo trata de familiarizar al alumnado con el agua, uno de los recursos ms importantes del planeta, para conseguir una toma de conciencia por parte de las nuevas generaciones en la conservacin de dicho recurso; siendo ste uno de los grandes objetivos para la dcada de la educacin para el desarrollo sostenible que ahora se inicia. La supervivencia de la humanidad depender de la manera en que se valore y se respete el uso del agua. Centro de Investigacin y Documentacin Educativa Presentacin [10] 8. Introduccin 9. De la lectura de esta carta podemos obtener importantsimas ideas que, si fuse- mos consecuentes con ellas, nos haran cambiar nuestro estilo de vida. Nadie ha vaticinado nuestra autodestruccin mejor que el Gran Jefe Indio, y lo hizo cuando la sobreexplotacin de recursos no era la que es hoy y nada tena que ver la contaminacin de las aguas con la que hoy tenemos. Nuestra sociedad tiene unas prcticas insostenibles y estamos sufriendo de lleno sus efectos. Deberamos aprender de los salvajes, que saben valorar el medio ambiente y, en concreto, el agua. [13] Introduccin Cmo se puede comprar o vender el firmamen- to, ni aun el calor de la tierra? Dicha idea nos es desconocida. Si no somos dueos de la frescura del aire ni del fulgor de las aguas, cmo podrn ustedes comprarlos? Somos parte de la tierra y, asimismo, ella es parte de nosotros. Las flores perfumadas son nuestras hermanas; el venado, el caballo, la gran guila; stos son nuestros hermanos. Las escar- padas peas, los hmedos prados, el calor del cuerpo del caballo y el hombre, todos pertenece- mos a la misma familia. El agua cristalina que corre por los ros y arro- yuelos no es solamente agua, tambin representa la sangre de nuestros antepasados... Los ros son nuestros hermanos y sacian nuestra sed; son portadores de nuestras canoas y ali- mentan a nuestros hijos. Si les vendemos nuestras tierras, ustedes deben recordar y ensearles a sus hijos que los ros son nuestros hermanos y tambin lo son suyos y, por tanto, deben tratar- los con la misma dulzura con que se trata a un hermano. Sabemos que el hombre blanco no comprende nuestro modo de vida. l no sabe distinguir entre un pedazo de tierra y otro, ya que es un extrao que llega de noche y toma de la tierra lo que necesita. La tierra no es su hermana sino su ene- miga, y una vez conquistada sigue su camino, dejando atrs la tumba de sus padres sin impor- tarle. Les secuestra la tierra a sus hijos. Tampo- co le importa. Tanto la tumba de sus padres como el patrimonio de sus hijos son olvidados. Trata a su madre, la tierra, y a su hermano, el fir- mamento, como objetos que se compran, se explotan y se venden como ovejas o cuentas de colores. Su apetito devorar la tierra dejando tras de s slo un desierto. No s, pero nuestro modo de vida es diferente al suyo. La sola vista de sus ciudades apena los ojos del piel roja. Pero quizs sea porque el piel roja es un salvaje y no comprende nada... Nuestro transcurso por la vida es semejante al del explorador que atraviesa un desierto: siempre vamos buscando el elemento ms preciado: el agua!! El agua es el mejor de nuestros tesoros, nuestra supervivencia depende del modo en que lo valoremos y respetemos. Hay pueblos que han sido muy respetuosos con el agua y el medio ambiente, un ejemplo lo tenemos en este fragmento de la carta que EL GRAN JEFE INDIO NOAH SEATTLE envi en 1854 al GRAN JEFE BLANCO DE WASHINGTON FRANKLIN PIERCE (presidente de los Estados Unidos de Norteamrica), en respuesta a la oferta de ste para comprarle una gran extensin de tierras y crear una reserva para el pueblo indgena. 10. Te imaginas un lugar sin agua pero con vida? Slo en el caso de escaseces tempo- rales de agua se puede pensar en la existencia de seres vivos en lugares carentes de ella. Te has preguntado alguna vez por qu, aunque los ros desembocan en el mar, siguen llevando agua? De dnde les llega el agua? Segn el director general de la UNESCO, Federico Mayor Zaragoza, uno de los desa- fos ms graves ante los que se encuentra el mundo de hoy es la crisis del agua que se avecina: en efecto, en el siglo pasado la demanda mundial de este precioso elemen- to se multiplic por ms de seis, mientras que la poblacin del planeta se triplic. Si no mejora la gestin de los recursos hdricos y los ecosistemas conexos, en 2025 dos tercios de la humanidad padecern problemas de penuria de agua grave o modera- da. Nos seguir saliendo agua potable al abrir un grifo? Habr grifos de agua potable en las casas de todos los pases? En nuestros hogares, cuanto mayor es la comodidad en la que vivimos, mayor gas- to de agua realizamos. Dnde va a parar el agua que hemos usado? Se puede limpiar el agua que ensuciamos? Cmo? De dnde viene el agua que llega al grifo de nuestra casa? Disponemos de una cantidad ilimitada de agua? Ciertamente no debemos gastar todo el agua que que- ramos, pues consumimos ms que la que se repone con las lluvias, y los acuferos se encuentran cada vez ms contamina- dos. Para que nuestro planeta disponga siempre de la misma cantidad de agua y con la misma calidad, es necesario que todos hagamos un uso y consumo de ella con- forme a lo que se entiende por desarrollo sostenible; es decir, nuestro gasto no debe sobrepasar la cantidad de agua aportada por las lluvias, ni nuestro uso debe dejar mermada la calidad del agua de ros, acuferos, lagos, etc. Crees que hacemos un uso del agua segn un desarrollo sostenible? PREGUNTAS DE INTRODUCCIN Antes de comenzar a desarrollar esta unidad conviene consensuar los problemas de estudio, por ello, te pedimos que contestes a las siguientes preguntas: Introduccin [14] 1. Qu te interesara aprender o trabajar sobre el agua y el desarrollo sostenible? 2. Qu actividades te gustara desarrollar sobre los problemas del agua? 3. Qu te gustara que se evaluase sobre lo aprendido acerca del agua? Nuestro objetivo es profundizar en todas estas cuestiones surgidas en el debate. Para ello te proponemos, como hiptesis, reflexionar sobre los siguientes grandes apartados de nuestro trabajo: Fuente: http://www.dedigitalerevolutie.nl/ezine/ ezine188.htm 11. 1. Cules son las caractersticas del agua? En l estudiaremos las caractersticas del agua que la hacen imprescindible para la vida. 2. Distribucin del agua en la tierra, donde se estudia su localizacin y nuestra dependencia del agua y de los dems seres vivos. 3. Cmo gestionamos el agua? En este punto estudiaremos el itinerario que sigue el agua hasta llegar a nuestras casas y el que realiza una vez la hemos usado y tiramos por el desage; esto es, los procesos de potabilizacin y depuracin que se llevan a cabo para limpiar el agua. Investigaremos la relacin que hay entre la calidad y el precio del agua potable de diversas ciudades, as como los tipos de agua envasada. Verificaremos su calidad en algn ro de nuestra Comunidad. 4. Usamos y consumimos el agua segn un desarrollo sostenible? Estudiaremos en este apartado lo que significa desarrollo sostenible, as como los problemas derivados de un uso y consumo inadecuados del agua. Valoraremos si el uso que se le est dando a sta enca- ja en los criterios de sostenibilidad. 5. Qu debemos hacer para consumir agua segn un desarrollo sostenible? Terminaremos reflexionando sobre qu podemos hacer cada uno de nosotros. Es fundamental que se use y consuma el agua de manera solidaria, pues, de lo contrario, hipotecaremos la vida de las siguientes generaciones. Se trata de estar o no vivo. El agua es la vida! A travs de este trabajo veremos lo mucho que puede mejorar nuestro entorno si as lo deseamos de verdad. Si todos nos lo proponemos, podemos hacer grandes cosas, slo depende de nosotros. La huella que dejaremos tras nuestro efmero paso por el planeta puede ser clara y lmpida, sin olor, sin sabor, brillante y viva. De lo contrario, ser negra y de muerte. A.0. CMO ES NUESTRO PAISAJE IDEAL? Antes de comenzar con los cinco bloques que te hemos presentado, te proponemos que realices esta actividad, ya que los sen- timientos y sensaciones que tenemos frente a determinados estmulos pueden servir- nos de gua en nuestros comportamientos y mostrarnos lo que debemos pretender. Es decir, si nos molesta un medio ambiente sucio y lleno de residuos, tendremos que esforzarnos por que se mantenga lim- pio haciendo todo lo que est en nuestras manos para conseguirlo, que puede ser mucho. do fotos de basureros, aguas sucias, resi- Agua!! [15] Describe cmo es el mejor de los paisajes que te puedas imaginar y qu elementos lo componen. A.0. Comentario para el profesorado Pretendemos que el alumnado constate que el agua siempre aparece en sus imge- nes de ambientes bonitos, agradables e ilu- sionantes. Otra variante de esta actividad podra consistir en suministrar al alumnado una serie de fotos de diferentes paisajes y pedirles que las ordenen segn la sensa- cin de vida que les invada cuando las observen, o bien segn sus gustos. Lo normal es que siten en primer lugar paisajes estrictamente naturales, en los que aparece el agua y el Sol, o incluso la Luna refle- jndose en el mar, un lago o un ro. Las que sitan al final son las que representan zonas urbanas, artificiales, sin seres vivos, o slo con personas. Si hemos suministra- 12. do fotos de basureros, aguas sucias, residuos intercalados, incluso en un paisaje natural, sas tambin quedarn en los ltimos puestos. Otra variante podra ser pedirles que traigan de casa fotos de paisajes para que elaboren con ellas un panel que al mirarlo produzca diferentes sensaciones. Luego se les puede hacer reflexionar sobre cmo son las fotos que han ele- gido, los elementos que las componen y la presencia de agua. O bien se les puede pre- guntar por qu han seleccionado esas fotos, qu han visto en ellas que las ha hecho merecedoras de estar en el panel. Introduccin [16] 13. Captulo1 Caractersticas del agua 14. Vimos en el planeta Tierra y podemos hacerlo porque en l existe agua, que es ms valiosa que el oro, ya que, sin ella, no es posible la vida. Pero, qu tiene de especial el agua para que consiga este pro- digio? Es ms ligera que muchos gases, pero por qu no es un gas? Sera igual de importante para los seres vivos si no fuese tan fcil encontrarla en estado lquido? El agua es un lquido incoloro, inodoro e inspido, es el disolvente universal, se soli- difica por el fro y se evapora por el calor. Resulta de la combinacin de dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno. En ella se desarrolla la vida y, adems, es el compo- nente mayoritario, ms frecuente y esencial de todos los seres vivos que habitamos nuestro planeta. A.1. POR QU A TEMPERATURA AMBIENTE EL AGUA NO ES UN GAS? El agua se puede encontrar en tres estados: slido, lquido y gaseoso. Su estado fsico depende de la presin y temperatura a las que se encuentra. [19] Caractersticas del agua El agua a temperatura ambiente es lquida, al contrario de lo que cabra esperar, ya que otras molculas de parecido o incluso mayor peso molecular son gases. Este comportamiento fsico se debe a que en la molcula de agua los dos electrones de los dos hidrgenos estn desplazados hacia el tomo de oxgeno, lo que la convierte en una molcula polar. Alrededor del oxgeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los ncleos de hidrgeno quedan parcialmente desprovistos de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva. Por ello se dan interacciones dipolo-dipolo entre las propias molculas de agua, for- mndose enlaces por puentes de hidrge- 15. no. La carga parcial negativa del oxgeno de una molcula ejerce atraccin electros- ttica sobre las cargas parciales positivas de los tomos de hidrgeno de otras molculas adyacentes. (Puedes observar una animacin en la que se forma un puente de hidrgeno entre dos molculas de agua en http://www.um.es/~molecula/pdeh.htm). Las molculas de agua son dipolos. Entre ellas se establecen fuerzas de atraccin que originan grupos de 3, 4 y hasta poco ms de 9 molculas. Con ello se consiguen pesos moleculares elevados y el agua se comporta como un lquido. Estas agrupa- ciones duran fracciones de segundo, lo cual infiere al agua todas sus propiedades de fluido, entre otras una elevada fuerza de cohesin que mantiene las molculas tan unidas que el lquido es casi incompresible; por ello el agua funciona en algunos animales como un esqueleto hidrosttico y lo mismo ocurre en muchas plantas. A.1. Comentario para el profesorado = La identificacin es obvia, los crculos amarillos son tomos de hidrgeno (H), y los azules son de oxgeno (O); el polo de los crculos amarillos es el positivo, y el del azul, el negativo; el puente de hidrgeno est representado por el con- junto de trazos discontinuos paralelos de color rojo. Caractersticas del agua [20] Captulo 1 enlace puente de hidrgeno 16. A.2. QU PASARA SI EL HIELO PESARA MS QUE EL AGUA LQUIDA? A la razn entre la masa y el volumen de una determinada sustancia se la denomina densidad. Tambin se la puede definir como la cantidad de masa en gramos que ocupa el volumen de un cm3 . Una sustancia con mucha masa y poco volumen ser muy densa. Los materiales que componen la Tierra se disponen de forma que los ms ligeros se encuentran en el exterior y los de mayor densidad se acercan al ncleo terrestre. Ello es debido a la fuerza de atraccin gravitatoria. El agua presenta su mayor densidad a la temperatura de 4 C, por tanto, a temperaturas inferiores o superiores a sta el agua se volver ms ligera y se desplazar a las zonas ms externas de mares, lagos, ros, etc. Por el contrario, cuando alcance los 4 C, se hundir. El motivo de esta modificacin en la densidad del agua segn la temperatura est en la disposicin de sus molculas. La estructura del agua en estado slido provoca, con respecto al agua lquida, Agua!! [21]Si ha comprendido bien la estructura, el alumno no tendr dificultades para realizar el dibujo; se adjunta a continuacin una posible respuesta. ? Se encuentran uniones entre los polos negativos de dos molculas (seala- dos con un crculo rojo); esto lo podemos observar en el puente de hidrgeno formado entre las dos molculas de la derecha, en el esquema que corresponde a agua lquida, y tambin en las uniones de las molculas cen- trales de la estructura que corresponde al hielo. 17. una separacin de las molculas constitu- yentes, por lo que se reduce su densidad, ya que disminuye la cantidad de masa que contiene un determinado volumen. Caractersticas del agua [22] Captulo 1 Qu pasara en un lago que se encontrase en un lugar muy fro, por debajo de 0 C, si la mayor densidad la tuviese el agua a 0 C en lugar de tenerla a 4 C? Qu relacin podra tener este hecho con la supervivencia de las especies? A.2. Comentario para el profesorado Si la mayor densidad la tuviese el agua a 0C, se congelaran las aguas superficiales y se hundiran; a continuacin se congelaran las que hubiesen quedado en la superficie y se hundiran de nuevo, y as se repe- tira el proceso hasta que quedase completamente congelado todo el lago. Este hecho impedira la vida en el seno del agua de lagos, ros, etc. Pero gracias a que la mayor densidad la tiene el agua a 4 C, incluso en los polos puede seguir existien- do vida, ya que se congela la parte superficial de las aguas y, al ser el hielo menos denso y por tanto ms ligero que el agua lquida, queda en la superficie como aislan- te trmico y permite que el resto perma- nezca en estado lquido para posibilitar el desarrollo de la vida en su seno. A.3. EL MEJOR DISOLVENTE CONOCIDO El agua es el lquido que ms sustancias puede disolver; por ello se afirma que es el disolvente universal. Esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrgeno con otras sustancias, ya que stas se disuelven cuando interaccionan con las molculas polares del agua. La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: Es el medio en el que se realiza la mayora de las reacciones del meta- bolismo. El aporte de nutrientes y la eliminacin de desechos se realizan a travs de sis- temas de transporte acuosos. Por qu las aguas medicinales difieren en su composicin mineralgica? La composicin mineralgica del agua de los ros de Espaa es la misma? A qu puede deberse? A.3. Comentario para el profesorado La composicin mineralgica depende de las sales que tenga disueltas el agua, que a su vez depende del tipo de terrenos por los que pasa el agua de lluvia, infiltrada o no, hasta llegar al manantial. La respuesta es la misma para la composicin del agua de los ros, pues hay que pensar que el agua generalmente procede de las precipitaciones y, en algunas pocas del ao, de la fusin de los hielos de las altas cumbres. A.4. EL CALOR ESPECFICO DEL AGUA Y CALOR DE VAPORIZACIN El calor especfico del agua es de 1 cal/g, lo que significa que 1 g de agua consume una calora para elevar su temperatura 1 C. Esto hace que para elevar la temperatura de una gran masa de agua se requiera mucha energa, pero, una vez elevada, tar- da ms en enfriarse; por ello podemos afirmar que el agua acta como regulador trmico. 18. A.4. Comentario para el profesorado = El elevado calor especfico y el elevado calor de vaporizacin del agua se deben a la capacidad de formar los enlaces de puente de hidrgeno entre sus molculas. Dichos enlaces estabili- zan y aumentan la fuerza de cohesin manteniendo muy unidas las molculas, lo que hace necesaria mucha energa para poder romperlos, ya que para elevar la temperatura del agua se tienen que romper enlaces y liberar molculas de agua; en el agua en estado gaseoso las molculas se encuentran separadas unas de otras. El calor de vaporizacin es una medida directa de la cantidad de energa necesaria para superar las fuerzas de atraccin entre las molculas adyacentes en un lquido, de modo que las molculas individuales puedan separarse unas de otras y pasar al estado gaseoso.Gran parte de la radiacin solar se utili- za en la evaporacin del agua, produciendo efectos beneficiosos sobre los climas y stos, a su vez, sobre las comunidades. El agua es el componen- te inorgnico ms abundante de los seres vivos y, debido a su elevado calor especfico, constituye una reserva trmica corporal y asegura la proteccin frente a grandes variaciones trmicas. Cuando la temperatura del medio externo al ser humano es elevada, se produce una intensa sudoracin que permite que el organismo se refresque, pues para evaporar el agua que forma parte del sudor se emplea una gran cantidad de energa, provocando de este modo la regulacin trmica. Agua!! [23] El calor de vaporizacin del agua es de 540 cal/g, lo que significa que 1 g de agua consume 540 calora para pasar del estado lquido al gaseoso. a) Por qu el agua tiene un elevado calor especfico y un elevado calor de vaporizacin? b) Qu beneficio coportan para la vida estas caractersticas del agua? A.5. CAMBIOS DE ESTADO DEL AGUA 19. A.5. Comentario para el profesorado La evaporacin se produce a cualquier temperatura, a diferencia de la ebullicin, en la que la temperatura del agua debe ser de 100 C. Tanto la evaporacin como la ebullicin son procesos en los que el agua cam- bia de estado pasando de lquido a gas, pero, adems de en la temperatura a la que ocurren, se diferencian en que en la evaporacin las molculas que cambian de estado se encuentran en la superficie del suelo, lagos, ros, mares, etc., y en la ebullicin cualquier molcula del seno del lquido, est donde est, puede cambiar de estado. La ventaja que reporta para la vida es inmensa. Sera posible tener unos mares y ocanos en permanente ebullicin? Sera posible que los seres vivos pudiesen vivir en medios con temperaturas de 100 C? Caractersticas del agua [24] Captulo 1 Como ya sabes, el agua puede cambiar de estado si variamos la temperatura y/o la presin a las que se encuentra. Cada uno de estos procesos recibe un nombre concreto; podemos observarlos en el esquema precedente. 20. A.P.1. VARIACIN DE LA DENSIDAD DEL AGUA CON RESPECTO A SU CONCENTRACIN DE SALES La densidad del agua a presin normal y a 4 C de temperatura es 1g/cm3 , es decir, la masa de 1 g ocupa el volumen de 1 cm3 . Te proponemos que calcules la densidad de dos tipos de agua que se encuentran a presin normal y a temperatura ambiente: Agua del grifo. Agua destilada. Como la densidad del agua vara con la temperatura y esta ltima vara, entre otras causas, con la latitud, la altitud y la poca del ao en la que realices la prctica, es interesante que antes de hacerla midas la temperatura de la muestra de agua que vas a utilizar. Materiales e instrumentos de medida: Desarrollo de la prctica: 1 Con la ayuda de la balanza, determinars la masa del vaso de precipitado vaco. Masa vaso = Mv. 2 Verters 100 cm3 de agua en el vaso de precipitado y medirs la temperatura mediante un termmetro. 3 Determinars la masa del vaso de precipitado con un volumen de 100 cm3 de agua. Masa del vaso con agua = Mva. 4 Obtendrs la masa del agua (Ma) empleada al restar los dos valores obtenidos anteriormente: Mva - Mv = Ma 5 Para determinar la densidad del agua basta con que dividas la Ma obtenida entre los 100 cm3 que has utilizado de la misma: Agua!! [25] Actividades de procedimiento Importancia del agua para la vida 21. A.P.1. Comentario Si el agua del grifo carece de un alto contenido en sales, se puede sustituir por otra que tenga un elevado contenido en sales para que los resultados de la prctica que- den ms contrastados, ya que, como sabemos, la densidad del agua aumenta cuando lo hace la concentracin de sales disueltas que posee, pues incrementan la masa (Ma) obtenida en la balanza. Con esta prctica se pretende: que el alumnado manipule instrumentos y desarrolle capacidades y destre- zas acordes con ello, que aprenda a obtener resultados y a interpretarlos y, tambin, que entienda el concepto de densidad. A.P.2. VARIACIN DE LA DENSIDAD DEL AGUA CON RESPECTO A LA TEMPERATURA El agua es casi nica desde el punto de vista de la variacin de su densidad con respecto a la temperatura. Muy pocos lquidos presentan un comportamiento parecido. Para comprobar este fenmeno, debers: Calcular la densidad de agua (en estado lquido o slido) que se encuentre a 0 C con el procedimiento explicado en la actividad anterior. Encontrar objetos que tengan una densidad superior a la del hielo (puedes calcular su densidad). Para realizar la experiencia: En un recipiente que contenga agua lquida a la temperatura de 0 C, sumerge uno de los objetos encontrados de densidad superior a la del agua a 0 C. El objeto se hundir y se quedar en el fondo del recipiente. Ahora, calienta hasta que el agua alcance los 4 C. El objeto ascender a la superficie. Sigue calentando; cuando la temperatura supere los 4 C, observars cmo el objeto desciende de nuevo hasta el fondo del recipiente. Caractersticas del agua [26] Captulo 1 La densidad obtenida depender de la cantidad de sales que lleve disueltas el agua investigada. Cmo influyen las sales disueltas? Elevan o disminuyen la densidad del agua? Puedes ayudarte de una tabla semejante a la que te proponemos a continuacin para ordenar los resultados obtenidos en tu prctica. A qu temperatura tiene el agua su mayor densidad? Si se mezclan dos lquidos de diferente densidad, por ejemplo, aceite y agua, qu ocurrir al cabo de un rato de haber dejado la mezcla en reposo? Dnde quedar el ms denso? 22. A.P.2. Comentario La temperatura a la que el agua presenta su mayor densidad es de 4 C, por ello el objeto en agua a temperaturas por debajo o por encima de 4 C se sumerge y slo queda en la superficie cuando aqulla se encuentra a 4 C. Con esta actividad pretendemos que el alumnado constate, gracias a su investigacin, este hecho que va a hacer del agua una sustancia tan especial que siempre abre camino a la vida. Agua!! [27] 23. Captulo2 Distribucin del agua en la Tierra 24. A.6. EL PLANETA AGUA El primer hombre que realiz un vuelo espacial fue Yuri Gagarin, el 12 de abril de 1961. Cuando vio por primera vez nuestro planeta desde el espacio, se pregunt por qu no se llamaba Agua en lugar de Tierra, ya que era azul. El nico planeta azul que Gagarin poda ver!! Sin embargo, aunque ms de las tres cuartas partes de la superficie terrestre estn cubiertas de agua, slo es dulce una cantidad inferior al 3%, y de sta, ms de sus tres cuartas partes se encuentran heladas en los polos y glaciares. De la restante, el 99% se localiza bajo tierra (aguas subterrneas) y slo un 1% en la superficie (escorrenta superficial). Por tanto, slo una centsima parte del total del agua del planeta est disponible para la vida terrestre. El agua dulce de la escorrenta superficial (torrentes, ros, lagos...) y las aguas subterrneas son las nicas que puede utilizar el ser humano para satisfacer sus necesidades fisiolgi- cas. [31] Distribucin del agua en la Tierra En la superficie terrestre del planeta Tierra abunda el agua, pero slo una mnima parte es apta para el uso y consumo de los seres vivos terrestres. El agua dulce, adems de ser escasa, se encuentra desigualmente repartida, por lo que hay lugares de la superficie terrestre que disponen de ella sin problemas y otros, como las zonas desrticas, que padecen caresta de agua y que, por desgracia, cada vez estn ms extendidas. Autor:J.Rueda Yuri Gagarin 25. A.6. Comentario Al ver la Tierra tan azul vista desde el espacio podra pensarse que disponemos de gran cantidad de agua para el consumo de los seres vivos que viven en un medio areo. Hay que dejar claro que esto no es as, adems de hacer hincapi en que a lo largo de la historia hemos dispuesto siempre de la misma agua: es la que bebieron los dinosaurios hace 65 millones de aos, y la que consumieron nuestros antepasados. Ahora somos muchas ms personas que en otras pocas, y tenemos costum- bres que daan el entorno y tambin el agua. Una posible respuesta a los apartados propuestos podra ser: a) Esta frase significa que si dividimos en 100 partes el total del agua del planeta (hidrosfera), slo podr ser utilizada por los seres vivos una de esas partes. Es decir, que para los seres vivos que habitan la parte emergida de la Tierra slo est disponible una mnima parte. b) El problema es que est mal repartida, hay pases en los que no hay agua suficiente o la que hay es de mala calidad. En aquellos lugares de la Tierra en los que an se dispone de agua, muchas veces est tan contaminada que no puede ser utilizada para el consumo humano, y los seres que vivan en ella se han ido extinguiendo, lo que aade un nuevo problema: la prdida de diversidad, porque cada vez hay menos clases de seres vivos en nuestro planeta. En aquellos grupos de alumnos de niveles ms bajos, por ejemplo, 1 de ESO, se podra sustituir la A.7 por la que proponemos a continuacin, y tambin podra servir como actividad de refuerzo, por lo que la denominamos as. R.A.6. Distribucin del agua en la Tierra ACTIVIDAD DE REFUERZO Distribucin del agua en la Tierra [32] Captulo 2 Has ledo en los contenidos precedentes que slo una centsima parte del total del agua del planeta est fcilmente disponible para la vida terrestre. a) Qu piensas que quiere decir esta frase? b) Crees que hay suficiente agua para todos los seres vivos que habitamos el planeta Tierra? Despus de observar detenidamente el esquema que representa la distribucin del agua en la Tierra, que te adjuntamos a continuacin, explica su significado por escrito. El agua en el mundo Mares Hielos y glaciares Lagos, ros, biosfera, atmsfera 26. R.A.6. Comentario Consideramos los 1.350.230.850 km3 como el 100% del agua que constituye la hidrosfera. Del 100%, y aproximando a las unidades, se puede afirmar que el 97% es agua salada y slo un 3% es agua dulce. Si hacemos una equivalencia entre los 1.350.230.850 km3 totales y un depsito de 20 litros, una gota de ese depsito representara el 3% que corresponde al agua dulce. La nueva equivalencia consi- dera la gota representada por una botella de litro que contendra todos los tipos de agua dulce. Del 100% del agua dulce dife- renciamos: un 79% que constituye los casquetes polares y glaciares, un 20% que sern aguas subterrneas y nos quedan las aguas continentales de superficie con slo un 1%. Nos quedamos ahora slo con las aguas continentales superficiales, representadas por el agua contenida en la cuchara de la parte izquierda del esquema. El contenido de la cuchara representa el 100% de las aguas continentales de superficie y podemos ver cmo se reparte entre los diferentes reservorios. A.7. COMPARAR LOS DIFERENTES RESERVORIOS DE AGUA Despus de estudiar el agua en los seres vivos, vamos a recordar cmo se encuentra en la naturaleza. El tiempo de perma- nencia del agua en uno u otro sistema difiere. La media es de diez das para la atmsfera, algunas semanas en los cursos Agua!! [33] Fuente: Adaptado por los autores de Hbitat: guia d'activitats per a l'educaci ambiental. 27. de agua, desde algunos meses hasta cen- tenares de aos en los lagos, y varios siglos en los acuferos. Haran falta tres mil aos para renovar el agua de los ocanos y ms de diez mil para los acuferos profun- dos y los glaciares. Distribucin del agua en la Tierra [34] Captulo 2 Sabemos que las tres cuartas partes de la superficie terrestre estn cubiertas por agua. Observa la tabla adjunta, en la que se muestran los grandes reservorios de agua existentes sobre la Tierra, nmbralos y di en qu se diferencian unos de otros. 28. A.8. LOS SERES VIVOS SON CASI AGUA Agua!! [35] A.7. Comentario La intencin de esta actividad es que sirva para aclarar las ideas y refuerce la de que slo disponemos de una cantidad mnima de agua para el uso de los seres vivos que vivimos en las tierras emergidas, puesto que, aunque hay ms agua dulce, o est congelada o enterrada en el subsuelo a gran profundidad, por lo que es de difcil acceso. A continuacin se facilita una posible respuesta para esta actividad: 29. A.8. Comentario Se pretende que el alumnado llegue a la conclusin de que, cuanto ms joven es una persona, mayor porcentaje de agua tiene en sus tejidos. Necesita una proporcin mayor de agua, ya que posee una mayor actividad metablica para crecer y desarrollarse; un adulto slo necesita repo- ner el material gastado y cuanto mayor es su edad a menor velocidad se realiza la renovacin de tejidos. En el caso de los vegetales, podemos comparar los tipos de frutos aportados. El toma- te es un fruto carnoso, por lo que contiene un alto porcentaje de agua; sus semillas Distribucin del agua en la Tierra [36] Captulo 2 Los lquidos biolgicos como la sangre, la orina y la savia de las plantas estn esen- cialmente constituidos por agua. Los rganos vitales como el corazn, los msculos y el cerebro la consumen para poder fun- cionar correctamente. Cuanto mayor es la actividad fisiolgica de un rgano, mayor porcentaje de agua contiene. La cantidad de agua presente en un cuerpo vivo debe ser constante. 30. estn en el interior. El cacahuete es un fruto seco; l es la propia semilla y est envuelto en una cubierta que impide que pierda agua, pues tiene poca. Los frutos secos estn capacitados para permanecer en lugares de escasa agua, pero, cuando encuentran la necesaria, germinan y originan una nueva planta. Las semillas son las partes de las plantas ms adaptadas a vivir casi en ausencia de agua. En el rbol el porcentaje de agua que se nos suministra es la media del contenido de sus diversos rganos. Podemos dife- renciar distintos contenidos de agua; por ejemplo, la corteza tiene muy poca y, en cambio, las hojas son ricas en ella. A.9. POR QU ES NECESARIA EL AGUA PARA LAS PERSONAS? Las personas somos seres vivos; por ello el agua ser para nosotros tan vital como lo es para los animales y vegetales. En el siguiente texto de la revista Gua de la Salud puedes encontrar diversos moti- vos por los que el agua puede considerar- se, despus del aire, la sustancia imprescindible para que se pueda tener y mantener la vida. Agua!! [37] La importancia del AGUA en el organismo Despus del aire el agua es el elemento ms necesario para sobrevivir; sin agua, moriramos envenenados en nuestros propios desechos que los riones eliminan disueltos en agua. Si no hay suficiente agua, los desechos no se eliminan por completo y el organismo se intoxica. El agua es un medio vital para las reacciones qumicas de la digestin, transporte de nutrientes y oxgeno a las clulas, ayuda a enfriar el cuerpo mediante la transpiracin, lubrica las articulaciones, humidifica los pulmones (se puede llegar a perder medio litro de agua al da tan slo con el hecho de exhalar). Si no se bebe suficiente agua se pueden deteriorar varios aspectos fisiolgicos del organismo. El doctor Howard Flaks, especialis- ta en obesidad, afirma: Por no beber suficiente agua, mucha gente padece exceso de grasa en el cuerpo, tono y talla muscular bajos, disminucin en la efi- cacia digestiva y en el funcionamiento orgnico, aumento en la toxicidad del cuerpo, dolor en los msculos y articulaciones y retencin hdrica. Porque, si no se bebe en cantidad suficiente, el cuerpo puede retener agua para compensar esa deficiencia y, aunque parezca paradjico, a veces la retencin de fluidos se contrarresta bebiendo ms agua. El consumo de una cantidad conveniente de agua es el punto clave para la prdida de peso. El consumo mnimo de lquidos debe ser de diez vasos de un cuarto de litro al da (2 vasos al levantarse, 2 antes del almuerzo, 2 antes de la comida, 2 antes de la merienda y 2 antes de la cena). Se necesita incrementar el consumo si se hace deporte, en pleno verano o en pases de clima caluroso. Las personas con problema de peso deberan beber adems un vaso ms de agua por cada diez kilos que exce- dan de su peso ideal. Para las personas que no estn acostumbradas a beber dicha cantidad durante algunas semanas hasta que el organismo se acostumbre y se regularice, tendrn que ir con un poco ms de frecuencia al bao, despus, la vejiga tiende a ajustarse y se orina mayor cantidad, pero disminuye la frecuencia de veces. Tomar por costumbre beber de 10 a 12 vasos de agua al da, in- dependientemente del agua que contengan los alimentos que co- cinamos y comemos, o refres- cos, zumos e infusiones que be- bamos, podramos decir que gracias a tan simple esfuerzo se estn sentando las bases de un cuerpo ms sano y esbelto. 31. A.9. Comentario Se pretende que el alumnado refuerce las ideas que haya adquirido en las actividades precedentes, e incluso genere otras nuevas que le demuestren la gran importancia del agua para los seres vivos. Nadie puede quedarse sin beber ms de 2 a 5 das. La deshidratacin constituye un gran riesgo para todo el mundo, pero sobre todo para los bebs (el agua representa en promedio el 75% del cuerpo del beb), las personas de edad avanzada y los deportistas. Una prdida del 10 al 15% de agua del cuerpo puede ser mortal. Asimismo, hay que temer otras repercusiones de la deshidratacin sobre el organismo que pueden tener graves consecuencias: dolores de cabeza, prdida de conocimiento, alteracin de los reflejos al conducir Una posible respuesta podra ser que se necesita el agua para: Distribucin del agua en la Tierra [38] Captulo 2 Elabora un listado con las razones de por qu el agua es imprescindible para la vida de las personas. Disctelas con las personas de tu grupo. 1. Eliminar los desechos que producimos en el catabolismo celular, favoreciendo su excrecin. 2. Regular el exceso de grasas. 3. Favorecer el trnsito intestinal, evitar el estreimiento. 4. Facilitar el transporte de los nutrientes y el oxgeno hasta las clulas. 5. Ayudar a la circulacin de los componentes slidos de la sangre, como glbulos rojos, etc. 6. Prevenir enfermedades por su uso en nuestra higiene. 7. Humidificar los pulmones y lubricar las articulaciones. 8. Favorecer la transpiracin que permite la regulacin de la temperatura corporal y la eliminacin de toxinas; por eso, cuando hacemos ejercicio fsico o hace ms calor, debemos consumir mayor cantidad de agua. 9. Mejorar el tono muscular. 10. Evitar la retencin de lquidos; cuanta ms agua se bebe, menor cantidad retiene el cuerpo. 11. Evitar la deshidratacin. A.10. DEPENDENCIA HUMANA DEL AGUA A LO LARGO DE LA HISTORIA El gnero humano tiene dependencia del agua y la manifiesta viviendo en las proximidades de ros o lagos. El hombre prehis- trico del Paleoltico, nmada, adems de la comida, tambin buscaba lugares donde hubiera agua. Cuando evolucion y se hizo sedentario, segua instalndose en zonas prximas a cursos de agua, pues dependa de ella. A medida que la civilizacin se hizo ms slida, se hicieron ms complejas las formas y normas de utilizacin y aprove- chamiento del agua. 32. Agua!! [39] a) Comprueba si hoy en da nuestros pueblos y ciudades estn localizados junto a cursos de agua. Pa- ra hacerlo, observa el mapa adjunto, escribe los nombres de las ciudades o de los pueblos localizados junto al ro Palancia. Comienza por los que se encuentran en la cabecera y acaba por los que estn prximos a la desembocadura. Cuntos estn ms alejados del ro? Qu constatas? b) Localiza en un mapa la montaa que recoge las aguas de lluvia que llegarn hasta el grifo de tu casa, o la poblacin debajo de la cual est el acufero que abastece de agua a tu barrio. Mapa de situacin del ro Palancia. Fuente: Adaptado por los autores. Mapa Castelln. El Pas. Comunidad Valenciana 33. A.10. Comentario a) Ofrecemos como posible respuesta la lista adjunta a continuacin de las poblaciones que se ubican junto al ro Palancia, comenzando con las que se encuentran en su cabecera o nacimien- to y finalizando con las que se ubican en su desembocadura: El Molinar, Bejs, Teresa, Jrica, Navajas, Segorbe, Gel- do, Villatorcas, Soneja, Sot de Ferrer, Algar de Palancia, Alfara de Algimia, Algimia de Alfara, Torres-Torres, Esti- vella, Albalat dels Tarongers, Gilet, Petrs, Sagunto, Playa de Canet d'en Berenguer. Adems de los nombrados, que son los que estn ms prximos al ro, podemos destacar otros que tambin se encuentran cerca del ro, aunque no tanto como los anteriores. Estos ltimos son, entre otros: El Toro, Mas de los Prez, Tors, Viver, Caudiel, Gai- biel, Altura, Penalba, Castellnovo. Lue- go hay una minora de pueblos que estn ms alejados, como Sacaet o Segart, que se encuentran lejos de cursos de agua. Se puede constatar que la mayora de ciudades estn ubicadas en las proximidades del ro, lo que denota la clara dependencia del agua que poseemos los seres vivos y especialmente en este caso las personas, incluso en el siglo XXI, a pesar de los avances tecnolgicos que facilitan la construccin de pozos o de estructuras que permiten conducir el agua largas distancias para que pueda ser utilizada. Los pueblos ms prspe- ros, por lo general, son los que se encuentran en las orillas del Palancia. La pena es que generalmente el agua no pasa de Sot de Ferrer, pues es tan utilizada para regar los campos de cultivo de la zona que deberan ser de secano y los han transformado en regado, que el agua no llega a la desembocadura. Por eso el segundo mapa que se adjunta slo facilita hasta Sot de Ferrer las poblaciones prximas al ro, pues el investigador no pudo seguir valorando la calidad de las aguas del ro a partir de ah por estar seco. b) Respuesta libre. No obstante, se pretende que localicen la montaa en la que se encuentra el nacimiento del ro que abastece de agua su zona o la poblacin debajo de la cual est el acufero que facilita el agua que llega a sus viviendas. A.11. CMO SE RECICLA EL AGUA DULCE? EL CICLO NATURAL DEL AGUA En la Naturaleza el agua se mueve sin cesar de un lado a otro, de un sistema a otro. A este movimiento lo llamamos ciclo natural del agua. ste permite su renovacin y facilita su autodepuracin. El agua, esencial para la vida, realiza un continuo movimiento entre la atmsfera; la tierra, la lluvia, la nieve, el granizo y otros fenmenos son el resultado de ese movimiento. El agua que est en la tierra, ros, mares y lagos se calienta por la accin del Sol. Se evapora y pasa a ser agua en estado gaseoso que forma parte de la atmsfera. Cuan- do el aire hmedo se enfra, el agua gaseo- sa se condensa sobre pequeas partculas de materia que se llaman ncleos de condensacin. As nacen las nubes, formadas por millones de pequeas gotas. Las pequeas gotas que forman las nubes se van uniendo entre s. Cuando son tan pesa- das que el aire no puede sostenerlas, caen por la accin de la fuerza gravitatoria, pro- ducindose as la precipitacin, en forma de lluvia, nieve o granizo, segn la temperatura que tenga la atmsfera en ese momento. Distribucin del agua en la Tierra [40] Captulo 2 34. De esta manera regresa el agua a la tierra. Una vez en la tierra, seguir desplazndose a favor de la fuerza gravitatoria e ir de los lugares de mayor a menor altitud. Al caer sobre la corteza terrestre, una parte del agua queda en la superficie y forma los ros, los lagos y las lagunas. Otra parte penetra en el suelo: es el agua subterrnea. Agua!! [41] A las aguas que circulan por el subsuelo se las denomina aguas subterrneas, y cons- tituyen los acuferos, que pueden volver a salir a la superficie formando ros, fuentes, surgencias o manantiales. Los acuferos son terrenos porosos completamente embebidos de agua. El agua de los ros forma parte de los acuferos que se encuentran en la misma zona. Los ros pueden ser superficiales o subterrneos. Las aguas de los acuferos deberan ser potables, pues han sufrido un proceso de filtracin, pero, por desgracia, esto no es siempre cierto. Tanto las aguas superficiales como las subterrneas, en general, pueden regresar al mar si no hay nada que lo impida; muchos ros, debido a su utilizacin, ya no llegan a desembocar en el mar; por ejemplo, el ro Palencia, que rara vez lleva agua a su paso por Sagunto. Ciclo natural del agua Cules son los motores del ciclo natural del agua? Qu consecuencia tendra para los seres vivos terrestres el que este ciclo dejase de producir- se? A.11. Comentario Los motores del ciclo natural del agua son: la energa calorfica que nos llega del Sol y la fuerza de gravedad terrestre. Las consecuencias son sequa, hambre, pobreza, enfermedades y muerte de seres vivos. Se producen porque, si no llueve, no hay 35. agua, y no se puede cultivar el campo ni criar el ganado, puesto que no hay comida con que alimentarlo. Esta situacin ya se est padeciendo en algunos lugares del planeta. ACTIVIDAD DE REFUERZO R.1.A.11. ALGUNOS INTERROGANTES DEL CICLO NATURAL DEL AGUA El siguiente dibujo es un esquema elaborado por un grupo de alumnos para tratar de explicar el ciclo natural del agua y la explicacin dada por ellos. Distribucin del agua en la Tierra [42] Captulo 2 a) Podras afirmar que en el dibujo hay representado un ciclo natural de agua? En qu te ba- sas para afirmarlo o negarlo? b) Indica mediante flechas en qu momento se produce la evaporacin y en cul la condensacin. Qu provoca estos procesos? c) Qu papel desempea la planta representada en el ciclo del agua? d) Qu modificaciones haras para que el diseo representase un ciclo natural de agua? e) La explicacin aclara algo? Qu errores encierra? f) El agua que se evapora del mar es salada? R.1.A.11. Comentario a) Se pretende que el alumnado reflexione sobre el concepto de ciclo natural. Est claro que el representado no es un ciclo natural porque: 1. La energa que provoca la vaporizacin del agua no es la solar. Explicacin: Colocamos la probeta a fuego lento, engachada sta a una lmina cuyo techo estar ligeramente inclinado para que las gotas de vapor lleguen a la planta. El agua que sobra de sta ser succionada por un tubo de toma que vuelva a la probeta. 36. c) Para el alumnado autor del dibujo la planta representada es slo una consu- midora de agua que absorber el agua de la tierra, porque, si se piensa que aqul ha querido decir que absorbe el agua de la lluvia a travs de las hojas y flores, sera un error que habra que corregir. Por ello sera conveniente pre- guntar a los autores por dnde entra el agua en la planta. Para ellos la maceta hace de paso a travs del cual llega el agua sobrante hasta el plato. En el ciclo real, como sabemos, la planta tiene un papel importante, pues con su transpiracin aporta agua en forma de vapor a la atmsfera, y, segn la temperatura del medio en el que se encuentra, estas prdidas son mayores o menores. Gra- cias a ello se produce la absorcin del agua con los nutrientes a travs de sus races; es decir, es a la vez consumido- ra y abastecedora de agua. d) La primera modificacin sera quitar el hornillo y dibujar un Sol, pues, aunque haya nubes, es el calor del Sol el que provoca la evaporacin. A continuacin deberan justificar por qu se condensa. Est claro que deben quitar calor al agua evaporada, y podran aducir que es porque la lmina dibujada es de un material que est fro y deberan haber Agua!! [43] b) 2. Al calentar, es muy probable que se llegue a la ebullicin, lo que implica que podra pasar a vapor cualquier molcula de agua del seno del lquido, no tienen por qu pasar slo las que se encuentran en la superficie, como ocurre en la evaporacin. sta tiene lugar a cualquier temperatura, formi- dable proceso que permite que el agua se renueve sin necesidad de que sufra ebullicin (paso de lquido a gas a 100 C). 3. La planta debera poder aportar agua a la atmsfera al transpirar, pero, lejos de aportarla, slo la recibe a modo de precipitacin. 4. El agua debe ser filtrada necesaria- mente a travs de la tierra de la maceta; en el ciclo natural el agua puede quedar en la superficie terrestre sin infiltrarse. No obstante, esta observacin no es una incorreccin, sino una omisin de las aguas de escorrenta. Evaporacin Condensacin 37. dibujado un sistema de refrigeracin en la cara contraria de la lmina en la que se produce la condensacin; bastara con agua circulando por tubitos a modo de serpentn o colocar cubitos de hielo. El siguiente cambio sera la concepcin de la planta, que aporta agua a la atmsfera y habra que incluir otro recipiente que recogiese las aguas superficiales. Este recipiente podra ser el mismo tubo de ensayo, aunque sera mejor si fuese una cubeta, incluso un plato, sobre el que cae el agua una vez con- densada y del que se evapora el agua. e) No aclara lo que realmente ocurre, ya que hay un cmulo de errores. Uno de ellos es de denominacin, pues llaman probeta a un tubo de ensayo; otros son de concepto: hablan de desplazamiento de gotas de vapor, y de succin de un tubo de goma que tal y como lo han dispuesto, a no ser que tenga una bom- ba, no succionar nada, pues la base est a menor altura que el tubo de ensayo, que es donde quieren que se vierta el agua. f) No, porque las sales se quedan disueltas en el agua que no se evapora. Distribucin del agua en la Tierra [44] Captulo 2 R.2.A.11. COMPLEMENTAR UN ESQUEMA DEL CICLO NATURAL DEL AGUA En el proyecto se implic gran parte de la comunidad educativa, lo que permiti generar relaciones que en el da a da no surgen habitualmente. Seguro que el ciclo de agua ya no tiene secretos para ti, pero antes de pasar a la actividad siguiente intenta completar el esquema que te facilitamos, razona y nombra cul es el estado (E) del agua en cada uno de los casos y qu proceso (p) es el que ha tenido lugar. 38. A.12. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL BALANCE HDRICO DE UNA REGIN. CLCULO DEL BALANCE HDRICO DE UNA PROVINCIA Cmo ya habris constatado al observar el ciclo del agua, las precipitaciones son las que aportan agua a los continentes, y el rgimen de lluvias es decisivo en el balance hdrico de una regin, considerndose como la diferencia entre la cantidad de agua aportada y la consumida o perdida. (Para conocer el de nuestra Pennsula o el de Canarias se puede consultar la pgina www.inm.es/web/infmet/tobsr/bhidri. html, que corresponde al Ministerio de Medio Ambiente). Por otro lado, el agua cada permanecer ms o menos tiempo accesible en funcin de otros factores, como la temperatura, que facilita su evaporacin, el tipo de suelo, la topografa (pendiente del terreno) o la cantidad de vegetacin de la regin. La distribucin de precipitaciones y temperaturas obtenidas a lo largo de un ao caracterizan el clima de una regin. Un climograma es un diagrama que refleja las temperaturas medias y el total de precipitaciones medias de un ao, y nos informa de la duracin e intensidad de los periodos hmedos y ridos. Agua!! [45] R.2.A.11. Comentario Respondemos sobre el dibujo. 39. A.12. Comentario a) Como ejemplo, hablaremos del balance hdrico de la ciudad de Alicante. Pode- mos afirmar que es negativo, ya que la cantidad de agua gastada, usada o perdida es mayor que la aportada por las precipitaciones. Los factores que deter- minan este balance hdrico son: abun- dancia y frecuencia de las precipitaciones, la temperatura del lugar, la cantidad de vegetacin, las prdidas de agua por evaporacin y transpiracin, el tipo de suelo y, por ltimo, el uso y consumo de agua. En Alicante la vegetacin es escasa; adems, el suelo es en la mayor parte de los casos inexistente, tenemos la roca madre en superficie, por lo que la absorcin o permeabilidad del suelo es prcticamente nula, lo que provocar que la infiltracin del agua de las precipitaciones sea tambin casi nula y facilitar la erosin del suelo. La escasa vegetacin contribuye a que cada vez llueva menos, y debido a las elevadas temperaturas habr una gran cantidad de prdidas de agua por evaporacin y transpiracin. Si a esto le sumamos que es una ciudad densamente poblada en la que se usa y consume abundante cantidad de agua, podemos deducir que el balance ser negativo, es decir, que el gasto es superior a los aportes. b) La media mensual obtenida a partir de los datos de los treinta aos estudiados nos dice que los meses en los que hay mayor escasez de agua son junio, julio y Distribucin del agua en la Tierra [46] Captulo 2 c) Obtn los datos que precises para realizar un climograma de tu ciudad. 40. agosto, el verano, lo que demuestra la relacin directa con las temperaturas; mayor calor en verano y, por tanto, mayores prdidas. Tambin el balance es negativo aunque cercano al equilibrio en los meses de septiembre, marzo, mayo y enero. Slo hay excedencia de agua los meses de octubre, noviembre y diciembre, y en menor proporcin, en abril y febrero; en estos ltimos tambin est prximo al equilibrio. c) Respuesta libre, ya que depende de la ciudad en la que se habite. Agua!! [47] A.13. IMPORTANCIA DE LOS BOSQUES PARA LA EXISTENCIA DE AGUA Hemos visto la importancia de la evaporacin en el ciclo del agua, pero tambin es importante la transpiracin. Podemos definirla como el fenmeno biolgico mediante el que los seres vivos pierden agua en forma de vapor y pasa a la atmsfera. Las plantas toman agua del suelo a travs de sus races, consumen una pequea parte en su crecimiento y el resto lo transpiran. Evaporacin, como ya sabes, es el fenmeno fsico en el que el agua pasa de estado lquido a gaseoso, por lo que deberamos aadir la su- blimacin, que es el paso de slido a vapor. Se produce evaporacin desde: a) la superficie del suelo y la vegetacin inmediatamente despus de la precipitacin, b) las superficies de agua (ros, lagos, embalses, mares), c) el suelo, agua infiltrada que se evapora desde la parte ms superficial de ste. Como la evaporacin y la transpiracin son di- fciles de medir por separado, y adems en la mayor parte de los casos lo que interesa es conocer la cantidad total de agua que se pierde a la atmsfera sea del modo que sea, se conside- ran conjuntamente bajo el concepto mixto de Evapotranspiracin, que podemos definir como la consideracin conjunta de los dos procesos. Cuantificar los recursos hdricos de una zona equivaldra a hallar la diferencia entre lo que llueve y lo que se evapotranspira, esta diferencia representar el volumen de agua disponible en la zona. Fuente: J. Snchez (2001). http://web.usal.es/~javisan/hidro/temas/T040.pdf 41. Distribucin del agua en la Tierra [48] Captulo 2 Fuente: E. Blanco (1998) Fuente: E. Blanco (1998) 42. A.13. Comentario a) S. En la Espaa hmeda, Galicia, Can- tabria, etc., an quedan bastantes bosques y podemos observar que llueve abundantemente durante todo el ao, al igual que en las selvas tropicales, en las que a pesar del calor llueve todos los das. En cambio, en la Comunidad Valenciana, y sobre todo en la provincia de Alicante, cada vez hay menos zonas arboladas y sabemos que llueve poco; de hecho, hay grandes zonas en peligro de desertificacin. b) S, porque los bosques son uno de los principales gestores de agua del planeta, son como una gran esponja que regula la humedad ambiental y una parte del ciclo del agua. Gracias a la transpiracin aportan al medio externo gran cantidad de agua que favorecer el que posteriormente haya precipitaciones, porque los bosques condensan las nie- blas produciendo la lluvia horizontal. Sin bosques se secan las fuentes. En el sur de Espaa las temperaturas son ms altas que en el norte, pero hay mucho menos arbolado debido a la tala indiscri- minada o a los incendios forestales, muchos de ellos provocados, a veces porque se deseaba construir edificacio- nes de recreo o segundas viviendas, que son muy lucrativas, en terrenos que estaban en un paraje natural protegido; entonces se provocaban incendios para devaluar el terreno y as facilitar la con- cesin del permiso de construccin. Todo ello ha contribuido a la deforesta- cin que hoy se sufre. c) En primer lugar, se deberan reforestar con vegetacin autctona todas las superficies que sea posible. En segundo lugar, habra que hacer campaas de concienciacin ciudadana sobre el uso y consumo de agua adecuado, racional y el respeto por las zonas arboladas, para que, en lugar de daarlas, se protejan de manera que no prevalezcan los inte- reses de unos pocos frente a los de las generaciones futuras. A.14. LOS HUMEDALES Y SU IMPORTANCIA ECOLGICA Los humedales merecen una especial atencin. En la regin mediterrnea, a la cual pertenece la Comunidad Valenciana, con un clima clido y seco, como ya hemos dicho, los humedales convierten su superficie en un microclima totalmente distinto de las zonas circundantes. El efecto refri- gerante que produce la evapotranspiracin se apodera del rea, adems de ofrecer sombra y proteccin frente al viento. El efecto de la brisa llevar humedad hasta las montaas que lindan con el litoral, produciendo lluvias que permitirn la recarga permanente de los acuferos. Es decir, la temperatura ms clida favorecer la evaporacin de sus aguas, las nubes formadas Agua!! [49] A la vista del texto y de los esquemas suministrados en esta actividad, responde a las siguientes preguntas: a) Podras encontrar alguna relacin entre la presencia de arbolado y la existencia de lluvias en una determinada zona geogrfica? b) Siempre se ha dicho que antao, en Espaa, los bosques eran tan abundantes que una ardilla poda cruzar el pas de norte a sur sin pisar el suelo. Crees que hay alguna relacin entre la escasez de agua que padecemos en la llamada Espaa seca y la ausencia de bosques? c) Qu podramos hacer para mejorar nuestra situacin? 43. sern empujadas por el viento hasta las montaas prximas, donde, a consecuencia de las menores temperaturas all rei- nantes, se producirn precipitaciones que permitirn de este modo que los acuferos se rellenen. Otro de los temas que se debe tener muy en cuenta es la gran diversidad de especies que encierran estos lugares, tanto autctonas (propias del lugar) como migra- torias. Otros factores que demuestran la importancia de los humedales son: La facultad que tienen para frenar las riadas. Su gran poder de depuracin de las aguas subterrneas. Impiden la intrusin marina si estn jun- to a la costa; esto significa que el agua del mar no puede entrar en los acuferos y no los saliniza. Distribucin del agua en la Tierra [50] Captulo 2 La mayora de los humedales costeros que conocemos como marjales desaparece paulatina- mente. Observa la foto que corresponde a lo que queda de la Marjal del Puig y comenta los factores que han sido alterados. A.14. Comentario No se puede considerar sostenible el que desaparezcan los humedales. Podemos concretar que los factores perturbados son los siguientes: Factores biticos: prdida de diversidad de especies tanto en flora como en fau- na autctona y migratoria. Factores abiticos: Destruccin del microclima natural, pasando a ser el clima ms clido y seco. El viento soplar con mayor intensidad. En las montaas prximas llover menos por el efecto brisa perdido, por lo que no se podrn recargar de igual modo los acuferos. No se frenarn las riadas. No se depura- rn las aguas subterrneas y se saliniza- r el acufero. ACTIVIDADES DE AMPLIACIN A.A.1. TODOS LOS SERES VIVOS PUEDEN ADAPTARSE A VIVIR CON ESCASEZ DE AGUA? El que nuestro organismo no posea el porcentaje de agua necesario nos puede llevar a la muerte. Pero, como ya sabes, hay seres vivos que se encuentran extremada- Un humedal sano, la Marjal dels Moros Marjal del Puig 44. mente adaptados y son capaces de vivir en medios con grandes carencias de agua. Como ejemplo de adaptaciones a la escasez de agua podemos citar el dromedario, en animales, y el cactus, en vegetales. Dromedario Fuente: http://www.sidisalta.com. ar/mamiferos%5Cpages%5CDromedario.htm El dromedario puede pasar meses sin tomar agua. En invierno no bebe agua, la obtiene de las plantas que come. En verano, puede pasar hasta cinco das sin beber. Se defiende de la prdida de agua: no transpirando, orinando poco y soportando sin problemas una subida de su temperatura durante el da para no perder el agua que acumula en forma de sudor; puede llegar a tener 42 C. Los camellos pueden beber hasta 130 litros de agua de una vez. Los cactus, para adaptarse a la escasa humedad, convierten sus hojas en espinas; de este modo no pierden agua por evapotranspiracin. Adems, almacenan agua en sus tallos y poseen amplias races, en forma de red, que se extienden de 15 a 20 m2 , lo que les permite tomar algo de agua. Otras plantas del desierto poseen races que penetran profundamente en el suelo hasta alcanzar los mantos acuferos subterrneos. Los animales y vegetales pierden agua en los procesos de respiracin y transpiracin, por lo que deben reponerla diaria- mente tomndola del medio. El medio acutico es el idneo para el desarrollo de la vida, pues es semejante al medio interno de los organismos; sin embargo, la vida en el medio areo ofrece algunas ventajas, como una mayor ilumi- nacin y ms elevadas concentraciones de sustancias nutritivas para las plantas, y, para los animales, una vegetacin ms abundante para su alimentacin y refugio, mayor disponibilidad de oxgeno y ms facilidad de movimientos. Frente a todo ello existe un gran inconveniente: la escasez de agua. Por tanto, los seres vivos deben buscar soluciones para este problema, que, por lo general, estn basadas en las siguientes medidas: a) Reforzar la bsqueda del agua. b) Tratar de impedir que se pierda la que se posee. c) Almacenarla en previsin de pocas de escasez. Los seres vivos deben mantener un equilibrio entre el agua que incorporan y la que pierden. Las plantas que viven en lugares secos se denominan xerofitas, y las que viven en lugares hmedos, hidrofitas. Agua!! [51] 45. Distribucin del agua en la Tierra [52] Captulo 2 Ejemplo de planta de suelo hmedo: gramnea pratense Inglaterra, precipitacin media mensual: Verano: 100 mm. Invierno: 100 mm. Temperatura media en verano: 18 C. Temperatura media en invierno: 5 C. Ejemplo de planta de suelo desrtico: cactus Mxico, precipitacin media anual: Verano: 100 mm. Invierno: inapreciable. Temperatura media en verano: 29 C. Temperatura media en invierno: 24 C. C C. 46. A.A.1. Comentario a) Se pretende que el alumnado llegue a la conclusin de que sin agua no hay vida. Una posible respuesta sera: 1) El came- llo es capaz de ingerir de una vez 130 litros de agua y la metabolizar segn la vaya necesitando. Adems, es capaz de soportar una temperatura de hasta 41C, para evitar refrescarse con el sudor y perder la menor cantidad de agua con este fin. 2) Porque el agua, en el ser humano, forma parte de sus tejidos y fluidos, adems de ser un vehcu- lo de transporte tanto de sustancias nutritivas como de sustancias excreta- bles. Si no ingerimos agua no puede realizarse el transporte de los nutrientes, lo que conlleva una carencia de energa y de materia prima. Tampoco podr llevarse a cabo el transporte de las sustancias txicas que hay que excretar, que se acumularan en el organismo y producirn la muerte. b) Se pretende que el alumnado constate la existencia de esa adaptacin, necesaria para poder vivir en el agua o sobre ella, o de los nutrientes que se encuentran en su seno o vivir en condiciones de extrema escasez de agua. c) El cactus, para prevenir prdidas de agua, dadas las altas temperaturas rei- nantes en el medio, transforma sus hojas en espinas, el tallo se engrosa hacindose carnoso y robusto para almacenar todo el agua que pueda y las races se ramifican y alargan para poder llegar a la mayor cantidad de zonas del subsuelo y absorber algo de agua junto con los nutrientes que la acompaan. Podemos constatar cmo la gramnea del prado no tiene dificultades para absorber el agua que necesita y por ello las races, aunque ramificadas, son cor- tas y las hojas largas con abundantes estomas, lo que favorecer las prdidas de agua de la planta por transpiracin. A.A.2. 2003, AO INTERNACIONAL DEL AGUA DULCE El 12 de diciembre de 2002, en las Nacio- nes Unidas de Nueva York y en la UNESCO de Pars, se inaugur oficialmente el Ao Internacional del Agua Dulce. Puedes informarte sobre este evento en www. unesco.org/water/index_ es.shtml. La UNESCO, junto con el Departamento de Asuntos Econmicos y Sociales de las Naciones Unidas (UNDESA), ha elaborado una pgina especial con el fin de proveer de una plataforma tanto a los pases como al pblico en general para compartir ideas, iniciativas y dar a conocer los eventos que se llevarn a cabo durante 2003, Ao Internacional del Agua Dulce: http://www.wateryear2003.org/ev.php?U RL_ID=1456URL_DO=DO_TOPICURL _SECTION=201 Dedicar especial atencin a la situacin del agua en los pases es indicativo de que tenemos problemas con respecto al uso y consumo del agua, y el hecho de que personas de todo el mundo intenten buscar soluciones y ponerlas en comn es un intercambio cultural del que todos nos beneficiamos. Agua!! [53] 47. A.A.2. Comentario La clasificacin que se obtenga depender de las noticias que se encuentren, pudien- do haber diferentes soluciones. Facilita- mos la foto de uno de los paneles que se hicieron en la experimentacin de esta unidad. Distribucin del agua en la Tierra [54] Captulo 2 Mientras ests trabajando esta unidad revisa las revistas que caigan en tus manos y la prensa en general, selecciona y aparta noticias que tengan alguna relacin con el agua. Clasifcalas y entre todos confeccionaremos murales para disponerlos en pasillos. Para ayudarte en la clasificacin de los artculos te sugerimos algunos criterios, aunque puedes incluir otros: a) Agua relacionada con la cultura arquitectnica (acueductos, aljibes, algunos molinos). b) Agua como fuente de inspiracin literaria, tanto poesa como prosa. c) Agua relacionada con la religin. d) Organismos creados para usar de modo ms conveniente el agua; ejemplo de ello es el Tri- bunal de las Aguas. e) Contaminacin del agua: de acuferos, de humedales, de ros, de mares. f) Escasez de agua. g) Disputas entre pueblos a causa de la escasez o de la falta de calidad del agua. h) Cumbres relacionadas con el uso y consumo del agua. i) Normativas nacionales y europeas relacionadas con el uso y consumo del agua. j) El desarrollo sostenible y el agua. k) El agua y la salud. l) El agua como diversin y relax. m) Deportes que utilizan el agua en alguno de sus estados. 48. A.A.3. AL DISFRUTAR DEL AGUA FAVORECEMOS NUESTRA SALUD Todos sabemos lo bien que nos encontra- mos despus de habernos dado una buena ducha; la higiene es otra de las necesidades que cubrimos gracias a la existencia del agua y que favorece la buena salud. No slo nos limpia, sino que adems nos relaja. De todos es conocido el uso del agua como terapia, y por ello existen los balnea- rios, las saunas, piscinas, etc., que nos permiten rehabilitar y curar algunas de nuestras enfermedades. Tambin se prac- tican numerosos deportes acuticos, inclu- yendo la pesca. La forma de entender el ocio en las socie- dades desarrolladas hace que se constru- yan centros como el de la ilustracin en los que podemos cuestionarnos la utilizacin del agua. Agua!! [55] A.A.3. Comentario Esta actividad puede tener diversas soluciones, se pretende que el alumnado constate que a veces el perjuicio es mayor que el beneficio que se produce cuando se realizan determinadas actividades, o simplemente no son ticas. Damos una posible respuesta a modo de ejemplo: 49. ACTIVIDADES DE PROCEDIMIENTO A.P.3. MONTAJE PARA LA OBSERVACIN DEL CICLO NATURAL DEL AGUA Te proponemos que realices este montaje con el fin de que puedas observar un ciclo natural de agua en la mesa de tu laboratorio. Para realizarlo utilizars los siguientes Materiales Botella ancha de plstico (se pueden utilizar de 2 o de 5 litros de capacidad). Cuchillo (para cortar la botella). Tierra de cultivo. Plantitas pequeas (o semillas y espe- ras a que germinen). Hielo. Procedimiento (observa el dibujo) Corta la botella de plstico por la mitad. A la parte de abajo hazle unos agujeros en el fondo. Pon tierra y plantitas pequeas (o las semillas; en este caso debes esperar a que germinen). Riega la planta. Invierte la otra parte de la botella (donde va el tapn; queda como un embu- do, pero tapado), el tapn se deja pues- to. Llena con cubitos de hielo esta ltima parte. Coloca la parte con hielo sobre la que tiene la planta. Distribucin del agua en la Tierra [56] Captulo 2 Baarnos en una piscina Nos refresca (si es verano, es beneficioso). Nos divierte. Nos relaja. Nos socializa si el bao comporta juegos en el agua o competiciones de natacin. Nos hidrata la piel. Nos permite hacer ejercicio fsico favorable para mantener el tono muscular y evitar la obesidad. Permite rehabilitarse de afec- ciones sufridas por enfermedades o accidentes. Consumimos agua, que en algunas zonas es un recurso escaso o inexistente. Si es privada, es peor, pues la utilizan menos personas, lo que provoca a veces que haya un gran nmero de piscinas, con el consiguiente gasto de agua. El agua es un recurso vital, puede llegar a agotarse. Podemos contraer alguna en- fermedad por contagio o aho- garnos. ACTIVIDADES REALIZADAS ASPECTOS POSITIVOS ASPECTOS NEGATIVOS 50. A.P.3. Comentario En este experimento, si la tierra est seca, cuando el sol calienta la botella se puede apreciar que las plantas transpiran. Cmo se puede constatar esto? Porque la botella se empaa. La transpiracin de las plantas contribuye al ciclo del agua. a) El hielo sirve para acelerar la condensacin y para que pueda verse la lluvia, con ella el agua caer a la tierra regando las plantas y mojando la tierra. A continuacin, el sol provocar adems de la transpiracin de la planta la evaporacin del agua de la parte superior del suelo y de la que ha quedado mojando la superficie de la planta. Agua!! [57] Despus de realizar el montaje, obsrvalo y responde por escrito a las siguientes preguntas utilizando el lenguaje especfico para nombrar los procesos que han tenido lugar en los cambios de estado; para ello puedes ayudarte del esquema adjunto a continuacin: a) Para qu agregas el hielo? b) Dibuja cmo crees que debe ser el ciclo del agua. c) Por qu la botella se empaa? d) Qu etapas del ciclo del agua pudiste observar? e) Qu aspectos del ciclo natural del agua no habas observado en tu diseo anterior? Dispn todo el montaje al sol de manera que sus rayos incidan sobre l. Man- tenlo as durante media hora o tres cuartos. 51. La evaporacin del agua de mar propor- ciona, en gran parte, la humedad contenida en la atmsfera, y slo una muy pequea parte proviene de lagos, ros, humedad del suelo y evapotranspiracin de las plantas. La humedad atmos- frica, constituida por agua en estado gaseoso, asciende a capas superiores, que estn a temperatura ms baja y donde el agua se condensa en forma de gotitas. stas forman las nubes que mediante la accin de los vientos son llevadas a los continentes. Los cambios trmicos oca- sionan tambin la aglomeracin de gotitas que da origen a las precipitaciones en forma de lluvia, llovizna, nieve o granizo. Puesto que el rea superficial de los ocanos es ms de dos veces la de los continentes, la precipitacin terrestre es aproximadamente la mitad que la de los ocanos. Una parte de la precipitacin terrestre queda almacenada en lagos, lagunas y campos de hielo, otra escurre por los ros hacia el mar, otra parte se infiltra a travs de los estratos permeables del suelo y se almacena o escurre en forma subterrnea y esta ltima retorna a los ocanos. Se com- pleta as un ciclo de transferencia del agua que se conoce como ciclo hidrolgico o ciclo natural del agua. Si se dispone de la posibilidad de llevar al alumnado al aula de Informtica y hay orde- nadores conectados a Internet, desde la pgina http://www.puc.cl/quimica/ agua/res10.html puede verse de forma dinmica el ciclo del agua. c) El hielo enfra la atmsfera interna de la botella, lo que provoca la condensacin del agua en las paredes de la botella y hace que se empae. Si la tocamos, observaremos que por dentro est mojada. d) No pueden verse la evaporacin ni la traspiracin, slo pueden deducirse, pero las dems, como condensacin, precipitacin e infiltracin o permanen- cia del agua en la superficie del terreno, s son observables. e) Depende del diseo, pero, por lo general, al alumnado le cuesta tener en cuenta el sol como aporte de calor necesario para la evaporacin y transpiracin, la refrigeracin indispensable para que se produzca la condensacin y, por ltimo, la presencia activa de seres vivos. Distribucin del agua en la Tierra [58] Captulo 2 b) Se aade como respuesta la explicacin grfica secuenciada segn los procesos que tienen lugar: Evaporacin Condensacin Precipitacin Infiltracin o Escurrimiento precipitacin evaporacin precipitacin escurrimiento evaporacin ascensin Subsuelo Suelo Ocanos Atmsferas filtracin 52. Cmo gestionamos el agua? Captulo3 53. A.15. EL CICLO INTEGRAL DEL AGUA El ciclo del agua natural es fundamental, porque gracias a l los ros no se secan. Te has preguntado alguna vez por qu, aunque los ros desembocan en el mar, siguen llevando agua? De dnde les llega el agua? Es cierto que hay tramos de nuestros ros secos en algunas pocas del ao. Por ejemplo, el ro Palencia, cuando pasa por Sagun- to, en raras ocasiones lleva agua. El que lleguen a quedarse secos se debe, la mayora de las veces, a la sobreexplotacin de sus aguas o al almacenamiento de stas en embalses. [61] Cmo gestionamos el agua? 54. Suponemos que ya sabrs que los humanos hemos hecho modificaciones en este ciclo del agua, pues hacemos que llegue a nuestras casas, la utilizamos, la ensuciamos y, antes de verterla en los cursos de agua naturales, debe ser tratada en una depuradora para no contaminar el medio ambiente. Por desgracia, muchas veces se vierte el agua residual en ros o mares sin haber sido depurada. Como se puede observar en el esquema adjunto, hay dos ciclos interrelacionados, el natural y el humano. El ciclo natural ya lo conoces, lo has trabajado anteriormente. Las aguas cadas del cielo, en forma de lluvia, nieve o granizo, acabarn llegando a ros, lagos y acuferos, de donde se extrae- rn para el consumo humano, agrcola e industrial. Dependiendo de su calidad, se las tratar en una potabilizadora o simplemente se las desinfectar, conservndolas en depsitos hasta que se suministren a las poblaciones. Tras su utilizacin, estas aguas, ahora llama- das residuales, se unirn a las de limpieza de calles, etc., en las alcantarillas de la poblacin, y normalmente debern ser conducidas hasta una planta depuradora, donde sern tratadas y posteriormente devueltas al ro o mar ms prximos. Seguro que te ests preguntando qu se hace cuando no llueve? Si no llueve, hay varios modos de resolver el problema: Construyendo trasvases. Transportndola en camiones. Desalndola, por ejemplo, tratndola con smosis inversa. Construyendo pozos y bombeando el agua del subsuelo. Aumentando los depsitos, embalses, etctera. Disminuyendo el consumo. Cmo gestionamos el agua? [62] Captulo 3 Imagnate que est lloviendo en la cabecera de un ro. Parte del agua cada con la lluvia saldr por un grifo de una casa ubicada en sus proximidades. Piensa diversos itinerarios que puede haber seguido el agua para ello. Dibjalos de forma esque- mtica. A.15. Comentario La gota de agua procedente de la lluvia puede caer en diferentes lugares, por lo que, segn de dnde caiga, se generan diferentes itinerarios. Proponemos uno como ejemplo; supongamos que: 1. Cae en el ro Resinero, justo antes de la captacin de sus aguas por el ro Palan- cia. 55. 2. Con las aguas del ro Palancia se des- plaza hacia lugares de menor altitud, gracias a la fuerza gravitatoria. 3. Llega al pantano del Regajo. 4. Es almacenada en el pantano durante un tiempo. 5. Es bombeada y clorada; a continuacin, se desplazar por la red del sistema de distribucin de agua hasta llegar al grifo de una casa de un pueblo cercano. 6. Al abrir el grifo, saldr por l. A.16. INFLUENCIA DE LOS VERTIDOS EN LOS CURSOS FLUVIALES Hace cuatro mil quinientos millones de aos, la Tierra era una bola de magma fundido con cientos de volcanes activos en su superficie. El magma, cargado de gases, entre ellos el vapor de agua, emergi a la superficie gracias a las constantes erupciones. Luego la Tierra se enfri, el vapor de agua se conden- s y cay de nuevo al suelo en forma de lluvia: as comenz el ciclo del agua. El agua de la lluvia rellen las depresiones del planeta y cre los ocanos. Mil millones de aos despus (segn algunos autores, pues hay diversas teoras), las sustancias qumicas que daran origen a la vida se reunieron en los ocanos: metano, hidrgeno y agua. Desde entonces, la misma agua ha circulado una y otra vez en el planeta, originando y conservando la vida. Gracias al ciclo del agua, que constantemente purifica este valioso recurso, hoy disfrutamos de la misma agua que bebieron los dinosaurios. Seguramente no estara tan sucia como est hoy en da. Todos estamos acostumbra- dos a leer en peridicos y revistas o a escu- char por la radio, la televisin y dems medios de comunicacin, los graves problemas que tiene en este momento nuestro planeta y, especialmente, lo crtica que es la situacin que se vive en algunos pases o ciudades a causa de la falta o la mala calidad del agua que poseen. Agua!! [63] a) Interpreta y explica el esquema que te facilitamos. De dnde obtienen el agua las personas que viven ro abajo? b) Discute con tus compaeros lo que pasa con los seres vivos que habitan en el ro cuando se vierten todo tipo de residuos. Os parece justo? Qu debera hacerse al respecto? A.16. Comentario Pretendemos que el alumnado se d cuenta de que verter los residuos en los cursos de agua acarrea problemas a las personas que viven aguas abajo, pero tambin se perjudica a los seres vivos que viven dentro de los ros, lagos, etc. El alumnado generalmente entiende mejor y empatiza ms con la situacin de perjuicio a humanos que si los perju- dicados son animales o plantas, pero, claro, aqu hay que recordarle que si se extinguen los animales detrs vamos nosotros, ya que nos los comemos a ellos. Es importante que 56. se intente potenciar en el alumnado una sensibilidad y preocupacin por el estado del medioambiente. La actividad est plan- teada para que despus de que se haya debatido en los diferentes grupos de trabajo se haga una puesta en comn en gran grupo. Dependiendo de sus planteamien- tos, el profesor o profesora puede incluso sugerirles que elaboren un panel con las soluciones propuestas y lo expongan en los pasillos. No obstante, an no se les ha hablado de la existencia de plantas de tratamiento de aguas residuales, ni de la legislacin sobre los lugares de vertido de aguas residuales. A.17. FUNCIONAMIENTO DE UNA POTABILIZADORA En las plantas potabilizadoras se transforma el agua contaminada por bacterias, virus, contaminantes industriales, etc., dejndola apta para el consumo humano. El agua que sale por el grifo ha sufrido un proceso de potabilizacin para eliminar de ella los agen- tes perjudiciales para nuestra salud. Cmo gestionamos el agua? [64] Captulo 3 Observa y estudia el documento anterior sobre el funcionamiento de una potabilizadora para poder con- testar a las preguntas siguientes: a) De dnde proviene el agua que va a ser potabilizada? b) En qu consiste el tratamiento de potabilizacin? Explica las etapas ms importantes de este proceso. Ordena y nombra las representadas en los dibujos: c) Tras el tratamiento al que se somete el agua, se obtiene agua potable? 57. A.17. Comentario a) El agua que va a ser potabilizada proviene de los lagos, ros, embalses o acuferos subterrneos. b) El tratamiento de potabilizacin es el que se le aplica al agua para obtener agua limpia y potable, que podamos consumir las personas, para lo cual debe estar libre de grmenes y de sustancias txicas que puedan causarnos enfermedades. Las etapas ms importantes del proceso son: Captacin: se recoge el agua que se va a tratar. Precloracin: para desinfectar el agua, generalmente se aade cloro, que destruir la materia orgnica que contenga el agua. Desarenacin: se hace circular al agua len- tamente para que sedimente la arena. Adicin de reactivos qumicos y formacin de flculos: para eliminar las partculas insolubles que lleve en suspensin el agua. Filtracin: si se ha utilizado carbn activo en el filtro, el agua queda limpia de partculas; adems, elimina malos olores y sabo- res. Postcloracin: se desinfecta de nuevo el agua aadiendo cloro. Se puede realizar la desinfeccin utilizando otros desinfectan- tes como el ozono. c) S, tras el tratamiento suministrado al agua en la potabilizadora se obtiene agua potable. Agua!! [65] 58. A.18. LIMPIAR LO QUE ENSUCIAMOS. LAS DEPURADORAS En las plantas depuradoras se transforman las aguas residuales en aguas no contamina- das, para que al ser vertidas en los cursos naturales no alteren el equilibrio ecolgico. Por desgracia, toda el agua ensuciada no se depura posteriormente. Cmo gestionamos el agua? [66] Captulo 3 Fuente: Cmo funciona una depuradora de aguas residuales? Modificado de EGEVASA Tras observar y estudiar el documento anterior sobre el funcionamiento de una depuradora (puedes ayudarte tambin de la proyeccin de la pgina http://www.egevasa.es/base_fr.htm?ap=1), responde a las siguientes preguntas: a) Cul es el objeto de las depuradoras? Qu se hace para conseguirlo? b) De dnde proviene el agua que va a ser depurada? c) Ordena los dibujos suministrados segn ocurren en el proceso de depuracin. 59. A.18. Comentario a) El objeto de las depuradoras es transfor- mar las aguas residuales en aguas no con- taminadas, p

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