PLANETA TIERRA Unidades y fichas didácticas

Transcripción

1 EXPOSICIÓN PLANETA TIERRA Unidades y fichas didácticas Ana Crespo y Ana Rodrigo

2 Contenidos: Ana Crespo Blanc, Departamento de Geodinámica, Universidad de Granada Ana Rodrigo Sanz, Instituto Geológico y Minero de España Edita: Instituto Geológico y Minero de España Diseño y Maquetación: Equipo Franja Impresión: Ainhograf, S.L. NIPO: Depósito Legal:

3 NOTA PARA LOS PROFESORES La exposición Planeta Tierra se articula en torno a diez temas de especial relevancia para la sociedad en el ámbito de las Ciencias de la Tierra: 1. Aguas subterráneas, la solución para un planeta sediento? 2. Riesgos geológicos: investigar para prevenir. 3.Tierra y salud: por un entorno más confortable y seguro. 4. Cambio climático: una responsabilidad de todos. 5. Recursos naturales: por un consumo responsable. 6. Mega-ciudades: nuestro futuro global. 7.Tierra profunda: de la corteza al núcleo. 8. Océanos: un planeta azul. 9. Suelos: la piel de la Tierra. 10.Tierra y vida: evolución conjunta. Este documento constituye un recurso didáctico destinado a profesores y alumnos que les permitirá profundizar en el aula sobre los contenidos de Planeta Tierra, ya que reúne información exhaustiva sobre cada uno de los temas de la exposición. Además, al final de cada tema se incluyen dos fichas didácticas (una para alumnos de segundo y tercer ciclo de Enseñanza Primaria y otra para alumnos de Secundaria + Bachillerato), cuya finalidad es fijar algunos de los conceptos más importantes que se exponen en las unidades didácticas. El lema del año Internacional Planeta Tierra es Ciencias de la Tierra para la Sociedad y, por consiguiente, creemos que es fundamental potenciar el valor de las Ciencias de la Tierra con el objetivo de concienciar a la Sociedad de la necesidad de crear un futuro equilibrado y sostenible en armonía con nuestro planeta. Para ello es necesario hacer una difusión pública adecuada, así como una educación y una enseñanza racional de las materias relacionadas con las Ciencias de la Tierra. Sólo se valora y se respeta aquello que se conoce, de ahí la importancia de la divulgación de la cultura científica en el marco de la geología. Esta información también está disponible en formato pdf en la web Más información sobre la exposición:

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5 índice índice 1. Aguas subterráneas: un reservorio para un planeta sediento De dónde viene el agua dulce? Cuánta agua potable necesitamos? Es el agua subterránea el oro del futuro? Qué hacer para que no se agoten los acuíferos? Curiosidades 13 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 14 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato Riesgos geológicos: minimizándolos maximizando la concienciación Se puede considerar como riesgo un proceso natural? Cuánto nos cuestan los riesgos geológicos? Se puede convivir con los riesgos geológicos? Se escucha a los científicos? Curiosidades 27 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 29 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato 31 3.Tierra y Salud: construyendo un entorno más seguro Cómo está expuesto el hombre a los materiales terrestres? Qué respiramos? Qué bebemos? Qué comemos? Cómo impactan los materiales terrestres sobre la salud pública? Qué tienen que ver los médicos como los geólogos? Curiosidades 38 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 40 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato Cambio climático: escrito en la piedra Cuáles son las pruebas de los cambios climáticos del pasado? Ha cambiado el clima a lo largo del siglo XX? Por qué está cambiando el clima? Cuáles son los modelos de predicción? Cómo cambiaría el clima en España? Qué podemos hacer? Curiosidades 52 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 53 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato Recursos: potencia sostenible para un desarrollo sostenible Por qué la Tierra es una despensa que se vacía? Cómo se encuentran los recursos minerales? Cuáles son los problemas asociados a la extracción de recursos minerales? El petróleo se agota: qué hacer? Curiosidades 65

6 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 67 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato Mega-ciudades: nuestro futuro global urbano Crecen las ciudades? Una mega-ciudad: qué necesitan los millones de personas de un área metropolitana? Se puede construir una mega-ciudad sin conocer su subsuelo? Existen mega-ciudades a prueba de riesgos geológicos? Curiosidades 78 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 79 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato 81 7.Tierra profunda: de la corteza al núcleo Se parece nuestra Tierra a una gigantesca máquina de calor? Cómo se puede ver en el interior de la Tierra? Se mueve la Tierra? Dinámica terrestre y Sociedad: tienen algo que ver? Curiosidades 90 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 91 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato Océanos: el abismo del tiempo Hay montañas en los océanos? En qué se parece un océano a una cinta transportadora? Existen recursos minerales en los fondos oceánicos? Se nos van las playas? Curiosidades 102 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 103 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato Suelos: la piel vital de la Tierra Qué es el suelo? Son tan importantes las lombrices? Por qué el suelo es tan vital para el hombre? Maltratamos el suelo? Qué se puede hacer para prevenir la desertificación? Curiosidades 115 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 116 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato Tierra y vida: orígenes de la diversidad Descendemos de bacterias? De dónde viene el Homo sapiens? Se pueden conocer los ecosistemas de la época de los dinosaurios o de los neandertales? Extinciones pasadas y actuales? Curiosidades 128 Ficha didáctica Segundo y Tercer ciclo de Primaria 130 Ficha didáctica Secundaria y Bachillerato 132

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9 1.Aguas subterráneas: un reservorio para un planeta sediento Sabías que... el volumen de las aguas subterráneas en España es aproximadamente cinco veces mayor que el volumen del agua contenida en los embalses? 1.1 De dónde viene el agua dulce? El agua es vida. Los dos tercios de nuestro cuerpo se componen de agua. Es un elemento esencial para el desarrollo de cualquier ser vivo de nuestro planeta. Lo es también para la agricultura, la industria y la ganadería. Pero, de dónde viene el agua que llega a nuestros grifos? El agua está en constante movimiento, tanto en la superficie como en la profundidad de la Tierra, es el ciclo del agua. Las diferentes fases del ciclo hidrológico muestran el constante movimiento del agua en la superficie terrestre: la evaporación, la transpiración de la vegetación, la precipitación en forma de lluvia o nieve, la recarga de los acuíferos, la escorrentía a través de ríos y arroyos, la salida del agua dulce al mar... y vuelta a empezar. (Fuente: IGME y Fundación Marcelino Botín 2001) Con la lluvia, el agua alcanza la superficie de la Tierra. Una parte muy pequeña de esta agua es absorbida por las plantas. Otra parte fluye hacía los ríos, lagos y océanos, mientras que el resto se infiltra bajo la superficie del terreno. Cuando una formación geológica es capaz de almacenar agua entre poros y fracturas, recibe el nombre de acuífero. Tarde o temprano, toda esta agua volverá nuevamente a la atmósfera, debido principalmente a la evaporación y la transpiración de las plantas. Al pasar del estado líquido al gaseoso, el agua deja atrás todos los elementos que pueden haberla contaminado en su estancia en la Tierra. Finalmente, al enfriarse este vapor, se forman nubes y la lluvia nos entrega un elemento limpio. 9

10 1.2 Cuánta agua potable necesitamos? En los hogares españoles, el consumo medio diario de agua potable alcanza los 171 litros por habitante (datos del 2004). De estos 171 litros, 17 se utilizan para beber y cocinar, 52 para limpieza y colada, y los 102 litros restantes para el baño (ducha y cisterna). Pero el uso doméstico sólo representa el 16% del agua dulce distribuida (3.619hm 3 ), ya que el sector agrícola es el mayor consumidor, con un 79% (18.454hm 3 ). La industria viene muy por detrás, con un 5% (1.269hm 3 ). El agua potable que utilizamos en España proviene mayoritariamente de los pantanos (un 74%). Las aguas subterráneas y manantiales representan un 22%, y las desaladoras, sólo un 4%. Pero esta proporción es muy variable dependiendo de las cuencas hidrográficas. Hay ciudades, como Castellón o Palma de Mallorca, que dependen casi al 100% de las aguas almacenadas en el subsuelo. En total, unos de habitantes dependen de las aguas subterráneas. Como consecuencia de la mejora en el bienestar general, de los cambios en los hábitos de consumo y de urbanización (de pisos concentrados en bloques a viviendas unifamiliares con jardín y piscina), el consumo de agua por habitante aumenta irremediablemente (en España, de 147 litros/persona y día en 1996 a 171 litros en 2004). El agua subterránea puede llegar a ser el oro del futuro y los hidrogeólogos sus principales conocedores... 10

11 1.3 El agua subterránea: el oro del futuro? En España, los acuíferos son esencialmente de dos tipos. Pueden estar constituidos por materiales sueltos como gravas, arenas y limos, en los que el agua se almacena entre granos (poros). Las rocas calizas constituyen el segundo tipo de acuífero. En estas rocas, con el paso del tiempo, el agua puede abrir numerosísimas oquedades en las que finalmente se puede almacenar (karstificación). Callejón entre pilas de bollos, un relieve kárstico debido a procesos de disolución de las calizas que forman el Torcal de Antequera (Málaga). (Fotografía: P. Renard) Teniendo en cuenta sólo el agua almacenada hasta profundidades de 100 a 200m en los principales acuíferos, la cantidad de agua subterránea extraíble es de 3,5 a 6 veces mayor que la capacidad de almacenamiento de las presas que existen actualmente en España ( a hm 3 versus hm 3 ). Además, los acuíferos soportan más fácilmente periodos de sequía y el agua extraída suele tener buena calidad química y bacteriológica. En efecto, dentro de los acuíferos, el agua se desplaza muy lentamente, del orden de decímetros a algunos metros al cabo del año. Mientras, el agua se filtra e incorpora elementos químicos. Así, cada acuífero tiene un agua con una determinada calidad natural íntimamente ligada al tipo de terreno en el que ha circulado. Por eso el agua subterránea a menudo recibe el nombre de oro blanco. 1.4 Qué hacer para que no se agoten los acuíferos? Como cualquier recurso, si no se explotan correctamente, las aguas subterráneas se agotan; los geólogos deben conocer perfectamente las características geológicas de los acuíferos, las cantidades de agua almacenadas, sus posibilidades de recarga con las precipitaciones, así como la tecnología necesaria para su extracción. El método más común para extraer agua subterránea es el pozo. 11

12 Con un sondeo, se penetra debajo del nivel freático, que separa la zona saturada en agua del acuífero de la zona en la que sólo hay aire en los poros. Cuando se empieza a bombear el agua subterránea, se forma un cono de depresión en el nivel freático alrededor del pozo, porque el agua no fluye libremente en el acuífero y tiene que pasar de un poro al otro (no es como beberse un refresco con una pajita...). Cono de depresión marcado por el límite superior del agua subterránea, en azul, alrededor de un pozo de bombeo. (Fuente: IGME y Fundación Marcelino Botín 2001) Cuando se extrae una cantidad razonable de agua, hay equilibrio entre la recarga (el agua que llega al acuífero) y el agua que se aprovecha. Si se extrae demasiada agua o si hay sequías prolongadas, el pozo puede quedar vacío; también puede llegar a secar otros pozos menos profundos en los alrededores. Es lo que se llama la sobreexplotación de los acuíferos. Otro peligro para las aguas subterráneas es la contaminación. Los abonos y plaguicidas agrícolas, las actividades ganaderas (estiércol,...), las actividades domésticas (pozos negros, fosas sépticas...), las actividades industriales (almacenamiento inadecuado, vertidos incontrolados...), los residuos sólidos urbanos (lixiviados,...) pueden infiltrarse hasta un acuífero y contaminarlo. Una vez contaminado, su regeneración suele ser difícil y muy lenta, del orden de decenas de años. 12

13 Este esquema muestra el ciclo hidrológico afectado por el hombre: contaminación de la atmósfera y de los acuíferos, disminución de los caudales de los ríos y de la cantidad de agua subterránea almacenada y entrada del agua de mar en los acuíferos por bombeo excesivo. (Fuente: IGME y Fundación Marcelino Botín 2001) Cerca de las costas, un bombeo excesivo puede provocar la entrada de agua salada en el acuífero, lo que hace inservibles los acuíferos afectados. En las costas mediterráneas, la presión turística y la consecuente sobreexplotación de los acuíferos hacen que este fenómeno sea frecuente. La protección de las aguas subterráneas frente a la contaminación y sobreexplotación es el deber de todos: el agua potable es un bien común. 1.5 Curiosidades La FAO (Organización para la Agricultura y la Alimentación) considera el umbral de la pobreza del agua entre 20 y 50 litros por persona y día. En Mozambique, el país con menos recursos hídricos del mundo, se consume una media de 5 litros por persona y día. En los países desarrollados, una ducha de dos minutos gasta 15 litros de agua potable, tirar de la cadena del váter, 6-8 litros, un ciclo de lavavajillas, litros. Son 0,20 euros lo que nos cuestan los 171 litros de agua que gastamos al día por persona. Demasiado poco para un recurso tan escaso... Un campo de golf de 18 hoyos consume el equivalente de una aglomeración de personas. En Canarias, casi el 100% del agua se capta por medio de largas y profundas galerías que drenan las rocas volcánicas. Según el Ministerio de Medio Ambiente, en España existen pozos ilegales. Para el WWF (World Wide Found), esta cifra implica que cada año se extraen ilegalmente por lo menos hm3 de agua subterránea, casi tanta como el volumen de agua extraído legalmente (5.100hm3). En España, desde el 1 de enero de 1986, todas las aguas, superficiales y subterráneas, pasan de ser privadas a públicas. Antes de esa ley, el agua pertenecía a quien la extraía, fuese o no el propietario del terreno (ley de Aguas de 1879). 13

14 FICHA DIDÁCTICA SEGUNDO Y TERCER CICLO DE PRIMARIA 1. Aguas subterráneas: un reservorio para un planeta sediento. Sabías que el volumen de las aguas subterráneas en España es aproximadamente cinco veces mayor que el volumen del agua contenida en los embalses? 1.1. De dónde viene el agua dulce? - Describe el ciclo del agua en la naturaleza... - Qué es un acuífero? Cuánta agua potable necesitamos? - Cuál es el consumo diario de agua potable en los hogares españoles? En qué actividades se reparte?... - De dónde procede el agua que bebemos?...

15 1.3. Es el agua subterránea el oro del futuro? - Cuáles son los dos tipos principales de acuíferos que hay en España?... - Qué distancia recorre el agua al cabo de un año en el interior de un acuífero? Qué hacer para que no se agoten los acuíferos? - Qué sustancias pueden contaminar un acuífero?... - Cómo se extrae el agua subterránea? Qué puede ocurrir si se extrae demasiada agua? 1.5. Curiosidades - De cuántos litros de agua al día y por persona hay que disponer para que la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) considere que un país es pobre en agua? Cuántos litros se consumen en Mozambique, el país con menos recursos hídricos del mundo?... - Cuántos litros de agua gastas en una ducha de dos minutos?...

16 FICHA DIDÁCTICA SECUNDARIA Y BACHILLERATO 1. Aguas subterráneas: un reservorio para un planeta sediento. Sabías que el volumen de las aguas subterráneas en España es aproximadamente cinco veces mayor que el volumen del agua contenida en los embalses? 1.1. De dónde viene el agua dulce? - Describe el ciclo del agua en la naturaleza... - Qué es un acuífero? Cuánta agua potable necesitamos? - Piensa en las actividades diarias que realizas y que requieren del uso del agua. Haz un cálculo aproximado de cuánta consumes al día... - Aparte del agua potable que se utiliza en lo hogares, cuáles son las actividades que usan agua potable en España? En qué proporción?...

17 1.3. Es el agua subterránea el oro del futuro? - Qué es la karstificación? A qué tipo de rocas afecta?... - Por qué el agua subterránea recibe el nombre de oro blanco? Qué hacer para que no se agoten los acuíferos? - Qué es el nivel freático?... - Qué es una intrusión marina? Qué consecuencias tiene para un acuífero? Curiosidades - Qué dice la Ley de Aguas de 1986?... - De dónde procede el agua que se consume en Canarias?...

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21 2. Riesgos geológicos: minimizándolos maximizando la concienciación Sabías que... uno de los monumentos más visitado de España, la Alhambra, se sitúa en la región de la Península donde más terremotos se producen? 2.1 Se puede considerar como riesgo un proceso natural? Es peligroso un río? Es peligroso un volcán? Es peligrosa una playa? Esta visión idílica desde la cumbre del Teide, un volcán dormido pero aún activo... (Fotografía: C. González Lucas)...contrasta con la de estos geólogos asomados a los infiernos (erupción del Teneguía en la Isla de la Palma, en 1971) (Fotografía: Ministerio de Fomento) 21

22 Los procesos geológicos extremos se han producido desde que la Tierra se formó. No hay riesgos cuando los ríos que se desbocan o los volcanes que se despiertan lo hacen en zonas deshabitadas. Es cuando el hombre y sus actividades se ven afectados cuando se habla de riesgo geológico. Los riesgos geológicos más conocidos son los que tienen lugar de forma repentina: terremotos, erupciones volcánicas, corrimientos de tierra e inundaciones. Suelen tener derecho a titulares en los medios de comunicación. Algunos de ellos producen daños a las cosas y a las personas. Pueden llegar a ser catastróficos y pueden incluso haber cambiado el curso de la historia... En 1431, un terremoto afectó al campamento de Juan II de Castilla que sitiaba la ciudad de la Alhambra. A pesar de su posición favorable, el miedo que desencadenó el temblor de tierra hizo que los cristianos levantaran el campamento para regresar a sus lugares de origen. Granada pudo convertirse en una ciudad cristiana mucho antes de 1492, pero los "designios divinos", tal como se calificaba a los terremotos en aquella época, no hicieron realidad aquella aspiración. Titular de prensa que muestra el resultado de un temporal sobre las playas de Málaga (Fuente: El País) La erosión costera y de suelos, los movimientos de ladera, las subsidencias del terreno o el aumento de volumen de los suelos son procesos muchísimo más lentos. Son riesgos geológicos difíciles de percibir porque a veces una vida no es un intervalo de tiempo suficiente para darse cuenta de ellos. No suelen producir víctimas mortales y por tanto no suelen ser titulares de medios de comunicación, pero pueden producir pérdidas económicas muy importantes. 22

23 2.2 Cuánto nos cuestan los riesgos geológicos? Los riesgos geológicos no son triviales. En términos de pérdidas personales y de patrimonio, son tan costosos como cualquier catástrofe de la sociedad contemporánea (accidentes aéreos, incendios, terrorismo, etc...). Inundaciones de mayo 2007 en Alcázar de San Juan (Ciudad Real) (Fotografía: A. Diez) El riesgo natural que con mayor intensidad y frecuencia afecta a España es sin duda el de inundaciones: representa más del 85% del total de la siniestralidad pagada por las compañías de seguros. Las Comunidades valenciana y andaluza son las más afectadas por este fenómeno: ambas comunidades son propicias a precipitaciones muy intensas sobre suelos con poca vegetación. Como consecuencia, el agua de lluvia se concentra rápidamente en los fondos de los valles, donde por otra parte, se suelen ubicar pueblos y ciudades. La erosión del suelo y los corrimientos de tierra vienen muy por detrás en cuanto a costes, así como la erosión costera. Sin embargo, esta última puede adquirir mayor importancia en un país como España, que vive cada vez más del turismo. Los terremotos, por su carácter aleatorio y desigual distribución temporal a lo largo del registro histórico, constituyen un importante riesgo potencial. Sin embargo, en el último siglo la actividad sísmica en España ha sido baja, dando lugar a escasas pérdidas. Se puede decir lo mismo de los riesgos volcánicos. Los únicos volcanes activos en España son los de Canarias y la última erupción importante tuvo lugar en 1730 en la isla de Lanzarote. Duró seis años. 23

24 Titular de prensa que muestra el resultado de la construcción de dos pantanales, en Huelva y la desembocadura del Guadiana, sobre la costa de Cádiz. (Fuente: El País) 2.3 Se puede convivir con los riesgos geológicos? Vivir es un riesgo... Se puede vivir bien o mal con los riesgos geológicos. Bien si tenemos conciencia de ellos. Mal si los ignoramos. Los procesos geológicos son fenómenos omnipresentes y tenemos que convivir con ellos. Ejemplo de ello, los terremotos de Granada, pero al fin y al cabo, la Alhambra sigue en pie en la zona de la Península donde más terremotos se producen... Pero algo se puede hacer para convivir con los riesgos geológicos... Es tarea de los geólogos hacer ver dónde hay riesgos, evaluarlos y determinar, junto con los poderes públicos, si el riesgo se puede asumir o no. Existen numerosas medidas de prevención posibles para mitigar los riesgos geológicos. Los volcanes de Canarias están bajo estrecha vigilancia. Numerosos signos precursores pueden determinar la inminencia de una erupción que podría hacer necesaria la evacuación de la población. En cuanto a terremotos, no se puede predecir cuándo van a ocurrir, pero sí delimitar áreas donde puede haberlos en las próximas décadas, determinar el alcance de las sacudidas y diseñar nuevas construcciones resistentes y reforzar las antiguas. 24

25 En este mapa de la sismicidad de la Península y zonas próximas, cada punto representa un terremoto. Además, a mayor magnitud mayor radio del círculo. (Fuente: Ministerio de Fomento) La urbanización salvaje de esta zona de costa impide la infiltración del agua cuando llueve, lo que favorece las inundaciones. 25

26 A veces, las inundaciones son catástrofes anunciadas: la influencia humana sobre los cauces o la cuenca de los ríos se convierte en un factor añadido de riesgo. Construcciones de presas que puedan reventar, urbanización salvaje que impide que se infiltre el agua en el subsuelo, diques mal diseñados, canalizaciones de los cauces, etc... son algunas causas que pueden empeorar el efecto de una inundación. Pensar antes de actuar sería más saludable Se escucha a los científicos? La ignorancia es un catalizador para que los riesgos geológicos produzcan mayores daños personales y materiales. Predicción, valoración y control de los riesgos: este es el antídoto a la ignorancia. Como científicos, tenemos el deber de transmitir nuestro conocimiento: una población informada asumirá más fácilmente los costes de una política de gestión adecuada que prevenga los desastres de origen geológico, proteja las vidas humanas y minimice las pérdidas. El geólogo debe participar en los órganos de gestión del territorio: Por qué construir una urbanización en una rambla que se pueda inundar, en vez de hacer una zona verde con infraestructuras mínimas para el disfrute de todos? Por qué construir casas que se pueden caer como castillos de naipes en caso de terremoto? Por qué no tener en cuenta las condiciones geológicas del terreno para realizar cualquier infraestructura o actividad? Si no hay otra posibilidad que vivir sobre la falda de un volcán, cómo proteger a la población en caso de erupción? El terremoto de Izmit (Turquía, 1999) puso en evidencia la importancia de la calidad de la construcción. Numerosas casas se colapsaron produciendo numerosas víctimas, mientras que al lado, otras apenas sufrieron daños. (Fotografía: IZIIS Expert team) 26

27 La Sociedad debe tomar conciencia de los riesgos geológicos y ha de saber cómo convivir con ellos. Sólo una colaboración seria y estrecha entre geólogos y especialistas en relación con el medio ambiente y ordenación del territorio (biólogos, geógrafos, sociólogos, ingenieros de caminos y arquitectos, economistas, gestores, etc...) puede alcanzar este objetivo. 2.5 Curiosidades En España, las pérdidas debidas a inundaciones se estiman en 745 millones de euros al año (lo que equivale al 15% del presupuesto anual de las comunidades autónomas de Aragón o Extremadura, al 0,1 % del PIB, o a casi 20 euros por habitante y año). El tsunami de diciembre 2004 produjo la pérdida de personas. Dentro de este horror, una niña de 14 años salvó la vida de los ocupantes de un hotel porque sus profesores del Instituto le habían enseñado cómo reconocer los signos precursores del tsunami, lo que permitió que se refugiaran a tiempo en las partes altas del edificio. Un trágico ejemplo donde la comunicación entre autoridades y geólogos falló tuvo lugar en 1985, en Colombia. Entre y personas perecieron durante las coladas de barro provocadas por la erupción del Nevado del Ruiz. A pesar de las advertencias de los científicos en los días inmediatamente anteriores a la catástrofe, no se tomó ninguna medida. Imagen de lo que quedó del camping de Biescas después de la riada de (Fotografía: web Diario digital El Mundo.es) Del mismo modo, para la ubicación del camping de Biescas (Huesca), que fue anegado por una avenida que segó la vida de 87 personas en 1996, no se valoraron suficientemente los criterios geológicos. Para muchos expertos, era simplemente una cuestión de tiempo que ocurriera tal catástrofe. 27

28 La forma en J de numerosos árboles que se encuentran sobre laderas empinadas atestigua la llamada reptación del suelo. Poco a poco, a una velocidad imperceptible para el ojo humano, la capa de suelo se desliza hacia abajo, haciendo que se incline el tronco. Sin embargo, la parte alta del mismo se tuerce, para recuperar su verticalidad. Hayedo en la Sierra de la Demanda (Fotografía: J. Santos) Cuando llueve, los suelos que contienen determinados tipos de arcillas pueden aumentar su volumen entre el 20 y el 50%. Las presiones resultantes pueden exceder los 5kg/cm 2, lo suficiente para levantar cualquier pilar de una casa. 28

29 FICHA DIDÁCTICA SEGUNDO Y TERCER CICLO DE PRIMARIA 2. Riesgos geológicos: minimizándolos maximizamos la concienciación. Sabías que uno de los monumentos más visitado de España, la Alhambra, se sitúa en la región de la Península donde más terremotos se producen? 2.1. Se puede considerar como riesgo un proceso natural? - Explica cuál es la diferencia entre un proceso natural y un riesgo geológico... - Cita ejemplos de procesos naturales que puedan considerarse riesgos geológicos Cuánto nos cuestan los riesgos geológicos? - Qué riesgo geológico afecta con mayor frecuencia a nuestro país?... - Hay volcanes en España? Y riesgo de erupciones? Se puede convivir con los riesgos geológicos? - Se pueden predecir los terremotos?... - Y las inundaciones?...

30 2.4. Se escucha a los científicos? - Qué medidas se pueden tomar para aprender a convivir con los riesgos geológicos? Curiosidades - Qué es la reptación del suelo? Cómo se manifiesta en los bosques situados sobre laderas empinadas?... - Por qué y cómo una niña de 14 años salvó la vida de los ocupantes de un hotel durante el tsunami de 2004?...

31 FICHA DIDÁCTICA SECUNDARIA Y BACHILLERATO 2. Riesgos geológicos: minimizándolos maximizamos la concienciación. Sabías que uno de los monumentos más visitado de España, la Alhambra, se sitúa en la región de la Península donde más terremotos se producen? 2.1. Se puede considerar como riesgo un proceso natural? - Explica cuál es la diferencia entre un proceso natural y un riesgo geológico... - Los riesgos geológicos pueden haber cambiado el curso de la historia? Cita algún ejemplo Cuánto nos cuestan los riesgos geológicos? - Qué riesgo geológico afecta con mayor frecuencia a nuestro país? Por qué tiene lugar sobre todo en Valencia y Andalucía?... - Hay riesgo de erupciones volcánicas en España? Se puede convivir con los riesgos geológicos? - Crees que las inundaciones se podrían evitar? Cómo?...

32 2.4. Se escucha a los científicos? - Qué medidas se pueden tomar para aprender a convivir con los riesgos geológicos? Curiosidades - Cuánto dinero cuestan las pérdidas por inundaciones en España?... - Qué pasó durante el tsunami de 2004? Qué consecuencias tuvo en cuanto a vidas humanas? Nombra una población española que tuviera tantos habitantes como muertos durante aquel fatídico tsunami

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35 3.Tierra y Salud: construyendo un entorno más seguro Sabías que... la geología, que no parece tener relación con la salud humana, puede ser fuente de enfermedades que tienen su origen en las rocas y suelos sobre los que vivimos? 3.1 Cómo está expuesto el hombre a los materiales terrestres? Excepto la energía que nos proviene del sol, todos los recursos necesarios que sostienen la vida provienen de la Tierra. Son tres las rutas habituales para que los elementos terrestres del medio ambiente lleguen al organismo del ser humano: la respiración, la ingestión y el contacto a través de la piel. El sistema circulatorio lleva la sangre a todos los órganos y transporta estos elementos hacia los tejidos, diseminando los nutrientes y también las sustancias peligrosas por todo el cuerpo. Tres maneras para que los elementos terrestres del medio ambiente lleguen al organismo de esta niña: tocando y oliendo estos girasoles, y... comiendo sus pipas! La mayoría de las sustancias terrestres, sólidas, líquidas o gaseosas, son esenciales para el organismo, pero la acumulación o falta de algunas de ellas puede producir desarreglos en la salud. El cuerpo tiene muchos mecanismos de defensa, pero no somos inmunes. Expertos en Ciencias de la Tierra y de la Salud deben colaborar para entender los problemas de salud en el contexto de la geología. No solamente en términos de procesos naturales, como por ejemplo la presencia de determinados tipos de rocas que pueden contener minerales radiactivos, la emisión de gases tóxicos alrededor de volcanes etc..., sino también de intervenciones humanas sobre el medio ambiente, tales como explotaciones mineras, extracciones petroleras, etc. Medio ambiente saludable y bienestar humano van de la mano... 35

36 3.2 Qué respiramos? Qué bebemos? Qué comemos? El aire que respiramos es una mezcla heterogénea de gases y líquidos. Las masas de aire pueden recorrer distancias muy largas, incluso dar la vuelta a la Tierra, llevándose sólidos microscópicos de distinta procedencia. A pesar de que tanto las cenizas volcánicas como las partículas del suelo son naturales y vitales para las plantas, son consideradas como contaminantes cuando son arrastradas por el aire. El tamaño de las partículas que inhalamos es importante a la hora de estimar los riesgos para la salud. A menor tamaño, más profunda es la penetración en el cuerpo humano. Tormenta de arena en el Sahara que afectó el sur de la Península Ibérica. Los colores más cálidos indican una mayor concentración de partículas en el aire. (Fuente: Kellogg et al., 2004) El agua que bebemos, sobre todo cuando es de origen subterráneo, contiene una variedad de substancias que dependen de su interacción natural con el subsuelo. Algunas son esenciales para nuestra salud (calcio, magnesio,...), otras beneficiosas o peligrosas según la cantidad consumida (flúor, sodio, potasio,...). Los alimentos que comemos suelen ser el producto final de una cadena alimenticia en la que no faltan ocasiones para que se acumulen elementos perjudiciales para la salud. Las plantas que cultivamos acumulan a través de las raíces sustancias minerales y elementos metálicos disueltos, a menudo esenciales, pero a veces nocivos. 3.3 Cómo impactan los materiales terrestres sobre la salud pública? Que una sustancia sea natural no significa necesariamente que sea saludable... En algunos casos la asociación entre enfermedad y geología es muy clara. La falta de iodo en las aguas alpinas ha sido durante mucho tiempo causa de cretinismo y bocio. Hoy día, se añade iodo al agua que llega a nuestros grifos. Del mismo modo, la adición de flúor para prevenir las caries ha sido todo un éxito. En España, se reconocen desde los años sesenta los peligros de los asbestos. Los asbestos son minerales fibrosos cuyo principal uso industrial es el de aislante térmico (amianto). Pero hay asbesto y asbesto... 36

37 Habitante de las Hurdes con bocio. Este aumento de tamaño de la glándula tiroides se debe esencialmente a la deficiencia de yodo. (Fuente: Sólo seis de los asbestos que se encuentran de manera natural son peligrosos para la salud. Tienden a separarse en fibras diminutas, que si se ponen en suspensión en el aire y se inhalan, producen una irritación constante de los pulmones. Esta reacción del cuerpo durante decenas de años puede producir células cancerígenas. El tipo de asbesto que se emplea industrialmente en el 95% de los casos no parece tener ninguna peligrosidad. Sin embargo, las leyes actuales han obligado a la eliminación de todos los tipos de asbestos, incluido el inofensivo. Este es un ejemplo en el que la colaboración entre los geólogos, que pueden identificar los minerales, y los médicos y legisladores ha fallado. Mineros trabajando en el fondo de la mina. (Fuente: Las intervenciones humanas sobre el medio ambiente, como por ejemplo las explotaciones mineras, representan otro de los riesgos potenciales para la salud. El largo historial de enfermedades en relación con este tipo de intervención, tales como silicosis de los mineros, envenenamiento por contaminación de aguas, etc., hace que en un país desarrollado como España se suelan tomar las precauciones necesarias. Pero no podemos bajar la guardia... 37

38 3.4 Qué tienen que ver los médicos con los geólogos? El medio ambiente y nuestras interacciones con él son determinantes para nuestra salud. Las ciencias de la Tierra y sus distintas ramas, como la geología, geofísica, geoquímica, vulcanología, mineralogía, hidrogeología, edafología, etc... describen la componente geológica del medio ambiente, una de sus partes más importantes ya que actúa de soporte de la vida. Por su parte, las ciencias de la Salud estudian la fisiología de los individuos y la epidemiología de las poblaciones. Sin embargo, la colaboración entre ambas ciencias es todavía incipiente. En esta colaboración, los Sistemas de Información Geográfica (SIG) tendrán un papel destacado. Esta herramienta permite superponer mapas con distintos tipos de información. Por ejemplo, la superposición de un mapa que muestre la radiación natural de las rocas sobre un mapa epidemiológico de cáncer de cualquier tipo permitirá determinar si existe una relación causa-efecto entre estos parámetros. Ejemplo de superposición de datos sobre un mismo soporte, en este caso, una foto aérea, a través de un programa de SIG. Aparecen entre otros, el parcelario del catastro, la toponimia y las vías de comunicación (carreteras, carriles o senderos). (Fuente:Wikipedia) Los médicos y los geólogos tienen la obligación de trabajar juntos sobre un tema apasionante y que mejorará nuestra calidad de vida: el impacto de la componente geológica del medio ambiente sobre nuestra salud. 3.5 Curiosidades Uno de los casos más desastrosos de la incomunicación entre geólogos y profesionales de la Salud Pública ocurrió en Bangladesh. En los años 70, la UNESCO (Organización de las Naciones Unidas para la educación, la Ciencia y la Cultura) financió campañas de sondeos en el Delta del Ganges para 38

39 que los habitantes pudieran beber aguas subterráneas, en principio más limpias que las aguas superficiales. Sin embargo, las características geológicas del subsuelo que servía de almacén a estas aguas hicieron que éstas fuesen ricas en arsénico (50 veces más que el umbral determinado como saludable), que a altas dosis produce cánceres y terribles enfermedades de la piel. La erupción volcánica de 1783, en Laki, Islandia, produjo 15km 3 de lava.al mismo tiempo, cenizas volcánicas fueron lanzadas hasta la troposfera, cenizas que llegaron a Europa y Asia. Oscurecieron el sol, y se estima que por esta causa, durante dos años, tuvo lugar una bajada de temperatura que alcanzó los 1,3ºC de media en el norte de Europa. Las bajas producciones de cereales durante estos dos años fueron la causa de grandes hambrunas ( muertos en Inglaterra, en Francia). La geofagia, o consumo directo del suelo o de arcillas, permite en determinadas zonas tropicales reducir la toxicidad de frutas y plantas que de otro modo no se podrían comer.también puede representar una respuesta a deficiencias nutricionales en magnesio, zinc y hierro en países donde la dieta está constituida esencialmente por alimentos feculentos (patatas y cereales). 39

40 FICHA DIDÁCTICA SEGUNDO Y TERCER CICLO DE PRIMARIA 3. Tierra y Salud: construyendo un entorno más seguro Sabías que la geología del subsuelo, que no parece tener relación con la salud humana, puede ser fuente de enfermedades que tienen su origen en las rocas y suelos sobre los que vivimos? 3.1. Cómo está expuesto el hombre a los materiales terrestres? - Por qué vías llegan los elementos presentes en el medio ambiente al organismo de un ser humano? Qué respiramos? Qué bebemos? Qué comemos? - Qué elementos químicos esenciales para la salud contiene el agua que bebemos? Cómo impactan los materiales terrestres sobre la salud pública? - Por qué es importante la adición de flúor al agua?... - Qué son los asbestos? Para qué sirven?...

41 3.4. Qué tienen que ver los médicos con los geólogos? - Enumera y describe las distintas ramas de las Ciencias de la Tierra y de las Ciencias de la Salud Describe las relaciones posibles entre ambas Ciencias Curiosidades - Qué relación existe entre la erupción volcánica de 1783 en Islandia y las hambrunas que tuvieron lugar en Francia e Inglaterra?... - Qué es la geofagia? Crees que puede ser un hábito beneficioso para la salud?...

42 FICHA DIDÁCTICA SECUNDARIA Y BACHILLERATO 3. Tierra y Salud: construyendo un entorno más seguro Sabías que la geología del subsuelo, que no parece tener relación con la salud humana, puede ser fuente de enfermedades que tienen su origen en las rocas y suelos sobre los que vivimos? 3.1. Cómo está expuesto el hombre a los materiales terrestres? - Por qué vías llegan los elementos presentes en el medio ambiente al organismo de un ser humano? Cómo se redistribuyen hasta los órganos y los tejidos? Qué respiramos? Qué bebemos? Qué comemos? - Qué elementos químicos están presentes en las aguas subterráneas?... - Y qué otros elementos presentes en el agua pueden ser beneficiosos o nocivos según la cantidad ingerida? Cómo impactan los materiales terrestres sobre la salud pública? - Explica los pros y los contras del uso de los asbestos... - En qué consiste la enfermedad de los mineros, también llamada silicosis?...

43 3.4. Qué tienen que ver los médicos con los geólogos? - Enumera y describe las distintas ramas de las Ciencias de la Tierra y de las Ciencias de la Salud. Describe las relaciones posibles entre ambas Ciencias Curiosidades - Por qué los ciudadanos de Bangladesh sufrieron en los años 70 las consecuencias de la falta de comunicación entre geólogos y profesionales de la salud pública?... - Qué es la geofagia? Crees que puede ser un hábito beneficioso para la salud?...

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47 4. Cambio climático: escrito en la piedra Sabías que... a lo largo de la historia de la Tierra, el clima cambió continuamente, pero parece que, por primera vez, la actividad del hombre ha alterado irremediablemente el patrón climático? 4.1 Cuáles son las pruebas de los cambios climáticos del pasado? Se sabe mucho de los glaciares y glaciaciones desde el inicio de la glaciología, una rama de la geología que nació hace unos 150 años. Como detectives, los glaciólogos han rastreado los indicios de glaciares en el pasado. Hoy día, nadie duda de que hubiera grandes periodos de tiempo durante los cuales extensiones inmensas de hielo cubrieron parte de los polos, y que las variaciones cíclicas de temperatura se deben a las variaciones de la órbita terrestre alrededor del sol. Los casquetes polares actuales, así como los glaciares de montaña en los Alpes o los Pirineos, representan lo que queda de la última de estas glaciaciones, hace años. El glaciar del Pico de los Infiernos en los Pirineos de Huesca, un testigo de la última glaciación de hace unos años (Fotografía: J. Lillo) Los cambios climáticos del pasado quedan registrados en los hielos de los polos. Con sondeos, se extraen muestras, que pueden superar los 2.000m de longitud. Representan más de años de historia climática, ya que las burbujas de aire atrapadas en el hielo registran la composición de la atmósfera de la época (en particular la cantidad de dióxido de carbono CO2, el metano CH4 y el óxido nitroso N2O, los tres gases de efecto invernadero). Las temperaturas del pasado se determinan mediante la medida de la concentración de los isótopos del oxígeno en los gases que componen estas burbujas. Uno podría pensar que el calentamiento global que se observa actualmente se produce simplemente porque estamos en una fase interglaciar, después de la última glaciación que terminó hace sólo años. Sin embargo, la rapidez del aumento de temperatura observado supera con creces lo esperable. 47

48 Concentración de CO 2 (curva verde) en las burbujas de aire atrapadas en los hielos polares desde hace años, y temperatura global deducida de esta concentración (curva de dos colores, azul y roja). Se observa una variación cíclica de ambos parámetros. (Fuente: web SEED 2007) 4.2 Ha cambiado el clima a lo largo del siglo XX? Inequívocamente, la respuesta es sí. Las mediciones a partir de termómetros muestran que, en los últimos 140 años, la temperatura media mundial de la superficie de la Tierra (es decir, el promedio de la temperatura del aire cerca de la superficie de la Tierra y de la temperatura de la superficie del mar) ha subido desde1861. Durante el siglo XX, el aumento ha sido de 0,76 ± 0,2 C. Desde que se hacen medidas mediante globos meteorológicos, la temperatura de la atmósfera muestra la misma tendencia (aumento de 0,1 C por decenio). Variación de temperatura para el periodo 1860 a 2002, medida con termómetros. (Fuente: Resumen técnico del Grupo de trabajo I del IPCC, 2007) 48

49 Para épocas anteriores a las que hubo termómetros, esta misma temperatura se puede estimar a partir de datos indirectos tales como anillos de crecimiento de los árboles, corales o muestras de hielo. Se han hecho estudios para los últimos años y se observa que el ritmo y la duración del calentamiento en el siglo XX han sido mucho mayores que en cualquiera de los nueve siglos anteriores. Reconstrucción de la temperatura del hemisferio norte (HN) en el milenio (gris oscuro anillos de crecimiento de árboles, corales, muestras de hielo y registros históricos) y datos instrumentales (azul) desde 1000 d.c. hasta (Fuente: Resumen técnico del Grupo de trabajo I del IPCC, 2007) Otro dato que evidencia un calentamiento global es la fusión del hielo, tanto en los polos como en los glaciares de montaña. Un 10% del hielo terrestre ha desaparecido desde finales de los años 20. Como consecuencia, los datos de los mareógrafos muestran que el nivel medio del mar en el mundo subió entre 0,1 y 0,2 metros durante el siglo XX. 4.3 Por qué está cambiando el clima? Cuáles son los modelos de predicción? Una vez constatado el cambio climático, viene una pregunta difícil: por qué está cambiando? Variabilidad natural o consecuencia de la actividad humana? Las conclusiones de un panel internacional de científicos de distintas ramas en un informe del 2001 alertaban... que las emisiones de gases de efecto invernadero y de aerosoles debidas a las actividades humanas siguen modificando la atmósfera de diversas formas que se prevé que afectarán al clima. Desde entonces, los progresos científicos basados en una mayor cantidad de datos, así como una mejor comprensión de los fenómenos, hacen más categórica la afirmación de que el calentamiento global se debe a las actividades humanas, tal como reza el informe del 2007 del mismo grupo de científicos.también ha aumentado la confianza en la capacidad de los modelos para proyectar el clima futuro. 49

50 Concentraciones globales de los tres gases de efecto invernadero desde hace años, a partir de datos de sondeos en hielo. (Fuente: Resumen técnico del Grupo de trabajo I del IPCC, 2007) Las concentraciones globales de los tres gases de efecto invernadero (GEI), el dióxido de carbono CO 2,el metano CH 4 y el óxido nitroso N 2O, han aumentado de manera espectacular desde 1750 y superan ampliamente los valores de la era pre-industrial. El aumento del CO 2 se debe esencialmente al uso de combustible de origen fósil (carbón, petróleo y gas), mientras que el del metano y el del óxido nitroso es propio de la agricultura. Los resultados de los modelos de predicción del clima para el siglo XXI en términos de aumento de temperatura global son desoladores... Varían en función del modelo de desarrollo de la Sociedad, y consecuentemente en función de las emisiones previsibles de GEI. Incluso si nos quedáramos con la concentración de GEI medida en el Modelos de calentamiento global, a partir de diversos supuestos de emisiones de gases de efecto invernadero, calculados a partir del año La escala de la derecha está en ºC. En gris, curva de aumento de temperatura medida desde el año (Fuente: Resumen técnico del Grupo de trabajo I del IPCC, 2007) 50

51 año 2000, lo que equivale a la vuelta al tiempo de los hombres prehistóricos y a la ausencia de emisiones (!), cabría esperar un ligero aumento de temperatura (+0,6ºC en el 2100). De los dos modelos extremos, el más desfavorable (mayores emisiones de GEI, curva roja) es el escenario de un mundo desigual y heterogéneo, con un aumento constante de la población mundial y con un desarrollo económico y tecnológico fragmentado. El más favorable postula un mundo convergente, con reducciones en el consumo de materiales e introducción de tecnologías limpias y de recursos eficaces (curva azul). Respecto al año 2000, ambos modelos de evolución del clima muestran un aumento de la temperatura de 0,6 a 1,2ºC para el 2030, 1,5 a 2,1ºC para el 2060 y1,8 a 3,6ºC para el Cómo cambiaría el clima en España? Qué podemos hacer? El aumento de temperatura global acarreará consecuencias graves para el hombre y algunas de sus actividades, tales como la agricultura y la industria. Las temperaturas máximas y mínimas serán más elevadas. Habrá más días de heladas y más olas de calor. Las precipitaciones serán irregulares, con episodios de precipitación intensa seguidos por grandes sequías. Las tormentas tropicales y los huracanes serán más intensos. Y por último, el conjunto estará acompañado por una subida del nivel del mar (entre 0,10 y 0,88 metros entre 2000 y 2100). Si se cumple este guión catastrófico, afectará gravemente a los recursos hídricos, los ecosistemas y la salud humana. En España, el Instituto Nacional de Meteorología ha generado modelos regionales de evolución del clima para el periodo , sobre la base de los mismos supuestos de emisión de gases de efecto invernadero (GEI) que los que se hicieron a nivel global. Nuestra posición geográfica hace que posiblemente España sea el país de Europa más afectado por el cambio climático. Aunque los resultados sean aún preliminares, los modelos predicen un aumento de temperatura de entre 4 y 7ºC (respecto al periodo ), sólo suavizados en las zonas costeras (aumento de sólo 3ºC). En cuanto a precipitación, los modelos son más dispares pero igual de alarmantes: entre un 20 y un 40% menos de precipitación. España se puede transformar en un desierto... La respuesta al cambio climático global debe ser también global. Lo primero pasa por la concienciación de la Sociedad a todos los niveles de que somos responsables. Lo segundo por una estrategia para mitigar ese cambio. Según el informe del 2007 del panel internacional de científicos de distintas ramas (IPCC 2007), los objetivos de esta estrategia deberían llevar medidas para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, a la par que medidas para aumentar la eficiencia energética y el uso de energías renovables (solar y eólica). Los gobiernos deben trabajar para tomar medidas eficaces y concretas para cumplir estos objetivos. A nivel individual, esto conlleva cambiar nuestro estilo de vida... 51

52 Modelo de aumento medio de temperatura máxima mensual para el periodo respecto al clima actual. Las cifras de la escala de colores están en ºC. Significa que, por ejemplo, para la zona centro, en el mes de septiembre la temperatura máxima mensual respecto al clima actual podría ser de 8ºC más alta. (Fuente: Instituto Nacional de Meteorología, 2007) 4.5 Curiosidades Durante la última glaciación, el nivel del Mediterráneo bajó tanto que se podía ir andando de Mallorca a Menorca. La Pequeña Edad de Hielo corresponde a un episodio de enfriamiento entre el siglo XIII y la mitad del siglo XIX, que se notó sobre todo en Europa y América del Norte. Los glaciares empezaron a crecer, los inviernos fueron muy rigurosos, y la producción agrícola fue muy pobre, provocando hambrunas terribles, como la Gran Hambruna de Las causas de este enfriamiento pueden residir en la conjunción de erupciones volcánicas muy violentas y una menor actividad solar. Peter Brueghel. Invierno 1565 (Fuente:Wikipedia) 52