La emisión de CO2, un problema global

Descripción de la actividad

En esta propuesta sugerimos abordar el tema de las emisiones de CO2 porque es un problema que requerirá, en un futuro cercano, la toma de decisiones tanto personales como comunitarias. Nos proponemos aportar a la construcción de un modelo más complejo del funcionamiento del sistema terrestre, a través del análisis del ciclo del carbono. Se profundizará acerca del tamaño relativo de los distintos reservorios y las relaciones que los vinculan, así como el potencial impacto de un cambio en estas relaciones.

Para trabajar esta propuesta didáctica te sugerimos que los alumnos analicen un conjunto de información relevante en formato gráfico. Esto les permitirá desarrollar capacidades acerca de la comprensión, evaluación e interpretación de este tipo de fuente.

Los fenómenos que nos proponemos revisar con estas actividades son:

• El ciclo del carbono: Existen distintos reservorios de carbono de tamaños muy disímiles. Estos reservorios intercambian masa a través de distintos procesos (químicos, físicos, biológicos). La magnitud de estos intercambios es diferente. Una variación en la velocidad de intercambio puede provocar un cambio en la cantidad de carbono acumulada en cada reservorio.
• La atmósfera: La atmósfera es el más pequeño de los reservorios de la Tierra, en comparación con la corteza terrestre o con la hidrosfera. Al ser la más pequeña, es la más vulnerable a la contaminación. El tiempo de mezclado de la atmósfera es muy rápido. Esta rápida mezcla hace que la composición de la atmósfera sea bastante constante.
• El efecto invernadero: Este depende de algunos gases que son minoritarios en la composición de la atmósfera.
• Los cambios en las tendencias de emisión de gases a la atmósfera dependen de factores tanto culturales como económicos.

Actividad

Para iniciar esta propuesta didáctica podés pedirles a los alumnos que presenten sus ideas acerca del efecto invernadero y del calentamiento global, incluyendo el ciclo del carbono. Pueden hacer una puesta en común que resuma las similitudes y diferencias que se observaron en las presentaciones, así como las contradicciones. Pediles que den ejemplos de los procesos que movilizan el carbono de un reservorio a otro.

La presentación podrá realizarse en Power Point o a través de un video. En este último caso puede utilizarse el programa Movie Maker (software instalado en los equipos). Si no cuentan con una cámara filmadora o de fotos, podrán utilizar las webcams que incluyen los equipos o un celular con cámara de fotos. Esto facilita un trabajo colaborativo, ya que los alumnos deberán organizarse en grupos y distribuir los roles y tareas. Podrán compartir los archivos y documentos y organizar una biblioteca multimedia que pueden almacenar en la red de la escuela o en alguna de las máquinas. También pueden utilizar el software Google Docs para agregar comentarios y notas.

El Gráfico 1 te permitirá complejizar los ciclos de carbono propuestos. Es interesante que les hagas notar la magnitud relativa de los distintos reservorios, enfatizando que la atmósfera es el reservorio más pequeño, pero a la vez el que más relaciones presenta. Asimismo, podés destacar que el balance de los flujos de CO2 que involucran la atmósfera es positivo. Podés pedirles a los alumnos que identifiquen de qué forma el hombre influye alterando estos flujos.

Gráfico 1

Una versión simplificada del ciclo del carbono. Los números en los recuadros indican el tamaño del reservorio en Gt de carbono. Las flechas representan los flujos, y los números asociados indican la magnitud del flujo en Gt de carbono por año. Los números de color indican los flujos originados en la actividad antropogénica.

Los Gráficos 2 y 3 son una estimación de la evolución de la emisión de CO2 en la Argentina y en los Estados Unidos. Fueron elaborados estimando la cantidad de CO2 producido por cada tipo de combustible. Sólidos se refiere al carbón; líquidos a las naftas, por ejemplo, y gaseosos al gas natural.

Con la ayuda de estos gráficos, junto con tus alumnos podrán analizar si consideraron todas las posibles fuentes de CO2.

Gráfico 2

Argentina

Gráfico 3

Estados Unidos

Otra comparación interesante surge del análisis de cómo difieren las fuentes de CO2 en la Argentina (uso de gas natural y naftas) y en los Estados Unidos (predominio del carbón y las naftas).

Es conveniente poner de manifiesto que las emisiones totales y por habitante son muy diferentes en ambos países. Este valor depende de la actividad económica de cada uno.

Una fuente indirecta de producción de CO2 es la deforestación. Se calcula que el reemplazo de selvas por tierras cultivadas equivale a un flujo aproximado de 1 GtC (millón de toneladas de carbono) por año. Esta fuente es probablemente muy importante en la Argentina.

Podés pedirles a los alumnos que estimen el impacto de la creciente emisión de CO2 teniendo en cuenta nuevamente el Gráfico 1. La estimación más inmediata es la de suponer que todo el CO2 emitido permanecerá en la atmósfera, pero el Gráfico 1 muestra la complejidad del ciclo y que es necesario saber cómo responderán los otros procesos al aumento de CO2. Por ejemplo, se sabe que en sistemas cerrados las plantas crecen más rápido como respuesta a un aumento de CO2 en el aire. Esto disminuiría el impacto debido a la emisión de CO2 sobre la atmósfera para acumularlo en la biosfera.

El Gráfico 4 presenta el resultado de una red de muestreo atmosférico distribuida por todo el mundo, y pone en evidencia que el CO2 está aumentando en la atmósfera aunque no de manera uniforme. Esta tendencia se registra en todo el mundo, lo que indica que el mezclado en la atmósfera distribuye el CO2. Sin embargo, se observan diferencias entre los hemisferios (el mezclado este-oeste es más eficiente que el norte-sur) y las latitudues (mayor o menor presencia de fotosíntesis).

Gráfico 4

Distribución global del dióxido de carbono atmosférico

Para vincular el CO2 con el efecto invernadero será necesario introducir la interacción de la luz con las moléculas y como este proceso evita que la energía se escape al espacio como radiación electromagnética. Esta retención de energía puede originar un aumento de la temperatura media y generar otros cambios climáticos.

Otras moléculas liberadas a la atmósfera también pueden absorber radiación, y por lo tanto participar del proceso. Si bien este proceso puede parecer perjudicial, juega un rol muy importante para que nuestro planeta tenga la temperatura media de la que hoy gozamos.

Sugerencias para seguir trabajando

A continuación de este trabajo puede ser interesante un análisis comparativo del ciclo del nitrógeno, que es otro elemento esencial para el desarrollo de la vida. La actividad humana incide sobre este ciclo de maneras diferentes a las del ciclo del carbono dado que, en el caso del nitrógeno, se captura ese elemento de su fuente atmosférica para fijarlo en compuestos orgánicos.

Sugerencias didácticas

La naturaleza es una fuente de recursos de cuya explotación racional depende la supervivencia del hombre. Por eso, últimamente hay una gran preocupación por el impacto de las actividades humanas sobre los ambientes naturales. Para proteger el medio se proponen medidas de control que intentan minimizar los efectos contaminantes. Se promueven normas para controlar los desechos arrojados a las aguas y a la atmósfera; se sugiere la instalación de equipos depuradores, el reemplazo de sustancias tóxicas por otras inocuas en la agricultura y el desarrollo de fuentes de energía alternativas. Lamentablemente, la aplicación de estas medidas está lejos de ser generalizada y hay razones suficientes como para ocuparse de este tema.

Uno de los propósitos del tratamiento de temas ambientales es promover en los alumnos la conciencia de los efectos nocivos de diferentes actividades sobre el medio. Se trata de tener en cuenta que en el futuro ellos mismos podrán participar de decisiones relacionadas con ellas. Un mecanismo eficaz y pertinente para lograr esta concientización consiste en plantear discusiones sobre situaciones vinculadas a conflictos reales, eludiendo situaciones hipotéticas excesivamente simplificadas, habituales en los problemas escolares. De esta manera, los alumnos podrán observar la complejidad de los problemas reales y advertir que no siempre es fácil tomar decisiones para su resolución. Las situaciones reales para las discusiones pueden plantearse a partir de textos. Algunos de estos se proponen a continuación como ejemplos.

«El hombre puede adaptarse a la contaminación, al polvo, al hollín, al ruido. He allí la verdadera tragedia. A medida que nos adaptamos aceptamos condiciones cada vez peores, sin darnos cuenta de que un niño que nace y crece en tal ambiente no tiene posibilidad alguna de llegar a desarrollar íntegramente su potencial físico y mental. Es indispensable que todos nos dediquemos con determinación, como naciones y sociedades, a la solución de estos problemas. De lo contrario vamos camino de una progresiva degradación de la calidad humana».

René Dubos (citado en Massola, María V. (1989). Contaminación, Ministerio de Asuntos Agrarios de la Provincia de Buenos Aires.

«Se oyen gritos de alarma que condenan el crecimiento de la población, la contaminación del aire, de los ríos y de los mares, y la degradación del patrimonio animal y vegetal de las regiones más desarrolladas del mundo, pero todo esto revela una visión limitativa del problema. La primera conclusión falsa que se deriva de esta visión parcial del problema es la afirmación, muy generalizada, de que es en las regiones industrializadas donde han aparecido, a causa del desarrollo económico, los primeros efectos de la contaminación y la degradación del medio ambiente. La realidad es distinta. El primer producto del desarrollo desequilibrado del mundo es el subdesarrollo, ya que los primeros y más graves efectos del desarrollo se han manifestado precisamente en aquellas regiones que hoy están económicamente subdesarrolladas».

Josué de Castro, ex presidente del Consejo de la FAO, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (citado en Correo de la Unesco, abril 1985).

«En las culturas premodernas, incluso en las grandes civilizaciones, los seres humanos se percibían a sí mismos esencialmente como un continuum de la naturaleza; las vidas humanas iban unidas a las maneras y caprichos de la naturaleza; a la disponibilidad de fuentes naturales de subsistencia; a la abundancia o escasez de cosechas y animales de pastoreo; y al impacto de los desastres naturales. La industria moderna, configurada por la alianza entre ciencia y tecnología, transforma el mundo de la naturaleza de manera inimaginable a generaciones pasadas. En los sectores industrializados del planeta, y crecientemente en todas partes, los seres humanos viven en un entorno creado, un entorno de acción que es desde luego físico, pero que ha dejado de ser natural».

Giddens, Anthony (1994) Consecuencias de la modernidad, Madrid: Alianza.

Acerca de estos temas existe una amplia documentación, incluida aquella que aparece frecuentementemente en los medios masivos de comunicación como artículos en revistas y diarios, y programas en la televisión. La obra citada de Massola puede constituir una excelente referencia, y también pueden serlo diversas publicaciones de ONG ambientalistas (Greenpeace, Vida Silvestre, Amigos de la Tierra y muchas otras).

La existencia de una creciente conciencia ambiental queda corroborada por la variedad de material bibliográfico y sitios de internet disponibles. Se sugiere que los alumnos realicen búsquedas específicas, para complementar la información. Algunos temas pueden ser: ecosistemas urbanos, contaminación del aire, la atmósfera, impactos ambientales, etcétera.

En los dispositivos de los alumnos y en las notebooks de los docentes hay software educativo útil. También puede resultar productivo utilizar el programa Google Earth, que contiene mapas y fotografías satelitales, como una herramienta para que los alumnos investiguen diferentes regiones del planeta, del país y hasta de su ciudad. Esto les permitirá observar los lugares donde hay mayor o menor concentración de CO2.