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Planeta Cambiante: Corales en Desaparición

Resumen:

Los estudiantes usan variadas referencias para aprender sobre los ecosistemas coralinos, y usan herramientas en línea para entender los impactos que el calentamiento oceánico tiene sobre estos ecosistemas. Equipos de estudiantes seleccionan diferentes arrecifes de coral de todo el mundo y reportan sobre el estado de su arrecife en la "Mesa Redonda Arrecifes de Coral."

Materials:
  • Hoja de trabajo del estudiante
  • Agua Caliza
  • Paja (de bebida)
  • 2 Beakers o vasos o copas claras
  • vinagre
  • gotas oftalmológicas
  • papel de filtro
  • Computadora y acceso a internet, idealmente una por estudiante
  • Imágenes digitales de corales y de ecosistemas de corales
  • Programa de presentación (como PowerPoint)
Fuente:

Adaptada por los integrantes del equipo de NESTA/Ventanas al Universo Missy Holzer, Jennifer Bergman, y Roberta Johnson, de recursos en Ventanas al Universo y de una actividad Earth lab. Información/datos/mapas facilitados por ReefBase (http://www.reefbase.org). M. Tupper, M.K. Tan, S.L. Tan, M.J. Radius, S. Abdullah. ReefBase: Un Sistema de Información Global sobre Arrecifes Coralinos [en línea]. Disponible de: http://www.reefbase.org [Accesado: Febrero 16, 2011].

Grade level:

6-9, aunque el contenido puede ser adaptado para grados inferiores o superiores

Duración:
  • Introducción: 30 minutos
  • Parte 1: Investigación de los estudiantes: 1 período de clase y tarea
  • Parte 2: Interpretación de Datos: 1 período de clase
  • Parte 3: Presentaciones Mesa Redonda Arrecifes de Coral y Conclusiones: 1 período de clase
Resultados en el aprendizaje de los alumnos:
  • Los estudiantes resumen las referencias sobre corales para describir el ciclo y requerimientos de vida de corales.
  • Los estudiantes aplicarán lo aprendido sobre ecosistemas coralinos a la interpretación de datos. Los datos incluyen las características globales y distribución de los ecosistemas coralinos, y la salud actual de estos ecosistemas.
Formato de la Lección:

Investigación, mapas e interpretación de datos

Pautas Nacionales Observadas:

  • Contenido Nacional de Ciencias Estándares 5-12 del: Habilidades necesarias para conducir investigaciones
  • Contenido Nacional de Ciencias Estándares 5-8: Poblaciones y Ecosistemas
  • Contenido Nacional de Ciencias Estándares 9-12: Interdependencia de organismos

INSTRUCCIONES:

  1. Para obtener información general sobre las consecuencias del calentamiento oceánico y otras amenazas a los arrecifes de coral vea Planeta Cambiante: Coral en Desaparición. También explore estos tópicos en el sitio web Ventanas al Universo usando los enlaces ofrecidos más abajo.
  2. Reúna los materiales de la demonstración e imprima la hoja de trabajo del estudiante. Presente el tema con una sesión de discusión en la que pueda escuchar el conocimiento previo de sus estudiantes sobre corales, y use este contenido para determinar la extensión de la investigación básica que los estudiantes necesitan realizar para entender la creación y sostenibilidad de los ecosistemas de arrecifes de coral. Cree y muestre una presentación de corales y ecosistemas de corales para motivar sus estudiantes a pensar sobre los elementos de estos ecosistemas, y la biodiversidad inherente a ellos. Muchos de los enlaces que aparecen más abajo tienen imágenes de corales y de ecosistemas coralinos que pueden ser utilizadas para la presentación. Por favor, asegúrese de respetar todas las reglas de derecho intelectual, y de citar adecuadamente el origen de todas las imágenes utilizadas.
  3. Facilite a los estudiantes una lista de referencias en línea como las listadas abajo, y haga que trabajen en equipos de no más de 4 estudiantes para investigar sobre información fundamental sobre corales y ecosistemas de arrecifes coralinos. Oriénteles que utilicen un período de clases para conducir la investigación, y que serán evaluados por la calidad de la información que encuentren, y que la necesitarán para la siguiente parte de la clase. Puede que necesiten tiempo fuera de la clase para completar esta tarea.
  4. Los estudiantes se pueden preguntar como los corales crecen, y esta pequeña demostración puede ayudarles a entender el proceso. Pregunte a los estudiantes de qué están hechos los corales. Escriba en su pizarrón la formula del carbonato de calcio (CaCO3) remarcando que los corales necesitan obtener calcio de algún lugar para crecer. Eche un poco de agua caliza en un beaker o vaso de cristal claro, y pida a un estudiante que sople suavemente en la solución utilizando una paja (teniendo cuidado de no absorber agua caliza por la paja). La solución se verá turbia, demostrando la presencia de calcio como un precipitado insoluble. Pase la solución cuidadosamente por un papel de filtro, lo que dejará el material sólido en la superficie del papel. Permita que el papel se seque, y pruebe la presencia de calcio dejando caer un par de gotas de vinagre sobre el material sólido en el papel. Esto provocará que el sólido comience a burbujear, demostrando la presencia del carbonato de calcio. La fórmula de la reacción del dióxido de carbono y agua caliza es: Ca(OH)3(aq) + CO2(g) ⇒ CaCO3(s) + H2 O(l). Los corales producen dióxido de carbono durante la respiración, lo que es usado por las algas vivas durante la fotosíntesis. Adicionalmente, algo del dióxido de carbono reacciona con el agua salada en los pólipos del estomago de los corales, produciendo una forma de calcio llamada aragonita. La aragonita es secretada por el coral para construir su esqueleto.
  5. Diga a los estudiantes que prepararán un reporte sobre el estado del ecosistema de arrecife coralino seleccionado en un período de clase posterior, durante una “Mesa redonda sobre Arrecifes Coralinos”, y para preparar ese reporte necesitan aprender como interpretar datos y mapas en línea. Tenga en cuenta que en dependencia de la edad y habilidades de los estudiantes, podrían necesitar ayuda en la interpretación espacial a niveles globales, regionales y locales. Prepárese para esto buscando y mostrando a los estudiantes imágenes del mismo lugar a estas escalas. Pida a los estudiantes que interpreten lo que ven a cada nivel, y escuche y evalúe las interpretaciones de los estudiantes para modificar el plan de clases como estime necesario.
  6. Para poder asesorar a sus estudiantes en el uso de datos espaciales, familiarícese Ud. con mapas GIF de Arrecifes, y con los datos utilizados para crear los mapas. En la Parte 2 de esta clase, los estudiantes exploran las capacidades de mapas de GIF de Arrecifes, y en la Parte 3 los equipos de estudiantes usan los datos disponibles del ecosistema de arrecife coralino seleccionado para crear sus reportes para la “Mesa redonda sobre Arrecifes Coralinos”. Puede ser conveniente que limite esta lección a regiones globales específicas como el Caribe, los Cayos de la Florida, Indonesia o Australia, y pre-seleccione un número determinado de ecosistemas de arrecifes coralinos para usar en esta lección. Pida a los equipos que le digan que arrecifes han seleccionado, para que todos los equipos investiguen diferentes lugares.
  7. Después de mostrar a los estudiantes los datos disponibles y asesorarlos en como usar herramientas como la regla e información, dé tiempo a los estudiantes para explorar los datos sobre sus ecosistemas coralinos, utilizando sus nuevas habilidades. Los estudiantes deben guardar los mapas que han creado para que puedan usarlos en sus presentaciones digitales en la “Mesa redonda sobre Arrecifes Coralinos”. Para ayudar a sus estudiantes a preparar sus presentaciones, suministre una lista de que desea que se incluya en cada diapositiva.
  8. Prepare su salón en una manera que invite toda la clase a participar en la discusión de la Mesa Redonda. Pida a los estudiantes que preparen una placa por equipo con la ubicación de su arrecife para que sirva de identificación del equipo durante la Mesa Redonda. Explique a la clase que el objetivo de la actividad es que los estudiantes informen, unos a otros, del estado de los arrecifes coralinos de todo el mundo, e identificar los principales peligros para la salud de los corales. A continuación, los equipos deben presentar sus resultados, y después de todas las presentaciones, la clase en conjunto resume las conclusiones principales en un reporte que será presentado a los gobiernos de cada país involucrado. Haga que los estudiantes seleccionen un líder que facilite ese proceso, y ayúdelo a delegar responsabilidades. Deje que los estudiantes decidan que formato y contenido deberá ser incluido en el reporte, aunque los mapas de GIF de Arrecifes si deben ser incluidos.

EVALUACIONES:

Los estudiantes son evaluados por la calidad de sus investigaciones y las habilidades demostradas en la presentación de los datos espaciales. Los estudiantes debes ser también evaluados por su preparación y presentación en la Mesa redonda de Arrecifes Coralinos.

LAB SAFETY:

Recuerde a los estudiantes que no deben inhalar el agua caliza por la paja. Siempre use las prácticas de laboratorio seguras.

CLEAN-UP:

Deseche el agua caliza en el tragante usando agua corriente. Limpie y guarde adecuadamente los útiles de laboratorios para uso futuro.

ACTIVIDADES DE EXTENSIÓN:

  • Los estudiantes pueden utilizar los datos de “NOAA Coral Reef Watch” para monitorear su arrecife seleccionado durante cierto período de tiempo. Posteriormente repita la Mesa Redonda de Arrecifes Coralinos para que los estudiantes presenten un reporte actualizado sobre sus ecosistemas coralinos. Este sitio web tiene datos espaciales y tabulares, que pueden ser presentados en forma gráfica.
  • El tópico de la acidificación oceánica puede ser vinculado a este tópico usando el programa Planeta Cambiante: Acidificación Oceánica, y los materiales y planes de clases relacionados de Ventanas al Universo.

INFORMACIÓN DE FONDO:

Un arrecife de coral es como una ciudad subacuática. Los corales y algas construyen la estructura que se eleva del fondo de los océanos tropicales y atraen muchos habitantes diversos. Los cardúmenes de peces multicolores se deslizan sobre la estructura coralina. Los invertebrados se mueven por esta ciudad de coral. Toda esa vida y actividad existe en un delicado balance.

Los humanos pueden poner en peligro el delicado balance de un arrecife coralino de muchas maneras.  Algunos de los peligros pueden ser fácilmente identificados – botellas plásticas y otra basura ensuciando los arrecifes, sedimentos en el agua o depositándose sobre los arrecifes, y contaminación del agua. La sobre pesca esta reduciendo el número de peces en algunas áreas. Marcas de las aletas de buceadores poco cuidadosos, anclas, e incluso daños más serios producido por botes o yates que han llegado a estas bajas profundidades por error, son visibles en muchos arrecifes.

También hay amenazas menos visibles pero que representan gran peligro para los arrecifes coralinos, entre ellas están agua marina ácida y cálida, y enfermedades de corales. Las amenazas pueden ser difíciles de ver, pero sus efectos no. Algunos arrecifes han sido tan afectados que ya no serán capaces de recuperarse. Los científicos predicen que la mitad de los arrecifes coralinos del mundo podrían morir cerca del 2050 si estas amenazas continúan.

Agua Marina Ácida: Crecientes cantidades de dióxido de carbono son liberados a la atmósfera por la quema de combustibles fósiles. Parte de ese dióxido de carbono llega a los océanos del mundo. Esto cambia la química del agua salada, disminuyendo su pH, haciéndola más ácida, lo que puede tener un gran impacto en la vida marina en el futuro.

Criaturas marinas como los corales, almejas, caracoles , y muchos tipos de algas y plancton construyen su esqueleto de carbonato de calcio . Estas criaturas obtienen los bloques químicos que necesitan para formar el mineral carbonato de sus esqueletos del agua de mar. A medida que el agua de mar se hace más ácida con más dióxido de carbono disuelto en ella, les será más difícil a estas criaturas construir sus esqueletos y conchas.

Agua Marina Cálida: A medida que la Tierra se calienta, también lo hacen los océanos . Por supuesto, las temperaturas de la capa superficial de agua cambia con las estaciones, y de año a año, pero el océano en general se ha calentado cerca de 0.1 grados Fahrenheit (0.55 grados Celsius) en los últimos 30-50 años. Podría no parecer mucho, pero es un cambio muy significante. Cuando la temperatura del agua del mar se eleva mucho, se pierden las algas que viven dentro de los pequeños cuerpos de los animales coralinos, un proceso conocido como blanqueamiento de corales. Sin las algas, los corales tienen menos nutrición. Si no vuelven las temperaturas más bajas, lo que permitiría que las algas regresaran, el coral muere. Así, a medida que la temperatura asciende, los corales son menos saludables. Algunos arrecifes pueden estar protegidos si hay áreas del océano capaces de mantenerse frescas.

Enfermedades de Corales: estas enfermedades son causadas por bacterias, hongos, y virus. Hay más corales enfermos ahora que los que habían una década atrás. Estas enfermedades ocurren de manera natural, pero son también provocadas por contaminación (como la descarga de aguas negras de su baño y cocina).

Las enfermedades coralinas pueden ser la causa de la mortalidad de los corales, especialmente si el coral ha sido antes debilitado por blanqueado. Sin embargo, las enfermedades de corales han ocurrido sin blanqueado previo. Los científicos investigan y discuten la conexión entre el calentamiento global y las enfermedades; es un cuadro complejo, pero uno en particular parece estar ganando terreno entre los científicos. El Profesor Drew Harvell, especialista en ecología y biología evolucionaria en la Universidad Cornell, y coordinador del Grupo de Trabajo sobre Enfermedades de Corales del Programa de Investigación Dirigida sobre Arrecifes Coralinos, dice que “Las asociaciones entre el calentamiento y las enfermedades infecciosas en los corales han sido mejor establecidas ahora. El brote del Caribe Este (2005) fue masivo, el mayor conocido. Me preocupa que esto fue sólo un presagio de lo que puede venir."

Nadie puede discutir la idea de que limitar los gases de invernadero es bueno para los arrecifes coralinos; limitándolos haría el océano menos ácido y menos caliente a largo plazo, lo que es bueno tanto el desarrollo de los arrecifes como para su salud. Los humanos deben también disminuir otros factores que afectan los corales, como contaminantes, descarga de aguas negras, y depósito de sedimentos que ocurre cerca de proyectos de desarrollo.

Con frecuencia se piensa que los corales son plantas. En realidad hay corales duros y suaves, pero todos son animales. Los corales duros forman los arrecifes coralinos, que sirven de hábitat para muchas criaturas marinas. Sin ellos, muchos animales marinos se extinguirían. Los corales duros tienen dos partes: una coraza exterior dura llamada coralita, y tejidos suaves llamados pólipos. Los corales son tan bellos que algunos construyen acuarios de arrecifes para disfrutar en sus casas.

SECCIONES RELACIONADAS DEL PORTAL DE WINDOWS TO THE UNIVERSE:

OTRAS FUENTES:

Última modificación el 2 de marzo de 2011 por Missy Holzer.

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