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Expansión Térmica e Incremento del Nivel del Mar

Resumen:
Los alumnos investigarán cómo la expansión térmica del agua puede afectar al nivel del mar. Materials:
  • frasco cónico
  • corcho del dos-agujeros para el frasco
  • tubo de vidrio delgado
  • termómetro largo
  • lámpara-reflector de pinza portátil
  • Linterna de 150 vatios
  • Colorante de alimentos
  • Agua
  • Marcador
Fuente:
Adaptado de Climas globales - Pasado, Presente y Futuro. EPA Report No. EPA/600/R-93/126. Recomendado por Sandra Henderson
Grade level:
5-9
Duración:
Un sólo período de clases
Resultados en el aprendizaje de los alumnos:
  • Los alumnos podrán describir los cambios en el nivel del agua cuando el agua es expuesta al calor.
  • Diferenciar cómo se relacionan el ascenso de los niveles del mar, la expansión térmica, la nieve derretida y los campos helados.
  • Prediga el impacto que tendría el ascenso del nivel del mar en áreas costeras.
Formato de la Lección:
Demostración

Pautas Nacionales Observadas:

INSTRUCCIONES:

  1. Llene el frasco cónico con agua muy fría, hasta arriba, (se puede agragar colorante para mejorar la visibilidad).
  2. Coloque el termómetro y el tubo de vidrio dentro del corcho, como aparece en la imagen a la derecha.
  3. Coloque el corcho (con el tubo y el termómetro) en la boca del frasco. El agua deberá ascender, un poco, en el tubo de vidrio.
  4. Pídale a un alumno que registre la temperatura del agua y que con el marcador marque el nivel del agua en la parte externa del tubo de vidrio.
  5. Pídale a los alumnos que predigan qué sucederá con el nivel del agua cuando el agua sea expuesta al calor. Elabore una o varias hipótesis.
  6. Coloque el frasco sobre la lámpara. (La lámpara deberá estar dirigida en dirección al agua (no en la parte superior del frasco.)
  7. Encienda la lámpara, y observe cómo, al cabo de unos 10-15 minutos, el nivel del agua comienza a subir en el tubo de vidrio.
  8. Discuta los resultados, hipótesis y la manera como este ejercicio se compara con el efecto del calentamiento global en el nivel del mar (señalando las diferencias entre el frasco y las cuencas de los océanos).

INFORMACIÓN DE FONDO:

Muchos científicos han indicado que si la temperatura global asciende, muy probablemente aumentará el nivel del mar como un efecto secundario. Hay dos factores que contribuirán con este aumento del nivel del mar. El primero es que a pesar de que los océanos tienen una gran capacidad para almacenar calor, si la temperatura global aumenta, los océanos absorberán ese calor y se ampliarán. A esto se le conoce como expansión térmica. Una mayor cantidad de agua de mar resultante de una expansión conllevará un aumento del nivel del mar. Segundo, las temperaturas ascendentes harán que se derritan el hielo y los campos helados, y en consecuencia aumentará la cantidad de agua de los océanos. Nótese que tan solo el derretimiento de hielo y nieve en tierra aumentará el nivel del mar. El derretimiento de hielo flotante no afectará al nivel del mar. Esto puede demostrarlo a sus alumnos llenando -parcialmente- a un vaso con hielo y agua y marcar el nivel del agua con un marcador. Cuando el hielo se derrite, observe que el nivel de agua es el mismo, y que no ha cambiado.

A lo largo de la historia de la Tierra han habido períodos de glaciación seguido de episodios de calor en donde los glaciares se han retirado hacia latitudes y altitudes más elevadas. Actualmente los glaciares alrededor de todo el mundo se están retirando, y la cantidad de nieve y hielo existente en los polos está disminuyendo. El actual período interglaciar comenzó hace aproximadamente 14 000 años. En ese entonces el nivel del agua era de aproximadamente, 75 a 100 metros menor al nivel actual. El nivel del mar aumentó rapidamente (más de 1 metro por siglo) a medida que se derritieron cantidades masivas de hielo y nieve. La tasa de aumento del nivel del mar actualmente es mucho menor a 15-17 centímetros por siglo.

Sin embargo, la tasa del nivel del mar aumenta a medida que aumenta la tasa de calentamiento global. Un incremento acelerado en el nivel del mar inundaría las tierras bajas y pantanos de la costa, aumentaría la tasa de erosión de la línea costera, originaría muchas más inundaciones costeras, aumentaría las tablas del agua, atentaría en contra de edificaciones en la costa y, finalmente, aumentaría la salinidad de los ríos y acuíferos.

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OTRAS FUENTES:

Última modificación el 17 de julio de 2007 por Lisa Gardiner.

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