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Captura de carbono

17 Jun 2011

Origen: NYSCI

Resumen de la Información

Palabras clave:

dióxido de carbono, gases de efecto invernadero, cambio climático, calentamiento global, ciclo de carbono, árbol, capturar, sumidero de carbono, biomasa

Tema:

Álgebra

Ciencias de la Tierra

Medidas

Biología

Química

Workplace Skills:

Investigación secundaria

Uso de información

Discusión

Obtención de información y reporteo

Tiempo estimado necesario

2-3 horas

Edades objetivo

Edades 12-13

indicadores de diversidad:

En esta unidad didáctica los alumnos salen al exterior para medir árboles a una distancia del suelo de 1,3 m, que puede representar una dificultad para los alumnos con movilidad reducida.

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LECCIÓN

Objetivos y Requisitos Previos

Objetivos:

Presentar a los alumnos el concepto de captura de carbono.
Estimular el pensamiento crítico sobre la gestión de los bosques para la captura de carbono.

Requisitos:

Los alumnos deberían:

Estar familiarizados con el ciclo del carbono.
Saber que el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero principal.
Comprender el efecto invernadero.
Entender cómo las emisiones de carbono de los humanos contribuyen al cambio climático global.

Objetivo(s) de Instrucción

Calcular la biomasa de un árbol.
Relacionar la especie de árbol y la biomasa con la cantidad de carbono que puede almacenar.
Explicar cómo contribuyen los árboles en la captura de carbono.
Calcular aproximadamente el número de árboles que se necesita para compensar la emisión de carbono de los alumnos.

Recursos de Instrucción

Fondo:

Para empezar vea el siguiente vídeoQué es la educación STEM.

Qué es la educación STEM

La acción de los humanos está afectando al cambio climático global al emitir enormes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera. El dióxido de carbono es uno de los principales gases de efecto invernadero. Sin embargo, el dióxido de carbono también juega un papel muy importante en muchos de los procesos naturales como la fotosíntesis y la respiración. Los problemas medioambientales se producen cuando emitimos demasiado dióxido de carbono.

La captura de carbono es un proceso que sirve para capturar y almacenar el carbono. El carbono se almacena en los árboles, en la tierra e incluso en el mar. La captura de carbono se puede producir de forma natural, como por ejemplo el carbono que se almacena en los árboles como parte de la fotosíntesis, pero los ingenieros pueden fomentar la captura de carbono plantando más árboles en determinadas zonas o mediante la investigación y creación de formas artificiales de almacenamiento de carbono, como por ejemplo inyectar carbono en el suelo.

Los árboles representan una de las mejores formas de capturar carbono para tratar de mitigar el cambio climático. Mitigar el cambio climático es un intento de reducir las causas del cambio climático, mientras que la adaptación es el proceso de preparación ante los efectos del cambio climático con el fin de reducir el impacto. En esta actividad los alumnos investigarán la capacidad que tiene un árbol para almacenar carbono y extraerán conclusiones sobre el uso de los árboles para capturar carbono.

Antes de realizar esta unidad didáctica, los alumnos deben comprender los mecanismos del cambio climático. Por ejemplo, la huella de carbono de una persona es la cantidad de gases de efecto invernadero emitida por efecto directo de esa persona. Incluye las emisiones de carbono derivadas de actividades como viajar, alimentación y uso de energía (actividades que contribuyen al cambio climático).

En esta unidad didáctica los alumnos tienen que salir al exterior y medir la circunferencia de los árboles. Si se encuentra en una zona donde hay muchos árboles, los alumnos pueden medir distintos tipos de árboles. Si se encuentra en una zona urbana, pueden visitar un parque natural, un parque infantil o sencillamente aprovechar los árboles del paseo y que los alumnos midan los mismos árboles, si fuera necesario. También se pueden medir los arbustos.

Si desea obtener más información preliminar sobre la captura de carbono, visite la página web de la U.S. Environmental Protection Agency.

Materiales:

Cinta métrica
Calculadora
Hoja de trabajo sobre la captura de carbono para los alumnos

Tabla de parámetros de biomasa
Bolígrafo/lápiz
Papel

Procedimiento:

Carbon sea recuperado del alumno hoja

Para obtener los iniciado, podría presentar con información de Slate.com y los Federation of American Scientists.

Una vez que están fuera, los estudiantes seleccione un árbol. Se tendrá que identificar la especie de árbol, a para árboles con seleccione distintas características que pueden ser más fáciles de identificar.
¿ Ha estudiantes medir la circunferencia a la altura del pecho en cm. Esta es la circunferencia del árbol de 4,5 metros en marcha. Los alumnos pueden registrar esta en su carbono Sequestion estudiantes hoja de cálculo. Utilizar este número para buscar el diámetro en altura de mama (dbh).
1. Una vez anotadas las medidas, los alumnos deben regresar al aulay, con la ayuda de libros o de Internet, deben identificar la especie del árbol o árbolesque han medido.
2. Tras la investigación, y con las medidas, deben calcular labiomasa del árbol mediante una ecuación estándar.(ver Hoja de
  trabajo).
3. Una vez calculada la biomasa, deben determinar la cantidad de carbono que se almacena en el árbol (ver Hoja de trabajo).
4. Después de averiguar la cantidad de carbono que se almacena en el árbol, los alumnos deben averiguar cuánto carbono se emite cada día. Pueden utilizar este widget de ontador de carbonorbon.
5. A continuación, los alumnos deben responder a unas preguntas sobre su huella de carbono para averiguar cuánto carbono emite cada uno de ellos. Existen muchos cuestionarios distintos en Internet. Algunos sólo tienen en cuenta las emisiones de efecto invernadero, como por ejemplo Cool the World.com, cuyo número puede equipararse fácilmente con la cantidad de carbono que se almacena en los árboles que los alumnos han medido. Otros cuestionarios tienen en cuenta otros factores además del carbono, como por ejemplo el sitio web Global Footprint Network. En este sitio web se informa sobre cuánto terreno se necesita para mantener el estilo de vida y también se incluye un índice para convertir el resultado en toneladas de carbono (280.000 hec por tonelada de dióxido de carbono por año).
6. Basándose en la investigación realizada, los alumnos deben escribir un informe sobre la utilidad de los árboles para la captura de carbono. El informe debe atender las preguntas siguientes:
- ¿Cuántos árboles/hectáreas deben plantarse para compensar las emisiones de carbono?
- ¿Y las emisiones de carbono de toda la clase?
- ¿Es factible este número de árboles/superficie de terreno necesario para plantar árboles? ¿Por qué?
- ¿El uso de árboles para la captura de carbono funcionaría mejor en otras partes del mundo?
- ¿Qué factores tendrían que tenerse en cuenta?
- ¿Qué especies deberían plantarse?

Extensiones

Los alumnos puedeninvestigar al respecto de los procesos artificiales para la captura de carbono y presentar sus hallazgos. También pueden utilizar su trabajo de investigación paracrear un diseño propio de una estrategia de captura de carbono.
Los alumnos puedeninvestigar otros métodos de cálculo del contenido de carbono en los árboles y compararlos. ¿Los resultados son los mismos en cada método?

Evaluaciones y Rúbricas

Si está interesado en aprender cómo crear su propia rúbrica para esta u otras unidades didácticas, podría interesarle ver el vídeoCómo crear una rúbrica, que figura a continuación.

Cómo crear una rúbrica

O bien, puede optar por utilizar o personalizar una de las de más abajo, creadas para esta unidad didáctica.

Rúbrica de la captura de carbono (XLS)

Rúbrica de la captura de carbono (PDF)

Esta unidad didáctica requiere que los alumnos tengan un conocimiento básico sobre el cambio climático. Puede iniciar un debate antes de realizar la actividad para garantizar que los alumnos conocen el tema.
Para evaluar los cálculos y las prácticas de laboratorio de los alumnos, utilice las hojas de trabajo que han rellenado los alumnos.
Consulte la rúbrica adjunta para ver los criterios de evaluación de los informes finales de los alumnos.

Recursos Externos

Recursos relacionados con la identificación de árboles

Arbor Day Foundation: libros de identificación de árboles para compra
Virginia Tech, Department of Forest Resources and Environmental Conservation: Conceptos básicos de identificación de árbol

Recursos que ofrecen más información sobre la ciencia y las técnicas

All Science Fair Projects: sumideros de dióxido de carbono
Carbon Sequestration in Terrestrial Ecosystems: esfuerzos de Investigación
Helium.com: proyectos justo Ciencia
NOVA, PBS: bombear carbono
YouTube presentation on artificial trees

Créditos

New York Hall of Science

RECURSOS

Recursos Originales

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Los Recursos Aportados

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