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Calentamiento Global
Universidad de Puerto Rico en Aguadilla
División de Educación Continua y Estudios Profesionales Proyecto
CeCiMaT – Segunda Generación Tercer Año
Título II-B, Mathematics and Science Partnerships
Prof. Yaritzabel Román González, M.S.
13 de octubre de 2012
Ciencia Intermedia
Objetivos
• Entender el concepto del efecto de
invernadero.
• Comprender el concepto del
calentamiento global y sus implicaciones
en el planeta.
• Identificar actividades humanas que
contribuyen al calentamiento global.
• Identificar alternativas para solucionar el
problema del calentamiento global.
Atmósfera terrestre
• Capa de gases que rodea la Tierra.
• Contiene nitrógeno, oxígeno, dióxido de
carbono, argón y otros gases.
– Los gases en la atmósfera se conocen como
gases de invernadero.
Efecto de invernadero
• Proceso natural que calienta la Tierra.
• Sin este efecto nuestro planeta sería
demasiado frío para sobrevivir.
¿Cómo funciona el efecto de
invernadero?
• Forma una capa compuesta por los gases
de invernadero incluyendo el vapor de
agua (nubes), dióxido de carbono (CO2),
metano (CH4) y óxido nitroso (N2O).
Importancia del efecto de
invernadero
• Atrapa y retiene la radiación solar en la
atmósfera.
• Mantiene el calor necesario para propiciar
la vida en el planeta.
El efecto invernadero fue descubierto por Joseph Fourier en 1824.
El efecto invernadero es
afectado por…
• Composición química de la atmósfera
– Los gases que están presentes y en qué
concentración.
– A mayor concentración de gases de
invernadero mayor es la temperatura.
Efecto de invernadero
aumentado…
• El exceso de
calentamiento puede
ser producido por
niveles más altos de
gases de
invernadero.
– Aumento en la
concentración de
CO2.
El único factor que ha cambiado significativamente en
los últimos 100 años es la composición química de la
atmósfera y esto se debe a la actividad humana.
Cuantos más gases de
invernadero, más calor es
retenido…
.
Altos niveles de CO2 agravan el calentamiento global
Calentamiento global
• Se refiere al fenómeno del aumento de la
temperatura global, atmósfera y los
océanos.
¿Por qué surge el calentamiento
global?
• Las desproporcionadas actividades
humanas han causado un aumento en la
concentración de dióxido de carbono y
otros gases de invernadero provocando
un alza en la absorción de la radiación
infraroja.
– Se calientan los océanos, la atmósfera y el
aire.
¿Cómo los humanos han contribuido al
calentamiento global?
• Aumento en población humana mundial.
• Uso desproporcionado de recursos
utilizados por los humanos.
– Energía
– Agua
– Alimentos
– Recursos naturales
Actividades humanas y el
calentamiento global
• Quema de combustibles fósiles
• Deforestación
• Emanación de contaminantes ambientales
en ciudades industrializadas
• Metano liberado por los vertederos y la
actividad agrícola.
• Desechos generados por fertilizantes y
gases utilizados para la refrigeración.
Quema de combustibles fósiles
• La quema de
combustibles fósiles
arroja carbono a la
atmósfera.
Deforestación
Emanación de contaminantes
ambientales
• Las industrias liberan
una alta cantidad de
contaminantes a la
atmósfera.
El calentamiento global ha
provocado…
• Cambios en el clima de la Tierra y en los
patrones meteorológicos.
• Aumento en la temperatura del ambiente.
• Cambios en nuestro entorno incluyendo
sequías, pérdida de vegetación, etc.
Consecuencias del
calentamiento global
Consecuencias del calentamiento
global
• Cambio en la calidad de las aguas superficiales y subterráneas
• Aumento en el nivel del mar
• Cambios en el clima
• Aumento en la severidad de los fenómenos naturales
• Glaciales derretidos
• Daño a los ecosistemas acuáticos, terrestres y costeros
Calidad de las aguas superficiales
• Disminución de los niveles de lagos y ríos
debido a un alza en la evaporación.
• Aumento en los niveles de contaminantes
del agua.
• Disminución de los ecosistemas
acuáticos.
• Disminución en el nivel de los embalses
de agua potable.
¿Cómo el calentamiento global reduce
los niveles de las aguas superficiales?
• Provocará un aumento en la evaporación
del agua.
– Cuando el agua se evapora los niveles de los
ríos, lagos y embalses disminuyen.
– La concentración relativa de los
contaminantes en el agua será mayor.
Ciclo de agua (hidrológico)
• Es el movimiento continuo del agua desde
la atmósfera a la tierra a través de la
condensación y precipitación y, su regreso
a la atmósfera por medio de la
transpiración y evaporación.
• Proporciona a los organismos terrestres
un suministro continuo de agua dulce.
Ciclo de agua (hidrológico)
• Condensación es el proceso por el cual una sustancia cambia del estado de vapor (gaseoso) al estado líquido o sólido.
• Evaporación es el proceso por el cual los líquidos se convierten en gases.
• Transpiración es el proceso por el cual las plantas pasan el vapor de agua a la atmósfera.
• Precipitación es el proceso por el cual el vapor de agua forma las nubes y se descarga hacia la tierra en forma de lluvia, nieve o granizo.
Agua potable
• Agua natural obtenida de un abasto o
cuerpo de agua que pasa por un riguroso
proceso de filtración o purificación para
quedar apta para el consumo humano.
Pasos de la purificación de agua
potable • Toma de aguas crudas en el abasto de agua natural: El agua natural de los
abastos es conducida a la planta de filtración. El cedazo o parrilla elimina los sólidos que se encuentran en el agua.
• Aereación: Consiste en exponer el agua al aire en forma de rocío para que el oxígeno entre y elimine minerales de hierro y manganeso que le producen al agua: color, olor y sabor.
• Aplicación de productos químicos: El polímero es un agente químico que coagula (atrapa) los sólidos del agua. La cal controla la acidez o alcalinidad del agua y el cloro gaseoso diluído la desinfecta.
• Sedimentación: Separación física por gravedad de los sólidos del agua los cuales se precipitan en el fondo de un tanque sedimentador.
• Filtración: Consiste en pasar el agua clara obtenida en la superficie del sedimentador por un filtro de piedras, grava, arena y carbón.
• Desinfección: El agua filtrada es desinfectada con cloro gaseoso diluído para destruir los microorganismos presentes. Un residual de cloro queda en el agua y garantiza la calidad.
• Distribución: El agua filtrada y clorada llega a la comunidad a través de una red de tuberías, estaciones de bomba para impulsarla, reguladores de presión, estaciones de muestreo de calidad y tanques de almacenaje (tanques de distribución).
Purificación de agua potable
Calentamiento global y el agua
potable
• Un aumento en la temperatura global
reducirá los niveles del agua en los
embalses y aumentará la concentración
de los contaminantes en el agua.
– Difícil la purificación del agua.
– Aumentará la demanda de agua potable
debido al calor.
Calidad de las aguas subterráneas
• Al subir el nivel del mar, el agua salada
puede penetrar los acuíferos costeros y
salinizar el agua.
– Estas aguas ya no serían aptas para el
consumo humano.
Calentamiento global y aumento
en el nivel del mar
El alza en el nivel del mar ha causado que se
arropen las costas.
El calentamiento global y los
ecosistemas
• Un ecosistema es un sistema dinámico
que abarca una comunidad y su entorno
físico e inerte.
– Acuáticos
– Terrestres
• ¿Cómo se afectan los ecosistemas debido al
calentamiento global?
Ecosistemas terrestres
• Aumento en las áreas desérticas debido a
la pérdida de humedad del suelo.
• Terrenos no aptos para agricultura o
ganadería.
Ecosistemas costeros
• El aumento en el nivel del mar inundará
las áreas costeras.
• Aumento en la erosión y salinización de
las aguas de los ríos.
• Oleaje puede causar que los cimientos de
edificios socaven.
• Afecta los procesos fotosintéticos de
especies esenciales a la vida del coral.
Biomas
• Gran ecosistema terrestre caracterizado
por un tipo determinado de vegetación y
clima.
Tundras
• Regiones circumpolares
distinguidas por poca
precipitación a manera de
nieve y con suelo que
permanece helado.
• La vegetación es escasa
debido al estado de
“permafrost” del suelo.
Taiga
• Caracterizada por
tener 6 meses de frío
y 6 meses secos en
los que se desatan
incendios forestales.
Bosque mediterráneo
• Bosques de humedad
abundante y suelo
fértil.
• Los bosques han sido
talados para usarlos
para cultivo y leña.
Pradera y sabana
• Zona de transición
entre el bosque y el
desierto.
• Dominan las zonas
herbáceas.
Desierto
• Surgen como
consecuencia del
sistema general de
circulación
atmosférico.
Selva tropical
• Zona de vegetación
exhuberante con
temperatura calidad y
humedad alta.
• Controlan el flujo de
agua, regulan el clima
y generan oxígeno.
Biomas acuáticos
• Pueden ser marinos o
de agua dulce.
El calentamiento global y los
biomas
• El calentamiento global ha provocado un
alza en el nivel del mar y un
desplazamiento de los biomas hacia los
polos.
El desplazamiento de los biomas…
• Modifica las condiciones del suelo y afecta
la capacidad para cultivarlos.
• Elimina determinadas especies y favorece
la expansión de especies resistentes a los
cambios climáticos.
El calentamiento global y la
agricultura
• El aumento en la temperatura global y la
severidad de los fenómenos atmosféricos
pueden resultar en suelos secos y
desprovistos de nutrientes.
• Aumento en la reproducción de plagas.
El calentamiento global y la flora y
fauna
• Especies terrestres y acuáticas pueden
extinguirse.
– Pérdida de los hábitats naturales de las
especies.
– Disminución en la cantidad nutrientes
disponibles.
El calentamiento global y el clima
• El clima es el
conjunto de
elementos que
determinan el entorno
de un ecosistema.
– Temperatura
– Humedad
– Vientos
– Presión
– Precipitación
Cambio climático y sus
consecuencias
• La temperatura media de la Tierra ha
aumentado, los vientos y las corrientes
oceánicas mueven el calor alrededor del
globo.
– Se enfrían algunas zonas y se calientan
otras.
– Cambia la cantidad de lluvia y de nieve que
cae.
Efectos del calentamiento global en
el clima
• Aumento en la temperatura de la
superficie terrestre.
• Reducción de áreas cubiertas de hielo
polar y aumento en el nivel del mar.
• Aumento en frecuencia y magnitud de los
fenómenos naturales.
¿Qué es un fenómeno natural?
• Proceso de
movimiento y
transformación de la
naturaleza.
Clasificación de los fenómenos
naturales
• Procesos dinámicos en el interior de la Tierra
– Tsunamis, terremotos, erupción volcánica
• Procesos meteorológicos e hidrológicos
– Inundaciones, tormentas, huracanes, granizadas,
tornado, tifón, heladas (ola de frío) y sequías
• Procesos dinámicos en la superficie de la Tierra
– Deslizamientos, alud, derrumbes y aluviones
• Procesos biológicos
– Plagas, epidemias y pandemias
Tsunami
• Formación de olas de gran altura debido
al movimiento de la corteza terrestre en el
fondo del océano.
El calentamiento global y tsunami
• El calentamiento global ha provocado un
aumento en frecuencia e intensidad de los
tsunamis.
Tsunami recientes
Tsunami Japón 2012 Tsunami Indonesia 2004 Tsunami Sri Lanka 2004
Tsunami Puerto Rico
Terremotos
• Temblores de la tierra provocados por
movimientos de las placas tectónicas.
Terremotos recientes
China 2008 Japón 2012 Haití 2010
El calentamiento global ha provocado un aumento en el número de terremotos
y en la magnitud de éstos.
Erupción volcánica
• Expulsión de lava, cenizas y gases de la
tierra a la superficie.
Estructura de un volcán
Erupciones volcánicas recientes
Krakatoa 2012 Mayon 2009
Stromboli 2011
Inundaciones
• Invasión de aguas provenientes de ríos,
lagunas o lagos debido a fuertes
precipitaciones o rupturas de embalses.
Colombia Mexico Ohio, USA
El calentamiento global y las lluvias
• El calentamiento global ha provocado un
aumento considerable en la intensidad de
las lluvias.
New Orleans 2011
Sequías
• Deficiencia de humedad en la atmósfera
por precipitaciones pluviales irregulares o
insuficientes.
• Resulta en una pérdida de humedad
drástica de los suelos.
Heladas (ola de frío)
• Bajas drásticas en las temperaturas.
• La baja abrupta de la temperatura afecta
las plantas y animales.
Chile 2012
Tormentas
• Producidas por descargas eléctricas y
grandes cantidades de lluvia.
Granizada
• Precipitación de agua en forma de gotas
sólidas de hielo.
Tornados
• Vientos huracanados que se producen en
forma giratoria a grandes velocidades.
Huracanes
• Surgen por la interacción del aire caliente
y húmedo.
• Sus vientos pueden sobrepasar más
240km/hr.
Deslizamiento de Tierras
• Ocurre por cambios súbitos o graduales
en la composición, estructura, hidrología y
vegetacin de un terreno en declive.
Derrumbes
• Caída del terreno debido a una pérdida de
estabilidad.
Alud
• Masa de nieve que se derrumba por una
pendiente.
Aluviones
• Flujo de grandes volúmenes de lodo,
nieve o agua debido a la ruptura de una
laguna o deslizamiento de nieve.
Plagas
• Producidas por animales u organismos la
vegetación.
Epidemias
• Resulta de la propagación de
enfermedades infecciosas en un
determinado lugar.
Pandemias
• Resulta de la propagación de
enfermedades infecciosas que afecta una
gran parte de la población a nivel mundial.
La salud y el calentamiento global
• Aumento en enfermedades respiratorias y
cardiovasculares.
• Aumento en enfermedades infecciosas
causadas por mosquitos y plagas
tropicales.
• Aumento en deshidratación por calor.
• Aumento en las tasas de cáncer.
Calentamiento global y asma
Calentamiento global y cáncer
¿Qué país es el principal
causante del calentamiento
global? • Los Estados Unido producen el 25% de la
contaminación por emisión de bióxido de carbono debido a la combustión de combustibles fósiles, superando en mayor grado a las emisiones de cualquier otro país.
• Estados Unidos emite más bióxido de carbono que la China, la India y el Japón juntos.
¿Cómo solucionar el problema del
calentamiento global?
• Disminuir el consumo de energía eléctrica
• Utilizar bombillas fluorescentes
• Reciclar
• Caminar o utilizar un transporte no
dependiente de combustible
• Adquirir productos sin empaque
• Regular el consumo de agua
Resumen
• El efecto de invernadero es responsable de mantener el
calor adecuado para sostener la vida en el planeta.
• El calentamiento global surge por un aumento en la
concentración de los gases de invernadero como el
CO2.
• A mayor concentración de CO2 mayor es la temperatura
y se agrava el calentamiento global.
• Las actividades humanas han causado un
desplazamiento de los biomas.