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Sólido precipitado Decantación Se usa para separar mezclas formadas por un sólido y un líquido o por dos líquidos. Este método se basa en la diferencia de densidad de las sustancias que componen la mezcla. Para separar la mezcla se coloca en un recipiente y se deja en reposo por algún tiempo, hasta que la sustancia más densa precipite, es decir, se deposite en el fondo del recipiente. Si se usa un embudo de separación, la sustancia de abajo (más densa) se vierte de manera que el resto de la mezcla se mantenga en el recipiente. Si se hace manualmente, la sustancia de encima (menos densa) se vierte cuidadosamente de manera que el resto de la mezcla se mantenga en el recipiente. La decantación se emplea frecuentemente en el tratamiento de aguas residuales. Centrifugación Se emplea para separar sólidos y líquidos que no pueden separarse mediante filtración. Consiste esencialmente en someter la mezcla a la acción de la fuerza centrífuga, haciéndola girar (en un recipiente) a gran velocidad sobre su propio eje. Con esto, el sólido se deposita en el fondo del recipiente, mientras que el componente líquido queda como un sobrenadante que se puede extraer fácilmente por decantación. Este método es muy empleado en química analítica, en la industria y en el laboratorio clínico. 5. Separación de mezclas Evaporación Es una técnica muy sencilla utilizada para separar mezclas de un sólido disuelto en un líquido. En este caso, la mezcla se calienta hasta que el solvente se evapora y queda el soluto sólido en el fondo del recipiente. En la imagen de la izquierda, se separa la sal del agua. La evaporación es muy utilizada en la industria alimentaria para reducir el contenido de agua de ciertos alimentos. 150 Unidad 4 • La materia

Vapor de la sustancia pura Tubo refrigerante Condensación de la sustancia pura Líquido puro Entrada de agua fría Mezcla Destilación Sirve para separar mezclas de líquidos. Se fundamenta en la diferencia en los puntos de ebullición de los componentes de la mezcla. Hay dos tipos: destilación simple y destilación fraccionada. – Destilación simple. Se utiliza cuando hay una diferencia significativa en los puntos de ebullición de los líquidos en la mezcla. Por calentamiento se hace que el líquido de más bajo punto de ebullición se evapore primero. Luego, se hacen pasar el vapor por un medio refrigerado llamado refrigerante o condensador, para que se condense y así recoger el líquido. Desde hace décadas, esta técnica es utilizada para la obtención de alcohol. – Destilación fraccionada. Se emplea cuando los puntos de ebullición de los productos químicos de la mezcla son muy similares. El componente del petróleo con el punto de ebullición más bajo se evaporará primero, luego se condensa al pasar por un refrigerante, y posteriormente se recoge en un recipiente. Este procedimiento se utiliza en la industria petroquímica. Cromatografía en papel Se emplea para separar disoluciones de sólido en líquido (por ejemplo, colorante en agua) o de líquidos (como la tinta). Se coloca la mezcla en un papel poroso. Una vez que el papel absorbe la mezcla, se pone en contacto con un disolvente (como acetona). El disolvente arrastra los componentes de la mezcla a diferentes velocidades y los separa. Si los componentes de la mezcla tienen color, se ven manchas de distintos colores separadas en el papel. Cuando los componentes no tienen color, el papel se somete a procesos de revelado. La cromatografía en papel es muy utilizada en los laboratorios para efectuar análisis cualitativos. Papel absorbente D Torre de fraccionamiento de petróleo. Dentro de esta torre, los componentes del petróleo se separan por medio de la destilación fraccionada. © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 151

5. Separación de mezclas Taller de ciencias: Separación de los componentes de una mezcla 1. Trabaje con tres compañeros. Consigan limaduras de hierro, arroz, glicerina, agua, azúcar, un colador fino, tres beakers o recipientes hondos resistentes al calor, una cuchara, un embudo de separación, un aro para el embudo, un soporte universal, un mechero de Bunsen, una rejilla y un trípode. 2. Mezclen, en un beaker (o en uno de los recipientes hondos), con una cuchara, el agua con el azúcar, la glicerina, el arroz y las limaduras de hierro. 3. Utilicen el colador para separar los componentes sólidos de los líquidos. Presionen con la cuchara el sólido que retiene el colador, para facilitar la separación de la fase líquida. 4. Armen un montaje como el de la imagen A. Agreguen el líquido obtenido en el embudo de separación. Si no cuentan con esos instrumentos, dejen reposar la sustancia hasta que se separen dos fases: una acuosa (en la parte superior) y otra de aspecto viscoso (en la parte inferior). 5. Separen las dos fases, una vez que sean fácilmente distinguibles. Viertan, cuidadosamente, cada una en un beaker. 6. Armen un montaje como el de la imagen B. Calienten la fase acuosa que obtuvieron en el paso 5, hasta que el agua se evapore. Tengan cuidado de no quemarse. Observen lo que sucede. Procedimiento Objetivo K Aplicar diferentes métodos de separación para obtener los componentes de una mezcla. 7. Realicen las siguientes actividades: a. Expliquen cuáles métodos de separación se emplearon, en cada paso, para separar los componentes de la mezcla inicial. b. Justifiquen por qué se observan dos fases en el paso 4. c. Mencionen las sustancias que separaron en el paso 6. d. Describan el método que usarían para separar los componentes sólidos de la mezcla. Análisis y conclusiones Soporte universal Aro Embudo D Imagen A D Imagen B Beaker Trípode Rejilla Mechero 152 Unidad 4 • La materia

Aplicaciones de los métodos de separación El ser humano requiere frecuentemente separar sustancias que se encuentran mezcladas, ya sea para obtener materias primas, para separar residuos o para eliminar sustancias no útiles. A continuación, se describen algunas aplicaciones de los métodos de separación de mezclas en el ámbito de la industria, la minería y el tratamiento de agua residual. Filtración en la producción de agua mineral embotellada El agua embotellada se toma directamente de fuentes naturales. A diferencia del agua que llega a la mayoría de los hogares, no se purifica con sustancias químicas, como el cloro. Fuente de agua subterránea. Filtración para eliminar sedimentos. Eliminación de sabores y olores del agua. Microfiltración para eliminar bacterias. Purificación con el gas ozono, paso final para eliminar microorganimos, virus y residuos químicos. Llenado de envases con agua purificada. Empaque de las botellas en cajas. 1 2 3 4 5 6 Etiquetado y sellado de las botellas. 7 8 Indicador de evaluación Destaca la importancia de las aplicaciones de algunos métodos de separación de mezclas en la industria y la salud. Glosario agua residual. Que procede de viviendas, poblaciones o zonas industriales y arrastra contaminantes. © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 153

Filtración en la obtención de cobre Para obtener cualquier metal de interés comercial, se emplea un conjunto de técnicas y operaciones. Este proceso de extracción de los metales a partir de un mineral y aleaciones se denomina minería. Una de las etapas para obtener cobre puro desde su mineral (calcopirita) es la filtración. Observe en la siguiente imagen cómo se obtiene: Decantación en el proceso de obtención de hierro El hierro es un metal de color gris que se encuentra en la naturaleza. Forma parte de minerales como la hematita y la magnetita. Una de las etapas utilizadas en el proceso para conseguir el hierro puro es la decantación. El hierro se obtiene a través de un sistema conocido como alto horno, en que los minerales de ese metal se calientan a altas temperaturas para que se fundan. Ahí, los sólidos fundidos descienden y los gases liberados ascienden. Se forman dos capas entonces: una escoria, que es el mineral sin hierro, y otra de hierro puro. El mineral impuro es menos denso que el puro y forma una capa sobre el hierro. El hierro fluye hasta el exterior y se recoge. Las instalaciones se llaman alto horno por su gran altura, generalmente cercana a los 30 metros. Su capacidad de producción puede variar entre 500 y 1500 toneladas de hierro diarias. 5. Separación de mezclas Molienda. El mineral de cobre se tritura. 1 Filtración y secado. El cobre concentrado debe tener menos del 5% de agua. Esto se consigue filtrándolo y secándolo. 3 Fundición. A unos 1500ºC, el cobre se purifica y finalmente se lleva a un proceso de refinación; así, se obtiene un cobre con 99,98% de pureza. 4 Flotación. En las celdas de flotación, el mineral molido se mezcla con agua. Burbujas de agua se elevan desde el fondo de las celdas; esto provoca que las partículas del mineral se adhieran a las burbujas, suban y se acumulen como espuma. 2 Trabaje en la siguiente dirección electrónica: www.santillana.cr/OD/hierroC7 – Mencione dos desventajas del empleo de altos hornos para la obtención de minerales. Puente con las TIC 154 Unidad 4 • La materia

Aplicaciones de la destilación La destilación constituye una de las principales técnicas de laboratorio para purificar líquidos volátiles. La destilación se utiliza ampliamente en la obtención de alcoholes, en el refinado del petróleo, en procesos de obtención de productos petroquímicos de todo tipo y en muchos otros campos de la industria. Es uno de los procesos de separación más utilizados. Destilación en la elaboración de alcohol El principio de la destilación se basa en las diferencias que existen entre los puntos de ebullición del agua (100 ºC) y el alcohol (78,3 ºC). Si un recipiente que contiene alcohol es calentado a una temperatura que supera los 78,3 ºC, pero sin alcanzar los 100 ºC, el alcohol se vaporizará. Luego, este vapor llega al refrigerante y se condensa. Una vez condensado, caerá al recipiente recolector. Así, en el primer recipiente quedará el agua y en el segundo, el alcohol. Destilación del petróleo La destilación del petróleo se realiza mediante las llamadas torres de fraccionamiento. En este proceso, el petróleo asciende por la torre, aumenta su temperatura y se obtienen sus derivados en el siguiente orden: Otra industria que también utiliza la destilación fraccionada es la del amoniaco, gas incoloro que se emplea como materia prima para la elaboración de productos de limpieza, fibras sintéticas, explosivos y fertilizantes. D Proceso de destilación de alcohol en laboratorio. El recipiente de la derecha contiene vino, y su alcohol es separado y depositado en el recipiente de la izquierda. Glosario producto petroquímico. Objeto que surge de la industria que utiliza el petróleo o el gas natural como materias primas. Cuanto más volátil es el componente de una fracción, se obtiene más próximo al tope de la columna. Calor Petróleo bruto Gas combustible (envasado para uso doméstico e industrial). Nafta (materia prima para muchos productos; por ejemplo, plásticos). Gasóleo liviano, óleo diésel (utilizados en vehículos pesados y hornos). Aceites lubricantes, ceras y barnices. Gasolina (usada como combustible para automóviles y como disolvente). Queroseno (utilizado en calefacción e iluminación). Gasóleo pesado (combustible para barcos y fábricas). Residuos, incluyendo alquitrán y cera para velas. D Torre de fraccionamiento. © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 155

Aplicaciones de la evaporación La evaporación tiene varios usos, uno de los principales es la desalación u obtención de sal desde el agua de mar. Generalmente, las salineras están ubicadas a orillas del mar y en zonas de temperatura media-alta para favorecer la evaporación del agua. La desalación es un proceso que exige una serie de pasos que duran aproximadamente dos días: • Llenado. Se lleva el agua de mar a estanques pequeños y poco profundos llamados estanques de cristalización. • Evaporación y cristalización. En los estanques de cristalización, el agua se evapora, lo que da lugar a cristales de sal que forman una costra en el fondo del estanque. Es necesario que la cristalización se produzca de manera uniforme. • Recolección. Se realiza cuando la mezcla aún no ha cuajado completamente y la sal no está reseca. La sal se recoge, se lava, se seca y se almacena. Por otra parte, las plantas desalinizadoras son instalaciones industriales destinadas a la desalación, generalmente del agua de mar o de lagos salados, para obtener agua potable. Algunas de estas plantas utilizan el método de evaporación y destilación en conjunto para obtener agua libre de sal. Mediante este proceso combinado se logra reducir la salinidad típica del agua hasta una diezmilésima parte. Si la salinidad del agua de mar es de 35 000 partes por millón (ppm), la del agua obtenida es de 10 ppm o incluso inferior. Observe la imagen que explica en forma simplificada el proceso. 5. Separación de mezclas Glosario partes por millón. Unidad de medida con la que se evalúa la concentración. Se refiere a la cantidad de unidades de la sustancia que hay por cada millón de unidades del conjunto. Por ejemplo, en un millón de granos de arroz, si se pintara de negro uno de ellos, este grano representaría una parte por millón. salmuera. Agua con gran concentración de sal. En Costa Rica no son comunes las plantas de desalinización; sin embargo, debido a la sequía que afecta la zona costera en Guanacaste, algunos complejos hoteleros de la zona están interesados en construir plantas desalinizadoras para abastecer sus instalaciones. Algunos grupos ambientalistas se oponen a esta práctica y afirman que residuos como la salmuera pueden dañar los ecosistemas cuando se vierten de vuelta en el mar. – ¿Considera que las plantas desalinizadoras pueden solucionar los problemas de la sequía en zonas costeras?; ¿por qué? – ¿Se puede disminuir el impacto de la salmuera en los ecosistemas marinos?; ¿de qué manera? Yo opino que Condensador Vapor Agua salada Agua dulce Salmuera Agua fría 2 El agua se separa de la sal por evaporación. 3 El vapor de agua que se eleva se condensa por efecto del refrigerante. 4 El agua dulce se recoge y se dirige por tuberías hacia un recipiente mayor. D Esquema de una planta desaladora. El agua salada entra en la caldera. 1 156 Unidad 4 • La materia

Tratamiento de aguas residuales Las aguas residuales se tratan en plantas de depuración de agua para disminuir la cantidad de contaminantes. A continuación, se muestra un esquema que resume este proceso: Nivel de agua Bacterias Aire en las bacterias Aguas residuales Tanque de sedimentación Decantador Residuos sólidos Tratamiento biológico Decantador Residuos sólidos Agua depurada Tratamiento primario. Engloba una fase de pretratamiento del agua y una depuración primaria en un decantador. Se retiran del agua grandes sólidos mediante una filtración por rejillas. En un decantador de grandes dimensiones se recogen los sólidos, donde precipitan en el fondo. Tratamiento secundario. Se elimina la materia orgánica por acción de microorganismos. Tratamiento terciario. Se eliminan sustancias, como metales pesados, que el agua tiene después de pasar por los tratamientos primario y secundario. 1 2 3 Aplicaciones en las industrias y en el campo de la salud Los métodos físicos de separación de mezclas se emplean con frecuencia en industrias como las de alimentos, pinturas, agricultura y cosméticos, así como en el campo de la salud. • En la industria alimentaria se hace uso de varios métodos de separación con distintos propósitos. Por ejemplo, la cromatografía en papel se usa en la identificación de los colorantes de los alimentos. La filtración se utiliza en la recuperación de las proteínas solubles del suero de leche. La evaporación y la destilación, se aprovecha en la concentración de productos líquidos como la leche y los jugos de frutas. • La industria de las pinturas aprovecha el método de evaporación: la pintura líquida es una mezcla de pigmento y un solvente; cuando el solvente se evapora queda el pigmento. • Algunos agricultores emplean el tamizado para recoger en un tamiz los granos de tamaño superior al tamaño del cedazo o malla, y separarlos de las partículas de tierra. • La cromatografía se utiliza en la separación de pigmentos para elaborar cosméticos. • En los laboratorios clínicos se utiliza con frecuencia la centrifugación en los análisis; por ejemplo, cuando se necesita separar el plasma de los otros elementos de la sangre. Glosario depuración. Limpieza, purificación. Trabaje en la siguiente dirección electrónica: www.santillana.cr/OD/ agua_residualC7 – Comente cuáles son los objetivos de la planta de tratamiento de aguas residuales Los Tajos. Puente con las TIC © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 157

Separación de mezclas en el manejo de residuos sólidos El reciclaje es una manera muy efectiva de manejar los residuos sólidos de una comunidad. En los centros de acopio los residuos como el papel, el vidrio, el plástico y el aluminio se separan para su posterior tratamiento. Es necesario conocer las propiedades físicas y químicas de los materiales que se destinan al centro de acopio, ya que en ciertos casos pueden causar problemas; por ejemplo, los empaques de cartón que contuvieron alimentos no se deberían llevar a reciclar, ya que quedan impregnados de grasa. Durante el proceso de reciclaje, el papel y el cartón se mezclan con agua; en caso de haber grasa, esta sustancia no se combina con el agua, entonces se acumula en la superficie y no se puede separar de las fibras del papel, por lo que arruinaría el producto. En relación con el conocimiento de las características de los residuos, en los hogares y en las industrias se pueden aplicar diversas estrategias para disminuir el impacto ambiental de los residuos; por ejemplo: • No desechar las pilas y las baterías recargables, alcalinas o de botón en el basurero, ya que contienen elementos químicos que pueden contaminar el ambiente al oxidarse. Lo recomendable es llevarlas a una empresa o institución donde las recojan, ya que en estos lugares se trituran las pilas y se someten al método de destilación para separar y recuperar metales como el mercurio, el cobre, el litio y el níquel. • Llevar los desechos electrónicos a sitios especializados que los reciban, ya que por lo general tienen recubrimientos metálicos capaces de contaminar el suelo y el agua. Un tratamiento frecuente consiste en la aplicación de una sustancia como el hidróxido de sodio sobre esos residuos; así, se forman precipitados metálicos, los cuales se separan y se recuperan mediante los métodos de decantación y filtración. 5. Separación de mezclas Actividades Evaluación formativa 1. Analice los datos de la tabla y mencione el orden en el que se obtienen esos líquidos al pasarlos juntos en un sistema de destilación. Sustancias Benceno Etanol Éter dietílico Acetona Agua Puntos de ebullición (ºC) 80,1 78,3 34,6 56,2 100 2. Describa ejemplos de aplicaciones de los distintos métodos de separación de mezclas en cada campo. Industria Hogar D El aceite usado en la cocina se puede reciclar y utilizarse para echar a andar un vehículo diésel; el proceso involucra los métodos de decantación y filtración. Shutterstock 158 Unidad 4 • La materia

Actividades de cierre 1. Anote el método de separación de mezclas empleado en cada caso. a. Mencione un ejemplo de mezcla que separaría con cada técnica. 2. Complete la información del cuadro. Características de algunos métodos de separación de mezclas Método Tipo de mezcla que separa Propiedad en la que se basa Destilación Tamizado Decantación Resumen de conceptos • Las sustancias de una mezcla se pueden separar mediante diversos métodos que dependen, principalmente, del tamaño de las partículas y de las propiedades de las sustancias por separar. • Algunos métodos para separar mezclas heterogéneas son el tamizado, la imantación, la filtración, la decantación y la centrifugación. • Algunas técnicas para separar los componentes de una mezcla homogénea son la evaporación, la cromatografía en papel y la destilación. • Los métodos de separación de mezclas tienen distintas aplicaciones; por ejemplo, la obtención de materias primas, la separación de residuos y la eliminación de sustancias no útiles. © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 159

científicas Taller de HABILIDADES Concluir y evaluar Después de una investigación se obtienen resultados que se interpretan y analizan. Producto de este proceso se elaboran conclusiones que expresan lo que se logró en la investigación a partir de una pregunta inicial. Las conclusiones permiten validar o rechazar la hipótesis planteada al inicio. Evaluar el trabajo realizado implica reflexionar en torno a la forma de proceder durante la investigación. Lea la hipótesis, el procedimiento y los resultados de un experimento, para que aprenda a concluir y a evaluar una investigación. Hipótesis. La velocidad en que sucede un cambio químico se verá alterada por una variación de la temperatura. Materiales. Para realizar el experimento se necesitan tres vasos de precipitado, una probeta, tres tubos de ensayo, agua a temperatura ambiente, agua caliente, hielo, tres pastillas efervescentes, espátula, reloj con segundero y papel. Procedimiento. En un vaso se agregan agua y hielo. En el tubo de ensayo se colocan 10 ml de agua y se pone dentro del vaso por tres minutos. En un papel se muele la pastilla efervescente con la espátula. Terminado el tiempo se hace un embudo con el papel y se agrega la pastilla dentro del tubo. Se mide el tiempo desde que termina de caer todo el molido hasta que no se produzcan más burbujas. El mismo procedimiento se repite con el agua a temperatura ambiente y con el agua caliente. Resultados. Se registran en el siguiente cuadro: Resultados Contenido del vaso Agua con hielo Agua de la llave Agua caliente Tiempo 28 segundos 16 segundos 7 segundos ¿Cómo elaborar conclusiones? Paso 1. Analice los resultados A partir del análisis de los resultados usted podrá relacionar las variables. Por ejemplo, de los datos de la tabla se interpreta que a menor temperatura, mayor es el tiempo que demora en llevarse a cabo el cambio químico o reacción. Por el contrario, a mayor temperatura, menor es el tiempo de reacción. Paso 2. Escriba sus conclusiones Escriba una explicación general del fenómeno que le permita validar o rechazar la hipótesis. Por ejemplo, el tiempo que tarda en ocurrir el cambio químico, representado en la efervescencia, depende de la temperatura. A mayor temperatura, mayor es la velocidad de reacción; a menor temperatura, menor es la velocidad de reacción. 160 Unidad 4 • La materia K Plantear preguntas de investigación K Formular hipótesis y predicciones K Planificar y ejecutar una investigación K Concluir y evaluar

La siguiente información es un resumen del desarrollo de una investigación: ¿Cómo evaluar el trabajo científico? Los pasos que usted debe realizar para evaluar su trabajo son: Paso 1. Revise el procedimiento Recuerde que existen situaciones que pueden afectar los resultados y, en consecuencia, las conclusiones. Por ejemplo, algunos de los trozos de la pastilla eran muy grandes y no entraron en el tubo. Paso 2. Proponga mejoras al procedimiento Elabore un nuevo procedimiento para optimizar el experimento realizado. Por ejemplo, en lugar de triturar la pastilla con la espátula, se molerá con la ayuda de un mortero. Paso 3. Revise las conclusiones Recuerde que sus conclusiones deben ser coherentes con los objetivos de la investigación. Por ejemplo, se destaca la relación de la temperatura con la velocidad, por lo que la conclusión es válida. Resumen de conceptos • Formular conclusiones es exponer argumentos y afirmaciones a partir de resultados y datos. • Evaluar una investigación implica identificar errores y modificar procedimientos, con el fin de mejorar las etapas de alguna investigación. AhoraUSTED K Aplique lo aprendido. Procedimiento Se colocan dos cubos de hielo en una bolsa hermética. Se determina su masa con una balanza. Se dejan derretir los dos cubitos dentro de la bolsa; una vez derretidos, se mide nuevamente la masa con una balanza. Resultados El valor de la masa es el mismo en ambos casos. a. Formule al menos una conclusión de esta experiencia. b. A partir de lo leído, ¿qué posibles errores o factores no fueron tomados en cuenta? c. Evalúe la investigación e incluya al menos una sugerencia para mejorar el procedimiento. Hipótesis La masa se conserva, por lo que la masa de un cuerpo de agua en estado sólido es la misma que la de ese cuerpo de agua en estado líquido. Antecedentes Cuando se produce un cambio de estado de agregación la masa permanece igual. © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 161

científico Trabajo Gráfica solubilidad-temperatura Azúcar Sal 500 400 300 200 100 0 20 40 60 Masa (g) Temperatura (°C) Temperatura y solubilidad de los sólidos Desarrolle la siguiente actividad y aplique la habilidad científica de concluir y evaluar, que aprendió en el Taller de habilidades científicas. Antecedentes La solubilidad se define como una medida que indica la máxima cantidad de soluto que puede ser disuelto en una determinada cantidad de solvente a una temperatura específica. Por lo tanto, se puede decir que la solubilidad es la concentración de una solución saturada. ¿Se ha preguntado por qué el azúcar se disuelve más rápido en una taza de café caliente que en agua fría? Por lo general, la solubilidad de los sólidos aumenta con la temperatura debido a que aumenta la cinética de las moléculas, lo que facilita su dispersión en el solvente. Sin embargo, no siempre ocurre así; existen algunas excepciones, como el carbonato de litio, que es menos soluble al aumentar la temperatura. Procedimiento En grupos de tres personas realicen la siguiente actividad: 1. Rotulen los beakers con los nombres de los sólidos: ”azúcar”, ”sal”. 2. Añadan unos cubos de hielo al agua hasta que esta alcance una temperatura estable de 20 °C. Coloquen 100 ml de esta agua en cada uno de los dos beakers. 3. Agreguen 10 mg de azúcar al beaker correspondiente y remuévanlo con el agitador; añadan otros 10 mg cada vez, hasta que ya no se disuelva más en el agua. Anoten el dato. 4. Coloquen el beaker en la placa calefactora hasta que la mezcla alcance los 40 °C. Añadan de nuevo 10 mg de azúcar cada vez, hasta que no se disuelva más. Calculen el total de mg de azúcar añadidos (pasos 3 y 4) y registren el dato. 5. Repitan el paso 4 hasta que la mezcla alcance los 60 °C. 6. Repitan los pasos 3, 4 y 5 con la sal, pero agregando 1 mg cada vez. 7. Representen los datos obtenidos en una gráfica. Materiales • 200 ml de agua • cubos de hielo • 500 g de azúcar • 100 g de sal • 1 termómetro • 1 placa calefactora • 2 beakers • 1 balanza • 1 agitador • 1 probeta graduada 162 Unidad 4 • La materia

Análisis y conclusiones Para obtener las conclusiones, responda las siguientes preguntas que le guiarán en la interpretación de resultados. a. ¿Cuáles son las variables que interactúan en este procedimiento? b. ¿Cuál es una pregunta de investigación para esta actividad? c. ¿Qué sucede con la solubilidad del azúcar y de la sal a medida que la temperatura aumenta? d. ¿Qué cree que sucedería con la solubilidad de un compuesto químico si se le añade otra sustancia? e. ¿Cree que los resultados cambiarían si utilizara un solvente distinto? f. ¿Cuál es una conclusión para este experimento? g. ¿Cuáles modificaciones le haría al procedimiento? Explique. © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 163

¿Qué recuerda? Evaluación diagnóstica ¿Cómo va? Evaluación sumativa ¿Qué aprendió? Evaluación sumativa Marque la alternativa correcta. 1 ¿Cuáles son propiedades químicas de la materia? A. Inflamabilidad y dureza. B. Densidad y punto de fusión. C. Inflamabilidad y capacidad de oxidación. D. Reactividad y características organolépticas. 2 Lea los ejemplos de algunas propiedades de la materia. I. El alcohol hierve a los 78,4 ºC. III. El diamante no puede ser rayado por ningún otro material. II. La cerámica se rompe con facilidad. ¿A cuáles propiedades de la materia se refieren, respectivamente, los ejemplos anteriores? A. I. dureza, II. fragilidad y III. solubilidad. B. I. punto de fusión, II. fragilidad y III. dureza. C. I. punto de ebullición, II. dureza y III. fragilidad. D. I. punto de ebullición, II. fragilidad y III. dureza. 3 El estado de agregación en el que la materia alcanza temperaturas cercanas al cero absoluto se denomina A. gas. B. líquido. C. plasma. D. condensado de Bose-Einstein. 4 Observe la fotografía que evidencia un cambio de estado. ¿Cuál cambio de estado provoca que el espejo de la imagen se empañe? A. Solidificación. B. Condensación. C. Sublimación inversa. D. Sublimación progresiva. 5 Observe las disoluciones con diferentes concentraciones de soluto. I. II. III. IV. ¿Cuáles son, respectivamente, las disoluciones con mayor y menor concentración de soluto? A. I y III. B. II y IV. C. IV y II. D. III y IV 164 Unidad 4 • La materia

6 ¿Cuáles coloides son ejemplos de soles? A. Humo, neblina y nubes. B. Zafiro, porcelana y acero. C. Vidrio, rubí y piedra pómez. D. Sangre, gelatina y gel fijador del cabello. 7 La fase dispersante de las mezclas se caracteriza porque A. está en menor proporción. B. se encuentra en mayor proporción. C. está en igual proporción que la fase dispersa. D. se denomina soluto en las mezclas homogéneas. 8 La clara de huevo se clasifica como A. un gel. B. una espuma. C. un aerosol sólido. D. una mezcla homogénea 9 ¿Cuál de los siguientes es una mezcla homogénea? A. Plata. B. Sal de mesa. C. Crema batida. D. Acero inoxidable. 10 Observe la imagen acerca de un método de separación de mezclas. ¿Cuál mezcla recomendaría separar con la técnica de la fotografía? A. Oro y bronce. B. Arena y agua. C. Agua y alcohol. D. Limaduras de hierro y azufre. 11 Observe la imagen de una mezcla. ¿Cuál método de separación sugiere para separar los componentes de esa mezcla? A. Filtración. B. Decantación. C. Centrifugación. D. Cromatografía en papel. Shutterstock © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 165

¿Qué recuerda? Evaluación diagnóstica ¿Cómo va? Evaluación sumativa ¿Qué aprendió? Evaluación sumativa Realice las siguientes actividades: 12 Establezca las diferencias entre los siguientes pares: a. Propiedades generales y propiedades específicas. b. Propiedades físicas y propiedades químicas. c. Cambios físicos y cambios químicos de la materia. d. Evaporación y ebullición. e. Sustancia pura y mezcla. f. Fase dispersa y fase dispersante. g. Suspensión y coloide. 166 Unidad 4 • La materia

13 Describa dos ejemplos de cómo se aprovechan los cambios de estado en la elaboración de alimentos. 14 Argumente, con dos ejemplos, cuál es la utilidad de las disoluciones en el campo de la medicina. 15 Explique cómo se utilizan la filtración y la decantación en el tratamiento de las aguas residuales. 16 Mencione dos métodos de separación de mezclas que se utilizan en la industria del reciclaje. Explique, con un ejemplo, cómo se aplican en el manejo de residuos sólidos. © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 167

tecnología y sociedad Ciencia La química en el fútbol Los deportes evolucionan con el tiempo. Actualmente, los resultados de los atletas han mejorado y esto se debe, en gran medida, a que el equipamiento que utilizan se elabora con la última tecnología, que permite obtener materiales más flexibles, ligeros y fuertes. El fútbol no es la excepción; la química se hace presente en él. Fuente: Archivo Editorial. Los guantes Anteriormente eran de piel, gamuza u otro material con plástico y ventosas. Actualmente, los materiales utilizados son el látex, la espuma, el microgrip, el roughprofile y la PS-poliamida. Estos materiales mejoran la flexibilidad y el agarre del balón y prolongan la durabilidad. El cuero empleado anteriormente se volvía duro con la transpiración y la lluvia. La bola Antiguamente era de cuero y poco elástica; además absorbía mucha agua cuando llovía. En la actualidad, se emplean en su fabricación poliuretanos debido a la impermeabilidad y a su extrema resistencia al desgaste. Incluso con lluvia intensa mantiene su peso original y su trayectoria. Los zapatos Están fabricados con materiales que contienen policloruro de vinilo, poliuretanos termoplásticos, caucho o poliéster. Las suelas están hechas de espuma para contrarrestar el impacto. Estos materiales ofrecen gran resistencia al choque. La ropa Se fabrica con nailon, licra, poliéster y otras fibras sintéticas que absorben mejor la transpiración, permiten una adecuada circulación del aire y evitan que la temperatura del deportista suba demasiado. El césped sintético Se elabora con nailon, látex y microfilamentos de polietileno y polipropileno, que lo vuelven resistente a los rayos ultravioleta. Asimismo, ofrece una textura similar al natural y no requiere riego ni fertilizantes. 168 Unidad 4 • La materia

Fullerenos Los fullerenos son estructuras de carbono muy estables. Son famosos por su apariencia singular y su versatilidad para la síntesis de compuestos. Se presentan en forma de esferas o cilindros llamados nanotubos. Los fullerenos están formados por átomos de carbono de estructura tubular hexagonal microscópica. Se encuentran en el petróleo y pueden producirse artificialmente. Diversas investigaciones pretenden darle nuevas aplicaciones a esta sustancia; por ejemplo: • Se están haciendo estudios, en el campo de la biomedicina, para determinar la posible acción de los fullerenos sobre ciertos microorganismos patógenos. • Se agregan pequeñas cantidades de nanotubos a los polímeros para cambiar sus propiedades; esto permite mejorar partes de objetos o vehículos. • Se cree que pueden resultar eficaces en la conversión de energía solar en electricidad, gracias a las singulares propiedades eléctricas de los nanotubos. • Se considera que los nanotubos de carbono pueden ser útiles en la rehabilitación, ya que podrían servir como estructuras capaces de soportar los huesos y ayudar a víctimas de osteoporosis y de fracturas óseas. • Se cree que podrían ser empleados en dispositivos electrónicos como las pantallas de diversos artefactos. Actividades Evaluación formativa 1. Busque en el diccionario las palabras que no conozca. 2. Comente por qué cree que se elaboran tantos materiales para la práctica del fútbol. 3. Justifique en qué campo de la ciencia, la tecnología o la industria cree que el empleo de nanotubos traería más beneficios a los seres humanos. 4. Mencione una ventaja de elaborar fullereno artificial. 5. Imagínese que usted es un químico que elabora nuevos materiales para una empresa de aparatos tecnológicos y plantee las características que podrían disminuir el impacto negativo de esos materiales en el ambiente. Fuente: Archivo Editorial. El fullereno se encontró por primera vez en 1985, y en el 2010 la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA) anunció el descubrimiento de fullerenos en el espacio. C Shutterstock © Eje temático II • Uso sostenible de la energía y los materiales 169

5 Unidad Criterios de evaluación • Reconocer las características de la hidrosfera y su relación con las actividades que se realizan en la vida diaria. • Explicar la influencia de la contaminación atmosférica en el cambio climático y sus repercusiones en la hidrosfera. • Valorar la utilización correcta y consciente de los recursos hídricos y su importancia en la conservación de la vida en el planeta. Eje temático III. Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo El agua 170 Unidad 5 • El agua

Punto de partida Como ha estudiado en las demás unidades, para realizar un trabajo científico es necesario desarrollar una serie de habilidades. Cuando plantea una pregunta de investigación a partir de la observación de un hecho, situación o fenómeno, debe formular hipótesis, que son suposiciones lógicas en respuesta a la pregunta. Después, hay que elaborar predicciones; es decir, describir lo que podría suceder si la hipótesis se acepta. Planificar y ejecutar una investigación le permite poner a prueba las predicciones, con el fin de validar o refutar la hipótesis. A partir de los resultados y datos obtenidos, expone argumentos y afirmaciones; esta etapa se conoce como formulación de conclusiones. Finalmente, debe evaluar la investigación; es decir, identificar errores y modificar procedimientos para mejorar el desarrollo de la investigación. 1. A partir de la imagen, plantee una pregunta de investigación y formule una hipótesis. 2. Realice predicciones para responder a su hipótesis. 3. Plantee una experiencia científica que permita probar su hipótesis. ¿Qué aprenderá? • Hidrosfera • Recurso hídrico • Cambio climático • Eventos hidrometeorológicos • Conservación de la hidrosfera Shutterstock © Ciencias 7 171

¿Qué aprendió? ¿Qué recuerda? Evaluación sumativa Evaluación diagnóstica ¿Cómo va? Evaluación sumativa Marque la alternativa correcta. Observe la imagen y responda los ítems 1 y 2. Shutterstock I. II. III. 1 Las capas de la Tierra representadas en la imagen son, respectivamente: A. I. atmósfera, II. hidrosfera y III. litosfera. B. I. hidrosfera, II. litosfera y III. atmósfera. C. I. atmósfera, II. litosfera y III. hidrosfera. D. I. litosfera, II. hidrosfera y III. atmósfera. 2 Cuando el agua se evapora de los océanos, ¿cuáles capas de la Tierra son afectadas? A. I y II. B. I y III. C. II y III. D. Solo II. 3 Los glaciares son parte de la capa denominada A. geosfera. B. litosfera. C. atmósfera. D. hidrosfera. 4 ¿Cuál es un componente de la litosfera? A. Nube. B. Manto. C. Granizo. D. Quebrada. 5 La capa de la atmósfera donde ocurren los eventos meteorológicos se denomina A. ionosfera. B. mesosfera. C. troposfera. D. estratosfera. 6 ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta en relación con la capa de ozono? A. Absorbe las radiaciones ultravioleta dañinas que provienen del Sol. B. Mantiene una temperatura adecuada para la vida en el planeta. C. La afectan gases como el dióxido de carbono y el metano. D. Es una capa que se halla en la ionosfera. 7 ¿Cuál es un gas de efecto invernadero? A. Metano. B. Oxígeno. C. Nitrógeno. D. Hidrógeno. 172 Unidad 5 • El agua

Realice las siguientes actividades: 8 Anote dos funciones de la hidrosfera en el mantenimiento de la vida en el planeta. 9 Explique qué es el calentamiento global. 10 Escriba un ejemplo sobre cómo se relacionan la contaminación ambiental y la deforestación de los bosques con las inundaciones y los deslizamientos de tierra. 11 Lea el texto y responda. Algunos estudiantes de sétimo año abren el tubo de la pila del colegio para tomar agua y no lo cierran hasta que la última persona de la fila haya terminado. Un docente les sugiere usar un vaso para no desperdiciar el agua, y cerrar la llave entre una persona y otra. Sin embargo, los jóvenes no creen que sea necesario, pues en su comunidad llueve mucho y el agua nunca falta. a. ¿Por qué cree que el docente les hace esas sugerencias? b. ¿Qué les diría a los estudiantes para respaldar las sugerencias del docente? © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 173

1. Hidrosfera El agua ¿Qué hay en mayor cantidad en el planeta: agua o tierra? Tres cuartas partes de la superficie de la Tierra, también llamada el Planeta Azul, están cubiertas por agua. ¿Alguna vez ha probado accidentalmente agua de mar? Si lo ha hecho, habrá notado que su sabor es muy distinto al del agua que sale de la llave de su casa. Esto se debe a que las masas de agua pueden tener diferente contenido de sal. Según ese criterio, se pueden clasificar en salada, salobre o dulce. El agua salada tiene más de 30 gramos de sal por litro; la salobre posee entre 0,5 y 30 gramos de sal por litro, mientras que la dulce contiene menos de 0,5 gramos de sal por litro. El agua salada es mucho más abundante que el agua dulce. Se estima que aproximadamente el 97 por ciento del agua de la Tierra es salada, mientras que solo el 3 por ciento es dulce y salobre. El agua salada se encuentra en los océanos; la dulce, en los continentes, en diversas fuentes como ríos, lagos, lagunas, casquetes polares y glaciares, y la salobre en manglares y estuarios, por ejemplo. De todas las fuentes de agua dulce, solo algunas pueden ser utilizadas por los seres vivos. Las otras no están disponibles, pues se encuentran en los hielos milenarios (glaciares). Las masas de agua también se clasifican en superficiales o subterráneas. Las superficiales fluyen o se almacenan sobre la superficie terrestre, como los ríos, los lagos, los océanos y los glaciares. Las aguas subterráneas se almacenan o corren bajo la superficie terrestre; por ejemplo, el agua de las cavernas de Venado, en San Carlos. Lagos y lagunas. Las masas de agua que se acumulan en ciertas zonas de la superficie, sin salir al mar, forman lagos y lagunas. Océanos. Las grandes extensiones de agua que cubren la Tierra representan la mayor reserva natural de esta sustancia. Estas grandes masas de agua salada separan los continentes entre sí. Las aguas cercanas a las costas, que son menos profundas, se llaman mares. Glosario iceberg. Fragmento muy grande de hielo que se encuentra flotando en el agua, generalmente en el mar. infiltrar. Penetrar lentamente desde la superficie hacia el interior de la Tierra. manglar. Terreno en el área costera de regiones tropicales que se inunda cuando sube la marea. 174 Unidad 5 • El agua

Distribución del agua sobre la Tierra El agua de nuestro planeta está distribuida en la atmósfera, mares, océanos, aguas subterráneas, lagos, ríos, casquetes polares y glaciares, que constituyen en su conjunto la hidrosfera. En ella, el agua puede hallarse en estado sólido, como los icebergs o los glaciares; en estado líquido, como los mares, y en estado gaseoso, como el vapor de agua en el aire. También forma una parte del cuerpo de todos los seres vivos, incluido el ser humano, y está presente en los alimentos. En las siguientes gráficas se muestra la distribución de la cantidad de agua salada y dulce que existe en la Tierra. Hielo. Las reservas sólidas de agua dulce se encuentran principalmente en las zonas polares de la Tierra; también existen durante todo el año en montañas muy altas (nieves perpetuas) y en los glaciares. Ríos. Las masas de agua dulce que fluyen en la superficie de la Tierra forman ríos, riachuelos y arroyos. En nuestro país, estos nacen comúnmente a los pies de las montañas y avanzan por la superficie hasta llegar al mar. Aguas subterráneas. El agua dulce que se infiltra bajo la superficie de la tierra desde los ríos, los lagos o el suelo (después de las precipitaciones) es generalmente muy pura, por lo que resulta apta para el consumo humano. Atmósfera. El agua dulce se encuentra en la atmósfera como vapor y en pequeñas gotitas que forman las nubes. Total de agua Aguas subterráneas profundas 30,1% Ríos, lagos, lagunas 0,3% Casquetes polares y glaciares 68,7% Agua salada 97% Agua dulce 3% Agua dulce Indicador de evaluación Reconoce las características de la hidrosfera. + informados Los humedales son áreas que están permanente o temporalmente inundadas, como ríos, manglares, lagos y pantanos. Son el hábitat de muchas especies permanentes o migratorias. También, son fuente de agua para muchas comunidades. Actividades Evaluación formativa 1. Defina, con sus propias palabras, qué es la hidrosfera. 2. Deduzca por qué la hidrosfera es una capa discontinua. 3. Mencione cuáles son dos propiedades características del agua. © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 175

El ciclo hidrológico Recuerde un día lluvioso y piense en las gotas que caen. ¿Por qué esa agua no cayó en otro momento o en otro lugar? Cuando la lluvia se detiene, ¿qué ocurre con el agua que cayó en el suelo? En 2016 varias regiones de nuestro país, como Guanacaste, sufrieron sequías, debido a una prolongada ausencia de lluvias causada por el fenómeno de El Niño. ¿Qué es el fenómeno de El Niño? Las respuestas a todas estas preguntas se relacionan con el ciclo hidrológico y algunos fenómenos que lo afectan, como el ENOS. El ciclo del agua en la naturaleza El ciclo hidrológico o ciclo del agua es el conjunto de procesos y transformaciones que permiten que el agua circule por las distintas capas de la Tierra. Este ciclo permite la regulación de la temperatura de la superficie del planeta. Además, hace posible la disponibilidad del agua para las distintas necesidades de los organismos y la purificación del líquido debido, principalmente, a la infiltración y la evaporación. En el ciclo hidrológico, el agua que cae en forma de lluvia, nieve o granizo puede llegar a un río o a un lago, puede infiltrarse en el suelo y formar parte de las aguas subterráneas, o puede caer directamente al océano. Desde los cuerpos de agua superficiales, el agua se evapora, gracias a la energía solar, para volver a la atmósfera y caer nuevamente en forma de precipitación. El ciclo del agua comprende los siguientes procesos: Evaporación. El calor solar evapora el agua de océanos, ríos o lagos. Así, esta sube a la atmósfera en forma de vapor. Condensación. El vapor de agua que llega a las zonas altas de la atmósfera encuentra áreas de baja temperatura y se enfría formando gotas muy pequeñas que constituyen las nubes. Precipitación. Cuando las nubes acumulan grandes cantidades de agua, esta precipita a la tierra en forma de lluvia. Si esto ocurre en zonas frías, caerá como nieve o granizo. Escorrentía. El agua se mueve sobre la superficie de la Tierra en forma de ríos. Esta agua proviene de las precipitaciones, o del derretimiento de los hielos de montañas, y circula hasta el mar. Percolación. Una parte del agua que se encuentra en la superficie de la Tierra se infiltra hacia las capas subterráneas y forma ríos subterráneos que circulan hacia el mar. Transpiración. Los seres vivos pierden agua en forma de vapor. Este sube a la atmósfera. Shutterstock 1. Hidrosfera Dato Para abordar el trabajo de estos contenidos es importante que sepa: N Definir qué es el clima y reconocer cuáles factores lo afectan. Actividades Evaluación formativa 1. Escriba una composición en la que explique cómo las plantas y los animales intervienen en el ciclo del agua. a. Justifique la importancia del ciclo hidrológico para esos seres vivos. 176 Unidad 5 • El agua

ENOS: El Niño-Oscilación del Sur El fenómeno El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) es un ciclo climático global que consiste en un cambio de las temperaturas “normales” de las aguas superficiales del océano Pacífico ecuatorial. Es causado por la interacción entre la superficie del océano y la atmósfera. Altera los patrones globales de precipitaciones, circulación de las masas de aire y presión atmosférica. Sus efectos dependen de la intensidad del evento y de la interacción con otros fenómenos climáticos. ENOS oscila entre una fase cálida, llamada El Niño, y otra fría, conocida como La Niña. Cada una tarda generalmente entre 3 y 5 años; El Niño ocurre con más frecuencia que La Niña. Además, cuando finaliza la fase de El Niño, no necesariamente se desarrolla La Niña inmediatamente, ni viceversa. ENOS también tiene un componente que afecta la atmósfera, llamado Oscilación del Sur. Durante el fenómeno de El Niño la temperatura de las aguas oceánicas superficiales aumenta entre 5 ºC y 10 ºC, debido a un cambio en los patrones del viento que causa la disminución de las corrientes marinas. En Costa Rica la influencia de El Niño se manifiesta como un déficit de lluvias en el Valle Central y en la vertiente del Pacífico, y un exceso de precipitaciones en la vertiente del Caribe. Además, la época seca es más cálida y seca, lo que causa que mueran corales y otras especies marinas debido al calentamiento prolongado de las aguas, y ocasiona sequías, como la ocurrida en la provincia de Guanacaste en 2016. Durante La Niña, los vientos alisios aumentan y provocan que las corrientes frías a lo largo del ecuador y de la costa occidental de América del Sur se intensifiquen. Entonces, las temperaturas de las aguas oceánicas superficiales descienden unos 4 ºC. La Niña, al contrario de la fase cálida, genera un aumento anormal de la cantidad de lluvia. En consecuencia, hay inundaciones y deslizamientos en áreas vulnerables debido a efectos de los huracanes, que son más destructivos. Las siguientes imágenes representan las temperaturas del océano Pacífico tropical durante los fenómenos de El Niño (izquierda) y La Niña (derecha): B Comparación entre los fenómenos El Niño y La Niña. El color rojizo significa temperaturas más altas que el promedio; el azul oscuro representa aguas más frías de lo normal. Masa de agua de bajas temperaturas Masa de agua cálida Indicadores de evaluación Explica los procesos del ciclo hidrológico. Analiza el fenómeno ENOS y su impacto en el clima. Glosario alisios. Vientos persistentes que circulan entre los trópicos y soplan del noreste al suroeste en el hemisferio norte, y del sureste hacia el noroeste en el hemisferio sur. Shutterstock Shutterstock © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 177

La Oscilación del Sur consiste en un cambio en la presión atmosférica en el mar en una zona comprendida entre Australia y la isla de Tahití. Las brisas marinas que origina la Oscilación del Sur modifican el patrón de movimiento de los vientos. Estos cambios producen sequías en unas regiones e inundaciones en otras. Impacto del ENOS en las actividades cotidianas y productivas El ENOS afecta diversas actividades cotidianas y productivas; por ejemplo: • Las sequías provocadas por El Niño en las regiones tropicales producen estragos en la agricultura y la ganadería, ya que los cultivos y los animales domésticos requieren agua para llevar a cabo sus procesos fisiológicos. • Las poblaciones de ciertos animales marinos disminuyen con el aumento de la temperatura de las aguas oceánicas durante El Niño. Por ejemplo, en algunas regiones millones de salmones han muerto asfixiados por las algas que proliferan con las altas temperaturas y la ausencia de lluvias. • Las fuertes lluvias causadas por La Niña incrementan la incidencia de inundaciones y deslizamientos. Esto puede ocasionar grandes pérdidas económicas en labores de limpieza y reparación de la infraestructura. Los derrumbes de tierra afectan la circulación de los vehículos. Estas situaciones, además, ponen en riesgo la vida de las personas y de otros seres vivos. • El turismo de las regiones afectadas con sequías e inundaciones disminuye, debido al riesgo que implica para los visitantes. • La industria pesquera del oeste de América del Sur se beneficia con La Niña, ya que las masas de agua fría suben a la superficie cargadas de plancton, el cual atrae peces y crustáceos. D El Niño ha provocado sequías en regiones como Guanacaste. Shutterstock 1. Hidrosfera Actividades Evaluación formativa 1. Analice de qué manera se relaciona el fenómeno ENOS con el ciclo hidrológico. 2. Investigue cuándo ocurrieron los últimos fenómenos de El Niño y La Niña en Costa Rica. a. ¿Cuánto tiempo tardaron? b. ¿Qué efectos tuvieron esos fenómenos en nuestro país? c. ¿En cuál fase estamos en este momento? 3. Lea el siguiente texto: El fenómeno de La Niña influyó en la formación del huracán Otto a finales de noviembre de 2016. Este fue el primer huracán que cruzó Costa Rica; sus vientos de más de 150 km/h afectaron varios cantones del norte del país, como Upala y Bagaces. a. Investigue cómo influyó La Niña en la formación del huracán Otto. b. Justifique la importancia de los pronósticos del tiempo y de la información de los satélites meteorológicos en la mitigación de los efectos de ese evento atmosférico. Glosario plancton. Conjunto de organismos diminutos, autótrofos y heterótrofos, que habitan en la capa superficial de los ecosistemas acuáticos. Flotan y son incapaces de nadar contra la corriente. 178 Unidad 5 • El agua

Indicador de evaluación Destaca el impacto del ENOS en las actividades cotidianas. Resumen de conceptos • La hidrosfera es la capa de la Tierra conformada por toda el agua del planeta. El agua está en nubes, mares, océanos, aguas subterráneas, lagos, ríos, casquetes polares y glaciares. Puede hallarse en estado sólido, líquido o gaseoso (vapor de agua). • Aproximadamente el 97 por ciento del agua de la Tierra es salada, es decir tiene más de 30 gramos de sal por litro. El restante 3 por ciento es dulce (contiene menos de 0,5 gramos de sal por litro) y salobre (posee entre 0,5 y 30 gramos de sal por litro). • Las masas de agua superficiales son las que fluyen o se almacenan sobre la superficie terrestre, como los ríos, los lagos, los océanos y los glaciares. Las aguas subterráneas se almacenan o corren bajo la superficie terrestre. • El ciclo del agua es el proceso que hace que el agua circule por las distintas capas de la Tierra. La energía solar provoca que el agua se evapore y suba a la atmósfera. Ahí, se condensa y forma las nubes. Luego, cae como precipitación (lluvia, nieve o granizo) a los cuerpos de agua o se infiltra en el suelo hasta llegar a las aguas subterráneas. Este proceso contribuye a la regulación de la temperatura del planeta, y hace posible la disponibilidad del agua para los organismos y la purificación del líquido. • El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) consiste en un cambio en las temperaturas “normales” de las aguas superficiales del océano Pacífico ecuatorial, provocado por la interacción de la hidrosfera y la atmósfera. Tiene dos fases, El Niño y La Niña, y un componente atmosférico llamado Oscilación del Sur. • El ENOS altera los patrones globales de precipitaciones, circulación de las masas de aire y presión atmosférica. • El Niño se da por un aumento de la temperatura de las aguas oceánicas superficiales. En Costa Rica ocasiona escasez de lluvias en el Valle Central y en la vertiente del Pacífico, y un exceso en la vertiente del Caribe. Además, la época seca es más larga y más seca. • La Niña ocurre debido a un descenso de las temperaturas de las aguas oceánicas superficiales, lo que genera un aumento anormal de la cantidad de lluvia en todo el territorio nacional. • La Oscilación del Sur ocasiona que se modifique el patrón de los vientos, lo que produce sequías en unas regiones e inundaciones en otras. Actividades de cierre 1. Explique de qué manera se distribuye el agua del planeta. 2. Mencione la diferencia entre el agua salada, la dulce y la salobre. a. Cite en cuáles cuerpos de agua se distribuye cada una. b. Mencione los dos tipos de agua dulce, según la manera en que se distribuye. 3. Explique qué es el ENOS. a. Analice. ¿Cuáles son sus efectos en la hidrosfera? b. Describa dos efectos del ENOS en las actividades productivas. Trabaje en la siguiente dirección electrónica: www.santillana.cr/OD/ erupciones_ENOSC7 – Explique la relación que establece el estudio entre las erupciones volcánicas y el fenómeno ENOS. – Comente cuál es la relevancia de la investigación mencionada. Puente con las TIC © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 179

Las cuencas hidrográficas Los recursos hídricosson fuentes de agua como los ríos, lagos y mares que son de utilidad para las personas; por ejemplo, para la navegación, la agricultura, la industria y la recreación. Los seres humanos dependen principalmente del agua dulce para su sobrevivencia, ya que este líquido es vital para el adecuado funcionamiento del organismo. La mayor parte del agua dulce que utilizamos fluye a través de cuencas hidrográficas. ¿Qué es una cuenca hidrográfica? Una cuenca hidrográfica es un área geográfica que contiene un conjunto de ríos y quebradas cuya agua drena en un cuerpo de agua de mayor tamaño, como el mar, un lago o un río de grandes dimensiones. Además del territorio, las cuencas hidrográficas constan de otros componentes como la flora, la fauna y las comunidades humanas. El siguiente esquema muestra las secciones en que se divide una cuenca hidrográfica: 2. Recursos hídricos En Costa Rica hay 34 cuencas hidrográficas ubicadas en las vertientes Caribe, Pacífico y San Juan. Las cuencas grandes, como la del río Grande de Tárcoles, están constituidas por varias subcuencas. Dato Para abordar el trabajo de estos contenidos es importante que sepa: N Diferenciar entre recursos inagotables, renovables y no renovables. Cuenca alta. Área de elevada altitud como las montañas o los cerros, donde los ríos nacen y desde donde descienden las aguas transportando materiales hacia las partes bajas de la cuenca. Por lo general, en este sector el recurso hídrico se utiliza en la generación de energía eléctrica y el turismo. Cuenca media. Zona de altitud media donde se juntan las aguas recogidas en las partes altas; los ríos corren en este sector, manteniendo un cauce definido. Las fuentes de agua se aprovechan en actividades como la agricultura, el turismo y la construcción. Cuenca baja. Sector en tierras de baja altitud donde las aguas que arrastran materiales de partes más altas desembocan en ríos de gran tamaño, estuarios o en el mar. En esta sección hay más asentamientos humanos, por lo que se desarrolla un mayor número de actividades productivas que dependen del recurso hídrico, como la agricultura, la ganadería y diversas industrias. Shutterstock 180 Unidad 5 • El agua

Indicadores de evaluación Define el concepto de ”recurso hídrico” y ”cuenca hidrográfica”. Enumera las formas en que se utiliza el recurso hídrico y las maneras de protegerlo. Funciones de las cuencas hidrográficas Las fuentes de agua de las cuencas hidrográficas son indispensables para la sociedad humana. Su principal función es el abastecimiento de agua dulce. El ser humano utiliza este líquido para beber, cocinar, lavar, asearse, irrigar los cultivos y dar de beber a los animales del ganado. En ciertas industrias se utiliza gran cantidad de agua, a la cual se le aplican controles como los siguientes: • En la producción de bebidas y alimentos se llevan a cabo controles biológicos y químicos para evitar la presencia de agentes patógenos y sustancias nocivas. • En la fabricación de productos químicos, como los refrigerantes, el control biológico no es riguroso, pero resulta fundamental el estudio de las características físicas y químicas del agua utilizada. La concentración de sales, por ejemplo, puede hacer que el agua sea altamente corrosiva, lo que podría producir la adherencia de estos compuestos a las paredes de las cañerías por las que circula. • En la industria farmacéutica se usa agua destilada, es decir, sin sales ni gases en solución, con el fin de evitar la presencia de sustancias disueltas que contaminen las soluciones farmacéuticas. Las cuencas hidrográficas, a nivel general, prestan diversos servicios en los ecosistemas; entre ellos: • Regulación del clima. La vegetación de la cuenca hidrográfica interviene en el ciclo del agua: la transpiración de las plantas contribuye a la formación de nubes. Las raíces de los árboles facilitan el drenaje natural y previenen las inundaciones; por otra parte, impiden la erosión del suelo. • Mantenimiento y protección de la biodiversidad. Los seres vivos de una región dependen de la disponibilidad de las fuentes de agua, ya sea para su nutrición o como hábitat. Las plantas de la cuenca hidrográfica proveen alimento y refugio a los animales. Presión sobre las cuencas hidrográficas Por lo general, en las partes altas de una cuenca hidrográfica (cuenca alta) hay poca presión sobre el recurso hídrico debido a que en ese sector no hay una población humana grande; en consecuencia, las aguas son limpias. En las cuencas media y baja hay asentamientos humanos más grandes, por lo que en ellas se desarrollan muchas actividades agropecuarias e industriales. En estos sectores se localiza la mayor parte de los acuíferos de donde se extrae el agua para el consumo humano y uso industrial. En Costa Rica, por ejemplo, hay una gran disponibilidad de agua subterránea en los acuíferos de Barva y Colima. Los acuíferos se pueden contaminar por las aguas negras y los agroquímicos que se infiltran, por lo que el agua dulce puede escasear en el futuro próximo. En esta década aproximadamente 3 de cada 10 personas en el mundo no cuentan con agua potable en su casa, y 6 de cada 10 no tienen acceso a un suministro de agua dulce con las condiciones adecuadas de higiene. D La cuenca del río Grande de Tárcoles se halla en la vertiente del Pacífico. Glosario acuífero. Estructura geológica subterránea en la que se acumula el agua. Actividades Evaluación formativa 1. Investigue a cuál cuenca hidrográfica pertenece el área donde usted vive. a. Cite el nombre del principal acuífero que abastece su comunidad. b. Mencione las presiones sobre el recurso hídrico en el sector de la cuenca donde usted habita. c. Nombre cinco organismos silvestres que habitan en el área de la cuenca. Shutterstock © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 181

2. Recursos hídricos Los recursos marítimos Aunque los recursos hídricos esenciales para el ser humano son los de agua dulce, los de agua salada y salobre también le proporcionan múltiples beneficios como medio para la navegación y en la obtención de energía y alimentos. El conjunto de recursos naturales que provienen de los cuerpos de agua salada y salobre se denominan recursos marítimos (o marino-costeros). Algunos de ellos provienen de ecosistemas muy diversos como la zona batial del océano, los arrecifes coralinos y los manglares. Zona batial La zona batial o zona batipelágica es una región del océano que se extiende desde los 200 m hasta los 2000 m de profundidad. Sus aguas tienen temperaturas bajas y en ellas es posible encontrar animales que nadan libremente, como peces de todas clases, tortugas marinas, medusas y mamíferos marinos. En el fondo oceánico habitan organismos como algas, plantas marinas, gusanos de mar, crustáceos, moluscos como las almejas y algunos peces, como los lenguados. Arrecife de coral Los arrecifes son estructuras a base del carbonato de calcio que secretan diminutos animales llamados corales; se desarrollan en los mares tropicales donde el agua es cálida, poco profunda y clara. Los corales habitan en grandes colonias, por lo que un arrecife puede medir miles de kilómetros. Estos ecosistemas son el hogar de un 25 por ciento de toda la vida marina del planeta; es decir, son sumamente diversos. Además de los corales, en un arrecife habitan algas, esponjas, medusas, gusanos marinos, crustáceos, moluscos, equinodermos y peces. También son visitados por tortugas marinas y delfines. Manglar Los manglares son ecosistemas que se desarrollan en la costa y reciben influencia tanto del agua salada de los mares como de las aguas dulces continentales. Los árboles dominantes son los mangles; estos cuentan con adaptaciones como las raíces aéreas, que les permiten vivir en ambientes con altas concentraciones de sales, poco oxigenados y con mareas fuertes. En ellos habita una gran cantidad de moluscos y crustáceos, peces juveniles y anfibios. Son un importante sitio de alimentación y anidación de muchas aves acuáticas. Dato En el anexo 8 de la página 219 se describe la labor del Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (Cimar). N ¿Cuál es la labor del Cimar? Shutterstock Shutterstock Shutterstock 182 Unidad 5 • El agua

Indicadores de evaluación Reconoce la importancia de los recursos marítimos en la sociedad. Elabora un listado de las actividades productivas vinculadas a los recursos marítimos. E El turismo de observación de cetáceos debe apegarse a un estricto código de conducta para evitar causar estrés en los mamíferos marinos. Servicios que proveen los recursos marítimos Los recursos marinos y costeros realizan funciones indispensables para la vida en la Tierra; por ejemplo: • El plancton es la base de las cadenas alimentarias de los ecosistemas del océano. • Las algas al realizar fotosíntesis absorben dióxido de carbono y producen oxígeno. • Los arrecifes de coral dan refugio y alimento a gran cantidad de animales marinos y forman una barrera protectora que mitiga los efectos de las tormentas sobre las costas. También son el sitio de reproducción de muchos organismos acuáticos. • Los manglares son sitio de alimentación y reproducción de muchos animales silvestres. Protegen las costas de tormentas y contribuyen a prevenir inundaciones; además, forman una barrera que impide que los sedimentos lleguen a los arrecifes de coral. • Los océanos intervienen en la circulación del agua en el planeta. Actividades económicas vinculadas a los recursos marítimos La gran variedad de recursos marinos-costeros permite al ser humano aprovecharlos de las siguientes maneras: • Diversas especies de algas, moluscos, crustáceos y peces son parte de la dieta de muchas personas en todo el mundo. En países como Costa Rica se lleva a cabo la pesca en diferentes modalidades: deportiva, artesanal y comercial. • Ciertas algas marinas se procesan para ser utilizadas como fertilizante, ya que contienen nitrógeno, potasio, magnesio y otros elementos beneficiosos para las plantas. • En ciertos países existen centrales eléctricas mareomotrices que producen electricidad con la fuerza de las olas del mar. • Los combustibles fósiles (petróleo y gas natural) se extraen del fondo del océano a través de plataformas petrolíferas. • Algunas compañías han desarrollado biocombustibles extraídos de algas. • El turismo llevado a cabo en áreas costeras en algunos casos se enfoca en la observación de ballenas, delfines y aves acuáticas en su hábitat natural. D Los manglares de los ríos Térraba-Sierpe son un sitio de reproducción del molusco Anadara tuberculosa, conocido en Costa Rica como ”piangua”. Shutterstock Shutterstock Glosario mareomotriz. Energía que se obtiene al aprovechar las mareas. © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 183

D Movimientos de ascenso y descenso del nivel del mar causados por la fuerza de gravedad de la Luna. Luna Marea alta Marea baja Marea alta Marea baja Las mareas Las mareas son los movimientos de ascenso y descenso del nivel del agua del mar, ocasionados por la fuerza de atracción que ejerce la Luna sobre los océanos. El nivel del agua sube en la zona terrestre más próxima a la Luna y en la situada en la parte opuesta, aunque con menor intensidad. En estos puntos en los que el nivel del agua sube, se dice que hay marea alta o pleamar, y las aguas cubren las playas. Por el contrario, en las zonas en las que el agua es desplazada y baja su nivel, se habla de marea baja o bajamar, y las playas quedan al descubierto. Cada día se producen ambas mareas; por lo general, en las zonas costeras se observan dos pleamares y dos bajamares por día. Aunque la diferencia entre la marea alta y baja en mitad del océano es de apenas 1 m, en algunas costas esta diferencia alcanza los 15 m. Con las fases de luna llena y luna nueva se producen las mareas más altas y las más bajas. En estas dos fases la presencia de los peces aumenta. Durante el cuarto creciente y cuarto menguante se reduce al mínimo la diferencia entre las mareas alta y baja. Las mareas se pueden medir desde los satélites o con un instrumento denominado mareógrafo. En la medición de las mareas se consideran los siguientes aspectos: • La altura del nivel del mar, en metros, con respecto a un punto de referencia fijo que no esté perturbado por el oleaje. • El momento (tiempo) en que se realiza la medición. • Las coordenadas geográficas. Para las comunidades que habitan cerca de las costas resulta útil saber cuándo ocurrirán las mareas. Si, por ejemplo, se dedican a la pesca, les conviene determinar en qué momentos habrá marea alta y baja. Asimismo, los sectores de transporte marítimo y turismo deben planificar sus actividades de acuerdo con las mareas para garantizar la seguridad de las personas. La información sobre los momentos en que se producirán la pleamar y la bajamar en un lugar determinado está contenida en una tabla de mareas; esta es una publicación que muestra un pronóstico de las horas en que ocurrirán las mareas altas y bajas, así como su posible altura. 2. Recursos hídricos Actividades Evaluación formativa 1. Averigüe si es más seguro para un bañista meterse al mar durante pleamar o en bajamar. Justifique su respuesta. 2. Indague cuál es la influencia del Sol en las mareas. a. Explique a qué se les llama ”marea viva” y ”marea muerta”. Trabaje en la siguiente dirección electrónica: www.santillana.cr/OD/mareasC7 – Observe la animación de las mareas. – Explique la relación entre la Luna y las mareas. Puente con las TIC 184 Unidad 5 • El agua

Indicadores de evaluación Explica qué son las mareas. Distingue las características de las mareas altas y bajas. Resumen de conceptos • Los recursos hídricos son fuentes de agua útiles para las personas. • La mayor parte del agua dulce que los seres humanos aprovechan para beber, cocinar, lavar, asearse, irrigar los cultivos y otras actividades se encuentra en las cuencas hidrográficas. • Las cuencas hidrográficas son áreas geográficas que contienen ríos y quebradas cuya agua drena en un cuerpo de agua de mayor tamaño, como el mar, un lago o un río de grandes dimensiones. La flora, la fauna y las comunidades humanas también forman parte de las cuencas hidrográficas. • Las cuencas hidrográficas prestan servicios ecosistémicos como la regulación del clima y el mantenimiento y la protección de la biodiversidad. • En las partes media y baja de la cuenca hidrográfica hay una mayor cantidad de asentamientos humanos. En estos sectores se localiza la mayor parte de los acuíferos de donde se extrae el agua para el consumo humano y uso industrial, y es donde el recurso hídrico sufre mayor presión. • El conjunto de recursos naturales que provienen de los cuerpos de agua salada y salobre se denominan recursos marítimos o marino-costeros. • Los ecosistemas marinos y costeros proveen múltiples servicios ecosistémicos, entre ellos servir de sitio para la reproducción de diversas especies de animales silvestres. • Las mareas son movimientos de ascenso y descenso del nivel del agua del mar, causados por la fuerza de gravedad de la Luna. Pueden ser altas, si sube el nivel del mar, o bajas, cuando baja el nivel del agua. • Las comunidades que habitan en regiones costeras se benefician de los pronósticos de las mareas, ya que con ellos pueden planificar actividades como la pesca, el transporte marítimo y el turismo. Actividades de cierre 1. Complete el cuadro comparativo con las características de los sectores de una cuenca hidrográfica. Característica Cuenca alta Cuenca media Cuenca baja Altitud Usos del recurso hídrico a. Explique en cuál sector de la cuenca hidrográfica (alta, media o baja) hay menor presión sobre el recurso hídrico. 2. Mencione un ecosistema marino o costero de Costa Rica. a. Enumere dos servicios que proveen los recursos marítimos de ese ecosistema. b. Ilustre, con un ejemplo, una actividad económica ligada a cada uno de esos recursos. 3. Describa la diferencia entre una marea alta y una marea baja. © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 185

¿Qué aprendió? ¿Qué recuerda? Evaluación sumativa Evaluación diagnóstica ¿Cómo va? Evaluación sumativa Marque la alternativa correcta. 1 Lea los siguientes nombres de cuerpos de agua: III. Manglar IV. Estuario I. Laguna II. Glaciar ¿Cuáles son de agua salobre? A. I y II. B. III y IV. C. Solo II. D. Solo III. 2 ¿En cuál cuerpo el agua se halla en estado sólido? A. Quebrada. B. Acuífero. C. Iceberg. D. Lago. 3 Lea el siguiente texto: Los organismos pierden agua en forma de vapor. Este sube a la atmósfera. ¿A cuál proceso del ciclo hidrológico se refiere el texto? A. Escorrentía. B. Evaporación. C. Transpiración. D. Condensación. 4 ¿Qué sucede en el proceso denominado percolación? A. Parte del agua de la superficie terrestre se infiltra hacia las capas subterráneas. B. El vapor de agua que llega a las zonas altas de la atmósfera se enfría y forma gotas. C. En zonas frías el agua acumulada en las nubes cae a la tierra en forma de granizo. D. El agua de las precipitaciones se mueve sobre la superficie terrestre en forma de ríos. 5 ¿Cuál es un posible efecto del fenómeno El Niño? A. El nivel de precipitación aumenta en Guanacaste. B. Aumenta la cantidad de lluvia en todo el país. C. Disminuye la temperatura en el Valle Central. D. Se dan sequías en la vertiente del Pacífico. 6 ¿Cuál es un recurso marítimo que se puede encontrar en los arrecifes coralinos? A. Almeja. B. Ave acuática. C. Gusano de mar. D. Esponja de mar. 7 ¿Cómo se llama la energía producida con la fuerza de las olas? A. Eólica. B. Geotérmica. C. Mareomotriz. D. Hidroeléctrica. 186 Unidad 5 • El agua

Realice las siguientes actividades: 8 Anote la letra que corresponde al tipo de marea. 9 Explique por qué el fenómeno La Niña se asocia con una mayor cantidad de inundaciones y deslizamientos. 10 Destaque dos funciones ecológicas de las cuencas hidrográficas. 11 Describa dos servicios ecológicos que proveen los arrecifes de coral. 12 Justifique con dos razones la importancia de los recursos marítimos para los habitantes de las zonas costeras. A Bajamar B Pleamar Shutterstock Shutterstock © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 187

3. Cambio climático El efecto invernadero y el calentamiento global Desde el comienzo de la era industrial, se observa un incremento de la temperatura terrestre como consecuencia del aumento de la proporción de los gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera. Este fenómeno se conoce como calentamiento global. Si el calor sigue aumentando, los hielos polares se derretirán. Esto provocaría la inundación de las zonas costeras. El efecto invernadero es necesario para la vida del planeta. Si este fenómeno natural no se produjera, la temperatura de la Tierra sería de 18 ºC bajo cero. Atmósfera Troposfera Estratosfera Capa de ozono Energía solar Los GEI atrapan el calor del Sol en las capas inferiores de la atmósfera. Sin ellos, nuestro planeta se congelaría y nada podría vivir en él. Como ocurre en un invernadero, la radiación del Sol calienta el aire que hay dentro del lugar, y el cristal o el plástico que lo recubre no deja que el calor salga. En la Tierra, la función de la cubierta aislante la cumplen los gases de efecto invernadero (GEI), como el dióxido de carbono (CO2), el metano, el óxido nitroso y el vapor de agua. Una parte de la radiación solar es absorbida por la superficie de la Tierra, y otra parte se refleja. Los GEI retienen gran parte del calor reflejado. El resto del calor sale hacia el espacio. El calentamiento global también ocasionará que se evapore más agua de los océanos. El vapor de agua, a su vez, actúa como gas de efecto invernadero, lo que genera un mayor calentamiento y un efecto amplificador. Los gases de efecto invernadero Principales gases de efecto invernadero y su contribución al calentamiento global. Óxido nitroso: 7% CO2 : 56% CFC: 23% Metano: 14% 188 Unidad 5 • El agua

Indicadores de evaluación Establece la relación entre el efecto invernadero y el calentamiento global. Analiza la influencia de las acciones humanas en el aumento de los gases de efecto invernadero. Energía solar Radiaciones solares En zonas alejadas del mar, el calentamiento produce la evaporación del agua del suelo y, por lo tanto, aridez. Esto afecta las actividades agropecuarias ocasionando sequías, deser tización e incendios forestales. Desde la década de 1990 en adelante, los veranos han sido los más calurosos desde que se llevan registros. De hecho, las olas de calor extremo han causado muchas muertes en Europa y Asia. Los gases de efecto invernadero impiden que el calor salga reflejado hacia el espacio; esto aumenta la temperatura. Vehículos tradicionales. Funcionan mediante la quema de combustibles fósiles. Emiten 1,5 millones de toneladas de CO2 al año. Ganadería y agricultura intensivas. El metabolismo de los rumiantes produce abundante metano que, como gas de efecto invernadero, es 58 veces más potente que el CO2. Aerosoles, espumas y refrigeración. Generan clorofluorocarburos (CFC), cuyo poder invernadero es miles de veces mayor que el del CO2, y participan en la expansión del agujero de ozono. Plantas termoeléctricas. Generan energía eléctrica a partir del carbón. Emiten 2,5 millones de toneladas de CO2 al año. Industrias plásticas, quema de combustibles. Producen óxido nitroso, cuyo poder es tres veces mayor que el del CO2 y se combina con agua dando lugar a la lluvia ácida. Principales causas del aumento de gases de efecto invernadero Deforestación. La tala indiscriminada de árboles incrementa el calentamiento global. Con millones de árboles menos, una gran proporción de dióxido de carbono se acumula en la atmósfera sin ser utilizada en la fotosíntesis. La fotosíntesis contra el calentamiento global. Las plantas y las algas utilizan el gas dióxido de carbono, la energía solar y el agua para crear su propio alimento a partir del proceso de fotosíntesis. Esta transformación química produce glucosa, el nutriente que permite que las plantas se desarrollen, así como el gas oxígeno que la mayoría de los seres vivos requiere en la respiración. Entrada de agua Entrada de dióxido de carbono Salida de oxígeno Las acciones humanas que emiten a la atmósfera grandes cantidades de GEI son en gran parte responsables del calentamiento del clima del planeta. © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 189

3. Cambio climático Consecuencias del cambio climático El calentamiento global afecta el ciclo hidrológico al causar la modificación del régimen de precipitaciones; es decir, las épocas del año con periodos de lluvia varían y la duración de esos lapsos cambia; se modifican, además, la cantidad de precipitación en diversas regiones y la sensación térmica. Todos estos fenómenos se denominan cambio climático. El cambio climático ha provocado que los efectos de los fenómenos El Niño y La Niña sean más intensos. En ciertas zonas se producen sequías; en otras, inundaciones. Esto afecta las actividades productivas como la agricultura y el turismo. La escasa disponibilidad del recurso hídrico en zonas afectadas por la sequía incrementa el riesgo de que las personas sufran deshidratación. Además, bajará el rendimiento de cultivos como el café, la caña de azúcar y el maíz. En la región del Caribe, las inundaciones provocadas por lluvias intensas afectan la sobrevivencia de los pastos, el banano, las raíces y los tubérculos. El aumento de la cantidad de lluvia causa que los suelos se vuelvan inestables; esto puede producir deslizamientos que, a su vez, impidan el paso en diversas rutas. Todo lo anterior le resta atractivo turístico al país, debido a las implicaciones en la seguridad de los visitantes. Algunas especies de organismos como las que habitan en arrecifes de coral, manglares y páramos son poco tolerantes a las variaciones de temperatura, por lo que el cambio climático puede provocar una variación en su distribución, su muerte masiva o incluso su extinción. + informados La mayoría de las plantas y los animales silvestres habitan en zonas con determinados rangos de temperatura y patrones de lluvias; una modificación en esas características climáticas puede afectar negativamente su ciclo de vida. Animales como los peces, las aves y los mamíferos se adaptan al calentamiento global al desplazarse a regiones más frescas; sin embargo, organismos como ciertas plantas, los anfibios y los reptiles no son capaces de adaptarse al cambio climático con la velocidad que está sucediendo, ya que no pueden trasladarse a lugares con mayores altitudes. Taller de ciencias: Verificando el cambio climático Objetivo K Simular la manera en que se produce el calentamiento de la Tierra. Análisis 7. Analice los resultados y explique por qué varía la temperatura. y conclusiones 1. Consiga un recipiente de vidrio con un poco de tierra, un vaso, agua, ácido acético, bicarbonato, una lámpara, un termómetro, una pinza con nuez y un soporte universal. 2. Ponga el vaso con agua dentro del recipiente de vidrio con tierra. 3. Introduzca el termómetro en el recipiente de vidrio y sosténgalo con el soporte universal. 4. Encienda la lámpara sobre el vaso con agua. 5. Registre la temperatura al inicio y 30 minutos después. 6. Repita los pasos 2 a 5, pero en vez de agua utilice ácido acético con bicarbonato (cuando las dos sustancias se mezclan se produce dióxido de carbono). Procedimiento 190 Unidad 5 • El agua

Indicadores de evaluación Relaciona el cambio climático con la alteración de los patrones de precipitación. Determina el impacto del cambio climático en las actividades socieconómicas. Resumen de conceptos • El calentamiento global es el aumento de las temperaturas del planeta; se debe a un incremento del efecto invernadero. • El efecto invernadero es un fenómeno que permite la vida en el planeta. El dióxido de carbono, el metano y el vapor de agua son gases de efecto invernadero (GEI); atrapan el calor del Sol en las capas inferiores de la atmósfera. • Las actividades humanas como la ganadería, el uso de vehículos que emplean combustibles fósiles, la generación de electricidad a partir del carbón en procesos industriales y la deforestación incrementan los niveles de gases de efecto invernadero y, en consecuencia, aumentan dicho efecto. • El cambio climático consiste en la variación de la cantidad de lluvias en diversas partes del planeta y la sensación térmica, impulsadas por el calentamiento global que modifica el régimen de precipitaciones. • El cambio climático provoca que los efectos de los fenómenos El Niño y La Niña sean más intensos: en ciertas zonas se producen sequías severas; en otras, grandes inundaciones. • Las sequías asociadas al cambio climático bajan el rendimiento de cultivos como el café, la caña de azúcar y el maíz. Las inundaciones provocadas por lluvias intensas afectan la sobrevivencia de los pastos, el banano, las raíces y los tubérculos. • El aumento de la cantidad de lluvia causa que los suelos se vuelvan inestables y se produzcan deslizamientos. • Los organismos de ecosistemas como los arrecifes de coral, los manglares y los páramos son poco tolerantes a las variaciones de temperatura, por lo que el cambio climático afecta su sobrevivencia. Actividades de cierre 1. Explique qué son los gases de efecto invernadero (GEI). a. Argumente cuáles son dos de las acciones o actividades humanas que inciden más en el aumento de los niveles de GEI. 2. Establezca la relación entre el calentamiento global y el cambio climático que experimenta el planeta. 3. La XXI Conferencia Internacional sobre Cambio Climático se llevó a cabo en Francia a finales de 2015. En ella participó la costarricense Christiana Figueres como secretaria ejecutiva de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Explore la información de la siguiente página sobre el acuerdo histórico: www.santillana.cr/OD/conferenciaC7 a. Justifique por qué es necesario que tantos países se involucren en las acciones para reducir las emisiones de GEI. b. Argumente si los países que más GEI emiten son también los más vulnerables a los efectos del cambio climático. 4. Las algas de los océanos y las plantas terrestres fijan el gas dióxido de carbono en la fotosíntesis. ¿Por qué se dice que estos organismos pueden contribuir a mitigar los efectos del calentamiento global? Analice. 5. Justifique por qué las especies de árboles que habitan en el Cerro de la Muerte son afectadas por el cambio del clima del planeta. 6. Investigue dos posibles efectos negativos del cambio climático en la salud humana. a. Considere factores como la escasez de agua, los vectores de enfermedades y la malnutrición. b. Realice una exposición con sus hallazgos. © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 191

4. Eventos hidrometeorológicos Eventos hidrometeorológicos y sus efectos Los eventos hidrometeorológicos son fenómenos de naturaleza atmosférica, hidrológica u oceanográfica relacionados con las precipitaciones; por ejemplo, los huracanes, las tormentas tropicales y el fenómeno El Niño. Debido al cambio climático, cada año se incrementa la severidad de los eventos hidrometeorológicos, los cuales ocasionan desastres como inundaciones, deslizamientos y sequías. Sequías Las sequías son temporadas de escasez de agua en una región generadas por la disminución de las precipitaciones. Algunas de sus causas son el fenómeno de El Niño y las actividades humanas que implican una sobreexplotación de los recursos hídricos (ríos, acuíferos), como la irrigación excesiva de campos de cultivo y la ganadería extensiva. La erosión del suelo causada por la deforestación y la urbanización descontrolada también ocasiona las sequías, ya que el suelo pierde la capacidad de captar agua y retenerla. Inundaciones Las inundaciones son aumentos del nivel del agua por encima de lo normal, que hacen que esta invada los ambientes terrestres. Pueden ser causadas por los ríos o por el mar, entre otros cuerpos de agua. Las causadas por los ríos por lo general se deben al aumento de las precipitaciones en las partes altas y medias de las montañas, pero ocurren en los terrenos planos cercanos a la desembocadura. Las causadas por el mar se deben a maremotos, que hacen que las olas se agiten fuertemente. En ocasiones se forman olas gigantescas, llamadas sunamis, que inundan extensas áreas en cuestión de minutos. Deslizamientos Los deslizamientos, también llamados derrumbes, son desprendimientos de masas de tierra o rocas que caen por un terreno con pendiente. Las raíces de los árboles retienen el suelo; la deforestación, por tanto, erosiona el suelo y eleva el riesgo de derrumbe. La modificación del suelo por las construcciones también incrementa el peligro. Cuando se producen lluvias muy intensas, un terreno erosionado se satura de agua, se afloja y cae. Shutterstock Shutterstock Shutterstock 192 Unidad 5 • El agua

Indicadores de evaluación Examina los efectos de los eventos hidrometeorológicos extremos. Explora los escenarios de cambio climático para Costa Rica. Los meteorólogos afirman que los eventos hidrometeorológicos extremos tenderán a aumentar. El Instituto Meteorológico Nacional ha planteado escenarios de cambio climático para Costa Rica, los cuales son descripciones de las potenciales condiciones climáticas futuras. Estos escenarios sugieren que en casi todas las regiones del país la temperatura aumentará de forma evidente: en el 2050 se incrementará en 2 °C en promedio; en el 2070, en unos 3 °C, y en el 2100 en 4 °C. Las precipitaciones anuales aumentarán considerablemente en algunos lugares, y en otras, disminuirán. Proyecciones de cambios en la temperatura y la precipitación en Costa Rica Región del país Variaciones de temperatura Cambios en las precipitaciones Zona norte Las temperaturas máxima y mínima aumentarán en toda la región. La precipitación anual disminuirá. Pacífico norte Las temperaturas aumentarán. La precipitación anual disminuirá considerablemente: en el año 2100 se va a reducir en casi 1000 mm. Pacífico central Las temperaturas se incrementarán. Los niveles de precipitación anual bajarán en la parte norte de esta región, pero aumentarán en el sur. Pacífico sur Las temperaturas subirán. La precipitación anual aumentará. Región central Las temperaturas aumentarán. El promedio de precipitación bajará. Caribe La región experimentará un incremento en las temperaturas. El promedio de lluvia subirá en las costas, pero disminuirá en la cercanía con el este del Valle Central. Efectos de los eventos hidrometeorológicos en grupos vulnerables Los desastres causados por los eventos hidrometeorológicos pueden afectar a las personas física y emocionalmente. Por un lado, existe la posibilidad de sufrir lesiones, enfermedades o incluso la muerte. Por otro, la preocupación y la pérdida de los bienes materiales elevan el nivel de estrés y ocasionan traumas psicológicos. Según los psicólogos, en la población algunos grupos son más vulnerables a padecer estrés o secuelas emocionales por los desastres: • Las mujeres, sobre todo las que están a cargo del cuidado de uno o varios familiares. • Los niños, quienes son muy sensibles a los cambios. • Las personas adultas entre los 40 y los 60 años, ya que por lo general cuentan con obligaciones relacionadas con la familia o el trabajo. Glosario Instituto Meteorológico Nacional. Institución científica costarricense que estudia las condiciones meteorológicas y climatológicas del país. Ante una inundación, es necesario asegurarse de ubicar los animales domésticos en un lugar donde estén a salvo. Se deben colocar en una bolsa hermética e impermeable los documentos importantes de las mascotas, como fotografías recientes y tarjetas de vacunación. Bienestar animal © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 193

Prevención de desastres Las actividades agrícolas, ganaderas y urbanísticas deben apegarse a los planes reguladores, ya que si se desarrollan en sectores de la cuenca hidrográfica vulnerables a inundaciones y deslizamientos pueden ocasionar muchas pérdidas humanas y materiales. Si se llevan a cabo en zonas propensas a sequías, aumentarían la presión sobre el recurso hídrico. Además, la ciudadanía debe seguir las siguientes recomendaciones generales para garantizar su seguridad en caso de un desastre causado por algún evento hidrometeorológico: • Los habitantes de la parte baja de la cuenca hidrográfica pueden aplicar medidas de mitigación tales como hacer muros de contención y diques para protegerse de las inundaciones. • Todos los miembros de una familia deben conocer cuáles son los puntos más seguros de la comunidad en caso de inundación, así como las rutas para llegar a ellos. Es necesario atender la información y las recomendaciones de la Comisión Nacional de Emergencias y del Instituto Meteorológico Nacional. Asimismo, deben tener un kit de emergencia listo, en caso de tener que evacuar su hogar. Si tienen mascotas, deben alistar también jaulas transportadoras y alimentos para los animales. • En zonas propensas a sequías, hay que mantener tanques de reserva de agua para la época seca. 4. Eventos hidrometeorológicos + informados La tormenta tropical Nate fue un evento hidrometeorológico extremo que afectó a Centroamérica a inicios de octubre de 2017; en esta región dejó decenas de personas fallecidas. Para Costa Rica significó uno de los peores desastres de las últimas décadas, ya que provocó severas inundaciones y deslizamientos en todo el país. Se produjeron muchos daños en casas, carreteras, plantaciones agrícolas y negocios turísticos. A su paso hacia el norte del continente se convirtió en un huracán. Actividades Evaluación formativa 1. Investigue cuáles son las recomendaciones de la Comisión Nacional de Emergencias para manejar las emergencias y los desastres en los centros educativos. a. Complete la tabla con recomendaciones para enfrentar una inundación en el colegio. Medidas para enfrentar inundaciones Acciones para evitar inundaciones ¿Qué hacer durante una inundación? Acciones por realizar después de una inundación b. Con sus compañeros, diseñe un afiche que resuma estas medidas. Colóquenlo en un lugar visible de la institución. 194 Unidad 5 • El agua

Indicador de evaluación Enumera las medidas de prevención para enfrentar desastres causados por eventos hidrometeorológicos extremos. Resumen de conceptos • Los eventos hidrometeorológicos son fenómenos de naturaleza atmosférica, hidrológica u oceanográfica relacionados con las precipitaciones. • Los huracanes, las tormentas tropicales y el fenómeno El Niño son eventos hidrometeorológicos cuya severidad se ha incrementado debido al cambio climático. • Los eventos hidrometeorológicos extremos ocasionan desastres como inundaciones, deslizamientos y sequías. • Las inundaciones son aumentos del nivel del agua por encima de lo normal, que hacen que esta invada los ambientes terrestres. Pueden originarse por el aumento de precipitaciones que desbordan los ríos en la cuenca baja o por los sunamis producto de los maremotos. • Los deslizamientos o derrumbes son desprendimientos de masas de tierra o rocas que caen por un terreno con pendiente. • Las sequías son temporadas de escasez de agua en una región generadas por la disminución de las precipitaciones. • Los eventos hidrometeorológicos extremos tienden al aumento. Según los escenarios de cambio climático para Costa Rica elaborados por el Instituto Meteorológico Nacional, en todas las regiones del país las temperaturas promedio aumentarán en este siglo. Las precipitaciones anuales se incrementarán en algunos lugares, y en otras, disminuirán. • Para prevenir los desastres causados por eventos hidrometeorológicos es necesario que las actividades productivas se desarrollen apegadas a las indicaciones de las autoridades competentes y que los ciudadanos reconozcan medidas de mitigación y de seguridad para enfrentar estas situaciones. Actividades de cierre 1. Analice las siguientes afirmaciones y escriba un 3 si son correctas o una 7 si no lo son. Dé una breve justificación para estas últimas. a. Las inundaciones generalmente causan desastres en las partes altas de la cuenca hidrográfica. b. Sembrar árboles en un terreno con pendiente eleva el peligro de que se produzcan deslizamientos. c. Las sequías pueden ser provocadas por la irrigación excesiva de campos de cultivo. d. En el año 2050 las precipitaciones aumentarán en la región del Pacífico norte. e. En el Valle Central las temperaturas disminuirán para el año 2070. f. Las personas con edades entre 40 y 60 años son propensas a padecer estrés después de una inundación. 2. Cite una medida que contribuya a mitigar los efectos de las sequías en zonas con una época seca prolongada. © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 195

El cuidado del recurso hídrico Las actividades humanas tienen una gran repercusión sobre la hidrosfera, ya que los recursos hídricos son de los más preciados para la sociedad, por todos los beneficios que se obtienen de ellos. A pesar de su gran valor, el ser humano no los maneja adecuadamente. La contaminación es uno de los principales impactos negativos sobre el agua; consiste en la presencia de sustancias, organismos o formas de energía que deterioran su calidad y la hacen menos apta para su uso. Los contaminantes que deterioran la calidad del agua pueden ser de diferentes tipos: • Partículas sólidas en suspensión como arena, arcillas y materia orgánica. • Líquidos como aceites, petróleo derramado, disolventes, lixiviados de vertederos o de explotaciones mineras, plaguicidas, fertilizantes y vertidos sin depurar de industrias o zonas urbanas. • Contaminantes biológicos, entre ellos virus, bacterias y protozoarios. • Gases como el dióxido de carbono y el metano. • Formas de energía, entre ellas calor, radiactividad y ruido. • Residuos sólidos que tardan cientos de años en degradarse, como el plástico. Además de la contaminación, la hidrosfera está expuesta a otros impactos negativos: • Sobreexplotación de aguas subterráneas y de aguas superficiales. En muchos países para el riego de cultivos agrícolas se extraen grandes volúmenes de agua de acuíferos, ríos, lagos y humedales. Este uso desmedido tiene como consecuencia el agotamiento de dichas reservas de agua. • Alteración del régimen de los ríos. La construcción de embalses altera la dinámica fluvial y puede producir que el caudal de un río descienda por debajo del mínimo necesario para el mantenimiento del ecosistema asociado. Por eso es necesario que se desembalse aguas abajo de la presa una mínima cantidad de agua denominada caudal ecológico, que sirve para mantener la vida del río. • Salinización de acuíferos. La extracción abusiva de aguas subterráneas en zonas costeras produce la invasión de los acuíferos con agua salada, lo que deteriora la calidad del agua que se extrae de ellos. • Pesca desmedida. La sobreexplotación de los recursos marino-costeros y el uso de técnicas agresivas, como la pesca de arrastre, alteran el equilibrio de los ecosistemas de agua salada y salobre. • Especies invasoras. Tanto en los ríos como en los mares, la introducción artificial de organismos exóticos altera las comunidades originales, ya que por lo general no tienen depredadores y se vuelven invasoras. Entonces, se establecen en la región donde fueron introducidas y se dispersan exitosamente. Las especies invasoras compiten agresivamente con las nativas por espacio y nutrientes, a tal punto que las pueden desplazar completamente del ecosistema. 5. Conservación de la hidrosfera Glosario especie invasora. Especie no nativa que se introduce en un ecosistema ya sea por la ampliación de su distribución natural o la acción del ser humano. Su introducción puede causar daños ambientales, en la salud humana y en la economía de una región. + informados El pez león (Pterois volitans) es originario del océano Índico y la parte occidental del océano Pacífico. Ha depredado gran cantidad de peces y crustáceos de los arrecifes de coral del Caribe costarricense, por lo que ha provocado desequilibrios en el ambiente y en la economía de las comunidades de la zona. Al no tener depredadores naturales se ha multiplicado rápidamente. En años recientes se han realizado torneos de pesca del pez león como parte de las acciones para regular las poblaciones de esta especie invasora. Shutterstock 196 Unidad 5 • El agua

Indicadores de evaluación Enumera las amenazas a la calidad del recurso hídrico. Recomienda acciones personales y colectivas para el aprovechamiento sostenible del recurso hídrico. Aprovechamiento sostenible del recurso hídrico Ante los múltiples usos del agua puede ocurrir que, dentro de algunos años, las fuentes de agua dulce se contaminen y, por lo tanto, se agoten; o que se degraden los recursos marino-costeros a tal punto que no se puedan aprovechar más. Lo anterior vuelve urgente cuidar las cuencas hidrográficas y los ecosistemas de agua salobre y salada, así como usar el recurso hídrico de manera sostenible para evitar el derroche del agua. En Costa Rica existen diversas instancias que tienen entre sus funciones velar por los recursos hídricos, entre ellas: • AyA (Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados). Institución autónoma del Estado que gestiona el saneamiento del agua y el acceso universal al agua potable por parte de toda la población del país. • Asadas (Asociaciones Administradoras de los Sistemas de Acueductos y Alcantarillados). Organizaciones sin fines de lucro que tienen como función administrar, operar y mantener los acueductos y alcantarillados comunales, según las directrices del AyA. • Piaag (Programa Integral de Abastecimiento de Agua para Guanacaste). Programa que formula proyectos y acciones estratégicas para la gestión del recurso hídrico, así como actividades para la conservación y el uso sostenible del recurso hídrico en la provincia de Guanacaste. A nivel personal y colectivo, la ciudadanía puede llevar a cabo las siguientes acciones para contribuir al cuidado del recurso hídrico: • Mantener reforestadas las cuencas hidrográficas, en especial los márgenes de los ríos. • Recoger las excretas de las mascotas, para evitar que lleguen a los ríos. • Reducir el uso de fertilizantes en los jardines. • No desechar limpiadores, agroquímicos ni otras sustancias sintéticas en el fregadero o en el inodoro. • Sembrar plantas resistentes a la sequía. • Consumir pescados y mariscos que tengan un origen sostenible: que sean productos de temporada, que cumplan con las tallas mínimas y las vedas, que se conozca su procedencia para tener la seguridad de que no fueron capturados ilegalmente. • Cuidar la playa: mantenerla limpia y no llevarse conchas, rocas ni corales. • Evitar la compra de productos hechos con coral, carey o tiburón. • Reducir el uso de plástico, ya que los residuos de este material pueden ser ingeridos por los animales acuáticos. • Disminuir la huella de carbono. Esta consiste en una estimación de la cantidad de gases de efecto invernadero emitida por un individuo, una organización o un producto. Para lograrlo es necesario implementar acciones como reforestar, reducir el gasto de energía, disminuir el consumo de productos de origen animal, usar menos plástico y reducir el uso del transporte que requiera combustibles fósiles. D La huella de carbono de una nación se podría reducir bastante si más personas utilizaran la bicicleta como medio principal de transporte.Shutterstock Trabaje en la siguiente dirección electrónica: www.santillana.cr/OD/ huellacarbonoC7 – Calcule la huella de carbono de su hogar. – Cite tres acciones concretas que puede llevar a cabo para reducir su huella de carbono. Puente con las TIC © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 197

5. Conservación de la hidrosfera Consumo en litros Actividad Con desperdicio Sin desperdicio ¿Cómo se desperdicia el agua? Cepillarse los dientes 12 0,5 Al dejar el tubo abierto durante el cepillado. Ducharse 144 48 Al prolongar la ducha y dejarla abierta al enjabonarse (en este caso, el consumo sin desperdicio corresponde a 5 min en la ducha). Descargar el tanque del inodoro 30 6 Los depósitos antiguos o los defectuosos gastan hasta cinco veces el agua usada por los depósitos de descarga actuales. Lavar los platos 117 20 Al dejar el tubo abierto mientras se lavan los platos, en lugar de abrirlo solo para enjuagarlos. Lavar un carro 560 40 Lavar el carro con manguera en lugar de utilizar uno o dos baldes de agua. ¿Cómo podemos reducir la huella hídrica? La huella hídrica, de manera similar a la huella de carbono, es una estimación del consumo de agua dulce por parte de un individuo o una organización, o la que se usa en la elaboración de un producto o para dar un servicio. Conocer cuántos litros de agua consumimos en el hogar es el primer paso para poder implementar acciones con el fin de reducir la huella hídrica. La siguiente tabla muestra algunas actividades cotidianas, los litros que consumen y cómo se desperdicia el agua, a fin de evitar su derroche. Ahorrar cada gota de agua cuenta en el aprovechamiento sostenible del recurso hídrico. Las siguientes son otras recomendaciones adicionales para reducir la huella hídrica: • Arreglar las fugas de agua. Las fugas de agua aumentan la huella hídrica, ya que un solo tubo que gotea desperdicia alrededor de 46 litros por día; es decir, más de 1300 litros por mes. Un inodoro que no funciona bien puede perder más de 200 litros de agua por día, lo que equivale a más de 6000 litros por mes. Por eso, es necesario revisar periódicamente las tuberías de los hogares y los colegios, a fin de detectar fugas. • Reducir el consumo de carne. La producción de carne está asociada a huellas de carbono e hídrica excesivamente grandes: producir un kilogramo de carne vacuna requiere aproximadamente 15 000 litros de agua que se utilizan para producir el alimento del ganado y para darles de beber a los animales. • Consumir productos locales frescos y de temporada. Los productos locales, como frutas y verduras de la región, generan un impacto ambiental menor porque no es necesario trasladarlos grandes distancias y están adaptados al clima de la zona; por tanto, no es necesario invertir en invernaderos sofisticados o en grandes cantidades de agua para su adecuado desarrollo. Trabaje en la siguiente dirección electrónica: www.santillana.cr/OD/huella_ aguaC7 – Calcule su huella hídrica. – Converse con sus compañeros si considera que el precio del agua en Costa Rica realmente representa su valor. Puente con las TIC Dato En el anexo 9 de las páginas 220 y 221 se describen alternativas de solución a los problemas ambientales. N ¿Cuáles de estas medidas se implementan en su comunidad? 198 Unidad 5 • El agua

Indicadores de evaluación Explica qué es la huella hídrica. Recomienda acciones para la reducción de la huella hídrica. Actividades Evaluación formativa 1. En el año 1970 la disponibilidad promedio de agua potable para una persona en Costa Rica era de 55 000 m3. Se proyecta que para el año 2020 cada costarricense podrá acceder a menos de 20 000 m3. a. Determine cuáles son los principales factores que inciden en la disminución de la disponibilidad del agua potable en el país. b. Cite tres medidas que debe aplicar la ciudadanía para proteger las fuentes de agua dulce. 2. Mencione qué se compromete a hacer usted para reducir su huella hídrica. Resumen de conceptos • La contaminación es uno de los principales impactos negativos del ser humano sobre el agua; consiste en la presencia de sustancias, organismos o formas de energía que deterioran su calidad y la hacen menos apta para su uso. • Los contaminantes que deterioran la calidad del agua pueden ser partículas sólidas, líquidos como los aceites, contaminantes biológicos, gases, formas de energía y residuos sólidos. • Otras causas del deterioro del recurso hídrico son la sobreexplotación de las aguas subterráneas y de las aguas superficiales, la alteración del régimen de los ríos, la salinización de acuíferos, la pesca desmedida y la introducción de especies exóticas. • El AyA (Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados, las Asadas (Asociaciones Administradoras de los Sistemas de Acueductos y Alcantarillados) y el Piaag (Programa Integral de Abastecimiento de Agua para Guanacaste) son instancias que velan por la adecuada gestión de los recursos hídricos en Costa Rica. • A nivel personal y colectivo, la ciudadanía puede contribuir al aprovechamiento sostenible de los recursos hídricos al llevar a cabo acciones que permitan reducir su huella de carbono y su huella hídrica. • La huella hídrica es una estimación del consumo de agua dulce por parte de un individuo o una organización, o la que se usa en la elaboración de un producto o para dar un servicio. Actividades de cierre 1. Analice. ¿Cuál es el riesgo de introducir un individuo de una especie exótica en un manglar costarricense? 2. Mencione dos acciones que puede llevar a cabo para proteger los recursos marítimos. 3. Deduzca. ¿Por qué la reducción de la huella de carbono favorece la protección del recurso hídrico? 4. Justifique por qué una dieta basada mayoritariamente en productos vegetales tiene una huella hídrica menor que una alimentación que incluya carne. a. ¿Por qué el consumo de frutas y verduras locales y de temporada ayuda a reducir la huella hídrica? © Eje temático III • Integridad del planeta Tierra y su vinculación con el universo 199