La importancia del agua

1. La importancia del agua

2. ¿Por qué el agua y no cualquier otra sustancia? • Sabemos que el agua es importante porque la necesitamos para muchas cosas, pero ¿por qué el agua y no cualquier otra sustancia? El agua es una de las sustancias más extrañas que conocemos, hace muchas cosas que muchas otras sustancias no hacen, como flotar cuando es sólida o pegarse fácilmente a otros materiales. Para saber por qué es tan importante es necesario entender qué es.

3. En este taller buscamos reflexionar acerca de: • Qué es el agua, con ayuda de la película veremos su estructura básica. • Por qué es importante el agua para nuestro cuerpo y el de otros organismos. • Cuánta agua hay en la Tierra y cuánta de esa agua está disponible para nosotros. • Cómo llega esa agua a nosotros, cómo la consumimos y cómo la desechamos.

4. Hagan un mapa mental: ¿para qué sirve el agua?

5. El agua es como pegajosa: polaridad y cohesión. • ¿Alguna vez has visto que cuando una gota cae forma una esfera? O ¿has visto cómo se forman unas medias esferas cuando hay agua sobre una mesa?¿Por qué una gota no se dispersa y escurre por todos lados?

6. Para entender esto no tenemos que ir al micro mundo de los átomos.Nosotros, lo que nos rodea, el universo, ¡todo está hecho de átomos! • Una molécula son dos o más átomos juntos. Como vimos en la película, la estructura de la molécula de agua se conforma por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El hidrógeno tiene una carga ligeramente negativa y el oxígeno tiene una carga ligeramente positiva. ¿Qué quiere decir que tenga una carga? • Link: http://www.visionlearning.com/library/flash_viewer.php?oid=1858&mid=56

7. Los átomos tienen neutrones y protones en su centro y unas partículas llamadas electrones moviéndose a su alrededor. Los protones tienen una carga positiva y los electrones una carga negativay si un átomo tiene el mismo número de protones que de electrones las cargas se anulan. Pero a los electrones les gusta saltar de un átomo a otro y cuando esto pasa y quedan más o menos electrones que protones el átomo adquiere una carga eléctrica.

8. Así como en los imanes, los polos opuestos se atraen, los átomos con cargas positivas o negativas se atraen o repelen. Todas las cosas que nos rodean tienden, por sus materiales, a atraerse o repelerse unas de otras y esto depende de la carga magnética que tengan. • SI TIENEN UN IMÁN ATRÁIGANLO A DIFERENTES SUPERFICIES PARA EJEMPLIFICAR. TAMBIÉN PUEDEN FROTAR UNA PLUMA DE PLÁSTICO CONTRA SU PELO Y ACERCARLA A UN PEDACITO DE PAPEL PARA OBSERVAR CÓMO SE MUEVE.

9. Algo especial de la molécula de agua es que tiene dos polos, no sólo es negativa o positiva, tiene ambos polos: por un lado el hidrógeno es ligeramente negativo y, por el otro, el oxígeno es ligeramente positivo; así que actúa como un pequeño imán. Esta polaridad del agua es lo que la hace pegajosa y provoca que se haga bolita, pues unas moléculas de agua atraen a otras y tratan de quedarse unidas. Esto se llama cohesión, la propiedad de la materia que se refiere a qué tan fácil o difícil es romper una sustancia en partes. • COLOQUEN UNA SERIE DE GOTAS SOBRE UNA SUPERFICIE PARA OBSERVAR SU FORMA. Link: http://www.youtube.com/watch?v=cXsvy2tBJlU

10. Experimento: observando la polaridad del agua • Vas a necesitar: • Una regla de plástico • Un grifo de agua • Paso 1: frota la regla contra un suéter durante un tiempo. • Paso 2: abre el grifo de agua y acerca la regla al chorro de agua sin tocarlo. • ¿Qué pasó y por qué crees que pasó?

11. ¿Por qué el agua es importante para la vida? • Porque sirve para llevar a cabo la mayoría de las reacciones químicas de nuestro cuerpo y de otros organismos. • Porque nos ayuda a mantener nuestra temperatura corporal. • Porque nos ayuda a desechar todo lo que nuestro cuerpo no necesita. • Porque nos ayuda a conducir electricidad en nuestro cuerpo.

12. Para llevar a cabo la mayoría de las reacciones químicas de nuestro cuerpo • Una reacción química es un proceso en que dos o más sustancias reaccionan entre sí y producen otra sustancia distinta.70% de nuestro cuerpo es agua, necesaria para llevar a cabo miles de reacciones químicas. • ¿Cómo nos nutrimos cuando comemos un sándwich? Nuestro cuerpo hace muchas reacciones químicas para romper ciertas sustancias y obtener sólo las que nuestro cuerpo necesita y la mayoría de estas reacciones suceden en un medio acuoso, es decir, en agua, como en los jugos gástricos o en la sangre.

13. Para desechar todo lo que nuestro cuerpo NO necesita: el agua “solvente universal” • En nuestro cuerpo entra mucha agua y toda la que entra sale. Tenemos que ir al baño porque de lo contrario no habría manera de deshacernos de todas las sustancias que nuestro cuerpo ya no necesita y moriríamos por intoxicación. Son varias las maneras por las que sacamos agua y toxinas de nuestro cuerpo: orina, heces fecales, sudor y respiración. Perdemos entre 1 y 1.5 litros en la orina; de 0.5 a 1 litro en el sudor; 0.4 litros en la respiración; y entre 0.1 y 0.2 en las heces. • Pero ¿de qué forma el agua puede transportar estos deshechos hacia afuera?La polaridad del agua le permite pegarse a muchas sustancias de la naturaleza y al pegarse muchas veces las disuelve. El agua puede disolver muchas cosas por la fuerza de atracción de sus polos.

14. Cuando llega un grupo de moléculas de alguna otra sustancia y tiene partes positivas y negativas, los polos de la molécula de agua atraen y separan a las molécula de la sustancia, en otras palabras, la sustancia se disuelve. Es por esto que al agua se le llama el “solvente universal”. • En una solución, a diferencia de una reacción química, la sustancia que se disuelve y el agua siguen siendo dos cosas distintas. • Como el agua es un líquido, todas las sustancias disueltas en él pueden viajar cuando el líquido se dirige hacia afuera de nuestro cuerpo.

15. Experimento: el solvente universal • Vas a necesitar: • Una olla • Agua • Sal • 1 cuchara • Hornilla o estufa Paso 1: pon un dedo de agua en la olla Paso 2: añádele un puñado de sal Paso 3: disuelve o revuelve muy bien la sal en el agua Paso 4: pon la solución a hervir hasta que se evapore ¿Qué quedó en la olla y por qué crees que pasó?

16. Para mantener nuestra temperatura corporal • El agua puede estar en estado sólido, líquido o gaseoso. Dependiendo del estado de la materia las moléculas se mueven más o menos. En estado gaseoso las moléculas se mueven muchísimo más y están más libres que en el estado líquido y en el líquido se mueven más que en el sólido. Pero aunque el agua puede estar en los tres estados, tiene una propiedad especial, necesita de muchísima energía calórica (calor) para poder elevar su temperatura y evaporarse. Esto es una ventaja porque permite mantener y regular la temperaturade nuestro organismo.

17. Es difícil lograr que las moléculas se muevan lo suficiente para convertirse en vapor porque, si recordamos que las moléculas de agua se atraen unas a otras por su alta cohesión, la energía calórica que recibe el agua se utiliza para romper la atracción que hay entre las moléculas. Así que se necesita mucha energía para lograr que las moléculas se separen y liberen unas de otras en forma de gas. • Por esta razón el sudor es tan fresco. Cuando hace mucho calor nuestro cuerpo transpira agua con sales y, por más calor que haya, el agua que se queda en nuestra piel no se calienta. • Al sudar también estamos liberando energía calórica. Al momento que liberamos las moléculas con más energía calórica, la temperatura promedio del agua que se encuentra en nuestro cuerpo baja. Y recordemos que el agua en nuestro cuerpo es mucha, somos 70% agua. Imagínate que el agua dentro de nuestro cuerpo se congelara o se evaporara con facilidad, literalmente sacaríamos vapor por las orejas.

18. Para conducir electricidad en nuestro cuerpo • Tal vez hayan escuchado que alguien se electrocutó al meterse al agua. Hay muchas películas que muestran escenas chistosas o terroríficas de gente que muere electrocutada al meterse a una tina de agua con corriente. Esto nos puede llevar a pensar que el agua es buena conductora de electricidad pero, la verdad, no es así. • La electricidad no pasa por el agua porque sea buena conductora sino porque las sustancias que tiene disueltas en su interior sí lo son. Y como el agua se lleva bien con muchas sustancias, es un muy buen medio para la electricidad viaja a través de ella.

19. Todas nuestras sensaciones, movimientos y pensamientos se deben a impulsos eléctricos, pero ¿cómo ocurre esto? • Dentro del cuerpo no tenemos cables de metal que conecten nuestras partes para movernos lo que tenemos son nervios. Nuestro cerebro tampoco es de metal, ni tenemos pilas en ninguna parte y, aún así, nos movemos por electricidad. • La electricidad “brinca” de célula a célula pero sólo puede “brincar” porque en el espacio entre célula y célula hay agua con minerales disueltos. Si no hubiera nada la electricidad no pasaría, si sólo hubiera agua cien por ciento pura tampoco pasaría, pero como hay partículas de otras sustancias disueltas la electricidad viaja fácilmente a través de ella.

20. Experimento: el agua no conduce electricidad • Vas a necesitar: • 3 frascos de vidrio • Agua destilada • Agua de la llave • Sal • Una pila cuadrada de 9v • Un foco muy pequeño • Un “socket” • 5 cables de cobre de 20 cm de largo • Paso 1:llena los tres frascos: el primero con agua destilada, el segundo con agua de la llave y el tercero con agua de la llave en la que hayas disuelto una cucharada sopera de sal. • Paso 2: con uno de los cables une el polo + (positivo) de la pila cuadrada a uno de los tornillo del “socket”. • Paso 3: conecta los otros tres cables al polo – (negativo) de la pila cuadrada. • Paso 4: conecta el cable que te sobra al otro tornillo del “socket”

21. Experimento: el agua no conduce electricidad • Paso 5: introduce los tres cables conectados al polo – de a pila a cada uno de los tres frascos de agua. • Paso 6:introduce el cable que quedaba libre en el tornillo del “socket” primero al frasco con agua destilada. Observa el foco ¿qué ocurre? • Paso 7: introduce ese mismo cable en el frasco que contiene agua de la llave. Observa el foco ¿qué ocurre? • Paso 8: introduce ese mismo cable en el frasco que tiene el agua con sal. Observa el foco ¿qué ocurre? • Si todo fue de acuerdo con lo previsto, cuando metiste el cable en el primer frasco la luz del foco no debió encenderse en absoluto; en el segundo frasco debió encenderse, tal vez no con mucho brillo; en el tercer frasco con toda la fuerza. • El agua destilada es agua pura, no tiene disueltas en ella partículas de ninguna otra substancia, por ello no puede conducir electricidad. Es también por esto que si nos inyectaran agua destilada en cantidades suficientes, o si la bebiéramos, probablemente moriríamos, pues los impulsos eléctricos de nuestro cerebro no llegarían a su destino. En cambio, el agua de la llave sí conduce electricidad porque tiene disueltos minerales que lo permiten. Finalmente, la que tiene sal tiene aún más partículas por las cuales conducir electricidad.

23. El planeta azul • Más del 70% del planeta esta cubierto de agua. • Pero el 97.5% es agua salada y se encuentra en los océanos. • Del 2.5% del agua dulce restante, la mayoría está congelada en los Polos Norte y Sur o en las profundidades de la Tierra. • Sólo el 1% de ese 2.5%, o sea el .025%, está disponible para nuestro consumo en lagos, arroyos, lagunas y ríos subterráneos.

24. El ciclo del agua • Cuando el sol calienta el agua de los océanos ésta sube al cielo en forma de vapor y crea las nubes. La mayor parte de esta agua regresa directamente a los océanos en forma de lluvia. Pero hay un 10% de ese vapor de agua que llega a la tierra y sigue diferentes rutas: se dirige a los ríos o lagos; se estanca en depósitos naturales, como en los estanques; en depósitos artificiales, como las presas fabricadas por el hombre; o se filtra hacia abajo formando ríos subterráneos. Al final, parte de esta agua regresa a los océanos, en algunos casos ya contaminada.

25. Pero ¿qué pasa cuando el ciclo del agua se modifica y el agua no está en donde debería de estar? • El Ciclo de agua, así como otros procesos naturales, se han visto afectados por el hombre y la contaminación. • ¿Desde cuándo? Aunque ha sido un proceso largo, podríamos decir que todo comenzó en Inglaterra a finales del siglo XVIII, cuando sucedió la llamada Revolución industrial. Durante este suceso, se crearon muchas fábricas, máquinas de vapor, trenes, en fin, apareció la industria en general. • Ahora, con la industria y las enormes cantidades de electricidad que usamos todos los días, generamos mucho más contaminación que en los tiempos de la Revolución industrial. Cada año, las actividades humanas ¡liberan casi 7 mil millones de toneladas de dióxido de carbono, un gas invernadero, a la atmósfera! Más o menos la mitad de este carbono es absorbido por los océanos, las plantas y el suelo y las 3,500 millones de toneladas restantes se quedan en la atmósfera provocando un fenómeno muy grave llamado calentamiento global.

26. Calentamiento global • El calentamiento global es un fenómeno que ocurre cuando algunos gases que cubren la Tierra, como el dióxido de carbono, atrapan los rayos del sol y el planeta se calienta. Cuando ocurre de manera natural, este proceso es conocido como efecto invernadero pero debido a la contaminación que ha generado la actividad humana, este efecto se ha amplificado provocando que la Tierra se caliente aún más de lo normal.

27. Desde hace aproximadamente tres décadas, la temperatura del planeta ha incrementado gradualmente. Muchos científicos consideran que el calentamiento global ya está afectando el clima del planeta y estudios recientes han demostrado que durante los últimos 35 años la intensidad y duración de los huracanes así como la velocidad de sus vientos y su nivel de destrucción, han incrementado en un 50%. • Pero ¿por qué hay más huracanes? El aumento en la temperatura terrestre provoca que el agua de los océanos se caliente y se evapore. Las masas de aire caliente sobre los océanos forman vientos más intensos y provocan huracanes. Como vimos antes, entre más energía calórica tengan las moléculas de agua más rápido se moverán.

28. El cambio climático es un grave problema pues provocará que las sequías duren más tiempo, otras regiones sufran graves inundaciones, entre muchas otras consecuencias más. Con el tratado de Kyoto los representantes de muchos países están tratando de ponerse de acuerdo para disminuir la liberación de gases invernadero, pero se ha avanzado poco.

29. Mucha agua en el planeta pero poca para nosotros: Incremento de población • Como ya hemos visto 75% de la superficie de la Tierra está cubierta por agua pero solamente el 0.025 es apta para nuestro consumo. Este pequeño porcentaje no aumenta, pero la población humana sí. Al haber un mayor número de habitantes tenemos que dividir el agua dulce entre más personas. La población del mundo es de casi 6 mil millones de personas y cada año nacen unos 80 millones más. • Por esta razón la disponibilidad de agua por habitante ha bajado. Por ejemplo, en 2005 la disponibilidad promedio del líquido por habitante fue de 4 mil 573 metros cúbicos, 53% menos que en 1970, que era de 9 mil 791.

30. Distribución del agua • A lo largo de la historia, las civilizaciones se han asentado cerca de cuerpos de agua, pero ahora la población está por todas partes y muchos lugares no tienen acceso al agua. • ¿Cómo abastecer a toda la población? • Las funciones de las presas son retener y almacenar el agua para uso regulado en irrigación, generación eléctrica y abastecimiento a poblaciones. En México existen 4,000 presas que se dividen en dos tipos: las presas del sur sirven para captar agua y generar energía, mientras que las del norte se utilizan para el riego y para distribuir el agua. Esto se debe al clima de nuestro país: el Sur es una zona húmeda donde llueve mucho y el Norte es una zona árida y desértica. Las presas más importantes de México son: la Angostura con una capacidad de 8,727 Hm3 y Malpaso con una capacidad de 8,485 Hm3, ambas en el estado de Chiapas; Infiernillo, en Michoacán con una capacidad de 8844 Hm3 y Temascal en Veracruz con una capacidad de 8000 Hm3.

31. Distribución del agua • Un sistema de tuberías muy complicado lleva el agua a distintas partes del país. Pero no todos tienen el privilegio de contar con este servicio que ofrece el Estado. • En México, el sistema de tuberías más complejo es el sistema Cutzamala, el cual abastece de agua a la Ciudad de México y Zona metropolitana. El agua viene de 7 presas que capturan el agua de ríos con caudales provenientes, en su mayoría, de la sierra del Pacífico; viaja una distancia de 334.4 km distribuida en ductos, túneles y canales abiertos y pasa por 6 plantas de bombeo que permiten que el agua pueda subir hasta los 1,100 metros del nivel del mar. Finalmente el agua llega a la planta potabilizadora para después ser distribuida a la ciudad. • Existen muchos métodos de recolección de agua y hay algunos que no son ni difíciles ni caros.

32. Consumo de agua • Como ya hemos visto, el agua es fundamental para la vida. El hombre utiliza grandes cantidades de agua para sus actividades cotidianas como bañarse, cocinar, limpiar, etc. Pero usa mucha más para producir alimentos, ropa y otros productos. Hay muchos productos que consumes y ni siquiera te imaginas la cantidad de litros de agua que fueron utilizados para su producción. Por ejemplo, ¿sabías que se usan más de 2,700 litros de agua para la producción de una camiseta de algodón? • El riego de campos cultivos es el uso que más común que se le da al agua en todo el mundo. En México el 76 % del consumo del agua es para la agricultura y ganadería; un 14% es para uso público y un 10% se usa en la industria.

34. ¿Cuánta agua consumes? Suma todos los minutos de la última columna y sabrás cuántos litros de agua usas al día.

35. Trucos para disminuir tu consumo: • En México, el consumo diario es de 300 litros de agua por persona y es uno de los más altos de todo el mundo. Por ejemplo, en países como Reino Unido el promedio del consumo de litros por persona al día es de 155. Esto se debe a la cultura de ahorro de agua. He aquí algunos consejos para ahorrar agua: • 1. Coloca una botella de plástico con agua dentro del tanque del escusado. Así engañaras al flotador y ahorrarás de 2 a 4 litros de agua en cada descarga. • 2. Cuando te cepilles los dientes o te rasures cierra la llave del agua. • 3. En la regadera, cierra la llave cuando te enjabones, procura que tus baños no duren más de 5 minutos y coloca una cubeta que aproveche el agua limpia. Esta agua la puedes usar para regar plantas. • 4. No abras la llave al máximo, usa sólo la presión de agua necesaria.

36. Trucos para disminuir tu consumo: • 5. Riega las plantas y el jardín temprano en la mañana o cerca de la noche. Con esto evitarás que los rayos del sol evaporen el agua y ésta se desperdicie. • 6. Cuando laves los platos, trata de enjabonarlos y enjuagarlos todos al mismo tiempo. • 7. Si tienes lavadora solamente usa cargas completas pues estos aparatos utilizan mucha agua. • 8. Si tienes alguna fuga trata de arreglarla o repórtala inmediatamente. • 9. Cuando laves tu coche hazlo con una cubeta y una jerga. La manguera desperdicia mucha agua. • 10. No juegues con el agua, queda poca y es de todos.

37. Ejercicio final: ¿de dónde viene tu agua y a dónde va? • Ahora que sabemos qué es el agua y por qué es tan importante para la vida, tenemos qué saber de dónde viene la que nosotros usamos y así saber por cuánto tiempo esa fuente de agua puede seguir abasteciéndonos. • Se propone llevar a cabo este ejercicio en el transcurso de varios días. Así que organízate con los participantes para darle seguimiento. • Divide a los participantes del taller en equipos y pídeles que hagan un ejercicio de investigación en donde respondan las siguientes preguntas: • 1.¿Qué es el agua corriente? • 2. ¿Tienen agua corriente en sus casas?

38. 3. Si no tienen agua corriente ¿cómo traen agua a la comunidad? (Si la traen en pipas, ¿de dónde vienen esas pipas? y ¿de dónde saca el agua la compañía de pipas?) • 4. Si cuentan con agua corriente ¿desde dónde viene esa agua? (¿Viene de alguna presa?) • 5. Si viene de alguna presa ¿de dónde vienen el agua de esa presa? (Viene de algún río, lago, manantial, etc.) • 6. ¿Tienen algún tipo de cisterna, pileta o algún lugar donde se almacene el agua antes de entrar a las casas? • 7. ¿Cuántas personas viven en la comunidad? • 8. En promedio, ¿cuánto creen que gaste cada persona de la comunidad? En total, ¿cuánto creen que gaste la comunidad en total? • 9. Más allá del gasto en las casas ¿en qué otras actividades se usa agua en tu comunidad? • 10. Una vez que utiliza el agua ¿a dónde se va el agua residual?

39. No va a ser fácil recopilar esta información sin embargo, es parte del reto. Pero los participantes desarrollarán sus habilidades y trabajarán en equipo; realizarán entrevistas, se comunicarán con las autoridades y buscarán en diferentes fuentes de investigación (Internet, Conagua, Presidencia municipal, Compañía de pipas, etc.). • Después de llevar a cabo esta búsqueda, pídeles que preparen una presentación con toda la información que recopilaron. He aquí algunas ideas para la presentación: - Hacer un mapa que contenga la comunidad y la ruta del agua. El mapa debe estar a escala para poder observar las distancias reales. - Hacer gráficas que representen la diferencia entre consumo en casas y en otras actividades o bien, las diferencias de consumo entre casa y casa. Pueden llevar a cabo entrevistas a las distintas casas usando el contador de agua que les presentamos antes. - Hablar de las fuentes: de dónde sacaron la información y discutir cuáles son las fuentes más confiables. Al final hagan una reflexión acerca del taller en general y respondan las “Hojas de evaluación de taller” (Material 14).