Manual para estudiantes - EcoInformática
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www.ecoinformatica.cl/explora Manual para estudiantes Capturando información ambiental para comprender nuestro entorno proyecto Explora CONICYT de Valoración y Divulgación de la Ciencia y la Tecnología - 2015
Transcript of Manual para estudiantes - EcoInformática
w w w e c o i n f o r m a t i c a c l e x p l o r a
Manual para estudiantesCapturando informacioacuten ambiental
para comprender nuestro entorno
proyecto Explora CONICYT de Valoracioacuten y Divulgacioacuten de la Ciencia y la Tecnologiacutea - 2015
Esta guiacutea ha sido dEsarrollada En El marco dEl proyEcto Explora conicyt dE Valoracioacuten y diVulgacioacuten dE la ciEncia y la tEcnologiacutea - 2015 ldquoEcoinformaacutetica para joacuteVEnEs capturando informacioacuten ambiEntal para comprEndEr nuEstro EntornordquodirEccioacuten y coordinacioacuten dEl proyEcto dominiquE alograve horacio samaniEgorEcopilacioacuten y Edicioacuten dE tExtos andrEa castillo VElaacutesquEz rokE rojas dafnE gho-illanEsdisEntildeo y diagramacioacuten dafnE gho-illanEsagradEcEmos las Valiosas contribucionEs dE catalina rodriacuteguEz cantildeas
IacutendicePresentacioacuten
Taller I iexclCambio Global 5Ecoinformaacutetica y Arduino 29Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoHola Mundordquo 37
Taller IIContaminacioacuten Atmosfeacuterica 47Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo 61
Taller IIICalentamiento Global 69Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo 85
Taller IVContaminacioacuten Acuacutestica 93Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo 111
Taller VIntroduccioacuten a las Energiacuteas Renovables 119Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo 139
Referencias bibliograacuteficas y recursos Web 146
Presentacioacuten Este manual constituye una guiacutea paso a paso para la realizacioacuten de una estacioacuten de monitoreo ambiental basada en tecnologiacutea Arduino para joacutevenes de entre 10 y 17 antildeos de edad Forma parte de los talleres teoacuterico-praacutecticos realizados con escuelas de la Regioacuten de Los Riacuteos en Chile en el marco del proyecto Explora CONICYT de Valoracioacuten y Divulgacioacuten de la Ciencia y la Tecnologiacutea - 2015 Ecoinformaacutetica para joacutevenes capturando informacioacuten ambiental para comprender nuestro entorno Con esta experiencia buscamos vincular tus inquietudes relacionadas con la ciencia y la tecnologiacutea con el aacutembito de la ecoinformaacutetica una rama de la ecologiacutea especializada en el uso de tecnologiacutea avanzada para la obtencioacuten y procesamiento de datos ambientales Buscamos tambieacuten focalizar tu entusiasmo y habilidad para el manejo de diversos
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dispositivos electroacutenicos descubriendo nuevas aplicaciones teacutecnicas y cientiacuteficas a tu alcance A traveacutes de estos talleres podraacutes comprender de manera praacutectica y aplicada coacutemo medir y tomar registros de variables ambientales construyendo tu propia micro estacioacuten de monitoreo ambiental utilizando microcontroladores Arduino (pequentildeos procesadores de informacioacuten) Siguiendo los pasos descritos en este manual podraacutes orientar ademaacutes el manejo de software baacutesicos para Arduino y la construccioacuten de un circuito electroacutenico que permitiraacute conectar el microcontrolador a una serie de sensores ambientales a lo largo de los proacuteximos capiacutetulos Los invitamos a explorar tambieacuten nuestro sitio wwwecoinformaticaclexplora donde estaacuten disponibles otros capiacutetulos nuevas ideas y maacutes materiales de apoyo para esta nueva aventura
Esperamos que esta experiencia sirva como apoyo al desarrollo
de la exploracioacuten cientiacutefica bajo la mirada de la conciencia
ambiental y la educacioacuten para el desarrollo sostenible
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A lo largo de la historia el clima del planeta nunca ha
cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos
Los estudios reflejan que estos cambios abruptos son causados
por la accioacuten humana
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iquestQueacute estaacute pasando con nuestro planeta
la biodiVErsidad Estaacute disminuyEndo raacutepidamEntE miEntras quE nuEstras dEmandas sobrE la naturalEza aumEntan y son insostEniblEs dEsdE 1970 las poblacionEs dE las EspEciEs animalEs y VEgEtalEs han disminuido un 52 por ciEnto a Escala mundial
iexcl Cambio Global nEcEsitamos 15 planEtas para satisfacEr nuEstras actualEs dEmandas sobrE los rEcursos naturalEs Esto significa quE nos Estamos comiEndo nuEstro capital natural haciEndo maacutes difiacutecil mantEnEr El abastEcimiEnto para futuras gEnEracionEs probablEmEntE ya hayamos cruzado algunos ldquoliacutemitEs planEtariosrdquo quE proVoquEn cambios ambiEntalEs abruptos E irrEVErsiblEs1
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iquestCoacutemo hemos llegado a este nivel de
desequilibrio mundial
iexcliquestQueacute significa todo esto
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La temperatura del planeta
Entre 1900 y 2012 la temperatura de la Tierra aumentoacute en 089degC
En el graacutefico se aprecia coacutemo la temperatura promedio del planeta
se ha elevado exponencialmente en los uacuteltimos 50 antildeos
La ciencia nos advierte que el clima de la Tierra ha cambiado mu-cho en los uacuteltimos 100 antildeos Esto estaacute afectando a los organismos y los recursos naturales del planeta Muchos lugares que eran caacutelidos son cada vez maacutes friacuteos y algunas regiones originariamente friacuteas estaacuten registrando auacuten maacutes friacuteo o se estaacuten calentando Ademaacutes hay evidencia que los niveles del mar han aumentado entre 10 y 20 cm a nivel mundial durante el si-
graacutefico 1 intErgoVErnmEntal panEl on climatE changE (httpwwwipccch)
glo pasado por eventos de deshielo de los glaciares Todo esto es consecuencia del fenoacutemeno del calenta-miento global2
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Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
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A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
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iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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1 0 0
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0 1 1
1 1 1
0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
Cl
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Cl
Cl
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C
C
ClO
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O
O
O
O
Cl
Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
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iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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1
23
CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
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Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
Taller I
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Practica una salud auditiva
DO NOT DISTURB
NOMOLESTAR
DO NOT DISTURB
SILENCIO
NOMOLESTAR
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
115
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
as reno
Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
121
Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Taller V
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
Taller V
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
Taller V
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
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iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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Taller V
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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Taller V
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
Taller V
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Taller V
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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Taller V
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Vables
[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
144
Taller V
energiacute
as reno
Vables
Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
Taller V
energiacute
as reno
Vables
147
4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
148
Taller V
energiacute
as reno
Vables
iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
13 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Libro de Fiacutesica III-IV medio Editorial ZIG-ZAG pp 277
14 FAO Website (Downloaded on Jan 2016) ftpftpfaoorgdocrepfao010A0701EA0701E00pdf
15 FAO Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (2006) Infor-me Livestockrsquos long shadow
16 World Health Organization (2003) Health aspect of air pollution with particulate matter ozone and ni-trogen dioxide
17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
18 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Biologiacutea I medio Editorial ZIG-ZAG
19 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Fiacutesica I medio Unidad 1 El sonido Editorial ZIG-ZAG
20 Clinton D Francis Catherine P Ortega Alexan-der Cruz (2009) Noise Pollution Changes Avian Communities and Species Interactions
21 Sattar et al (2016) Identification of fish vocaliza-tions from ocean acoustic data
22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
Esta guiacutea ha sido dEsarrollada En El marco dEl proyEcto Explora conicyt dE Valoracioacuten y diVulgacioacuten dE la ciEncia y la tEcnologiacutea - 2015 ldquoEcoinformaacutetica para joacuteVEnEs capturando informacioacuten ambiEntal para comprEndEr nuEstro EntornordquodirEccioacuten y coordinacioacuten dEl proyEcto dominiquE alograve horacio samaniEgorEcopilacioacuten y Edicioacuten dE tExtos andrEa castillo VElaacutesquEz rokE rojas dafnE gho-illanEsdisEntildeo y diagramacioacuten dafnE gho-illanEsagradEcEmos las Valiosas contribucionEs dE catalina rodriacuteguEz cantildeas
IacutendicePresentacioacuten
Taller I iexclCambio Global 5Ecoinformaacutetica y Arduino 29Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoHola Mundordquo 37
Taller IIContaminacioacuten Atmosfeacuterica 47Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo 61
Taller IIICalentamiento Global 69Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo 85
Taller IVContaminacioacuten Acuacutestica 93Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo 111
Taller VIntroduccioacuten a las Energiacuteas Renovables 119Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo 139
Referencias bibliograacuteficas y recursos Web 146
Presentacioacuten Este manual constituye una guiacutea paso a paso para la realizacioacuten de una estacioacuten de monitoreo ambiental basada en tecnologiacutea Arduino para joacutevenes de entre 10 y 17 antildeos de edad Forma parte de los talleres teoacuterico-praacutecticos realizados con escuelas de la Regioacuten de Los Riacuteos en Chile en el marco del proyecto Explora CONICYT de Valoracioacuten y Divulgacioacuten de la Ciencia y la Tecnologiacutea - 2015 Ecoinformaacutetica para joacutevenes capturando informacioacuten ambiental para comprender nuestro entorno Con esta experiencia buscamos vincular tus inquietudes relacionadas con la ciencia y la tecnologiacutea con el aacutembito de la ecoinformaacutetica una rama de la ecologiacutea especializada en el uso de tecnologiacutea avanzada para la obtencioacuten y procesamiento de datos ambientales Buscamos tambieacuten focalizar tu entusiasmo y habilidad para el manejo de diversos
2
dispositivos electroacutenicos descubriendo nuevas aplicaciones teacutecnicas y cientiacuteficas a tu alcance A traveacutes de estos talleres podraacutes comprender de manera praacutectica y aplicada coacutemo medir y tomar registros de variables ambientales construyendo tu propia micro estacioacuten de monitoreo ambiental utilizando microcontroladores Arduino (pequentildeos procesadores de informacioacuten) Siguiendo los pasos descritos en este manual podraacutes orientar ademaacutes el manejo de software baacutesicos para Arduino y la construccioacuten de un circuito electroacutenico que permitiraacute conectar el microcontrolador a una serie de sensores ambientales a lo largo de los proacuteximos capiacutetulos Los invitamos a explorar tambieacuten nuestro sitio wwwecoinformaticaclexplora donde estaacuten disponibles otros capiacutetulos nuevas ideas y maacutes materiales de apoyo para esta nueva aventura
Esperamos que esta experiencia sirva como apoyo al desarrollo
de la exploracioacuten cientiacutefica bajo la mirada de la conciencia
ambiental y la educacioacuten para el desarrollo sostenible
3
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A lo largo de la historia el clima del planeta nunca ha
cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos
Los estudios reflejan que estos cambios abruptos son causados
por la accioacuten humana
4
iquestQueacute estaacute pasando con nuestro planeta
la biodiVErsidad Estaacute disminuyEndo raacutepidamEntE miEntras quE nuEstras dEmandas sobrE la naturalEza aumEntan y son insostEniblEs dEsdE 1970 las poblacionEs dE las EspEciEs animalEs y VEgEtalEs han disminuido un 52 por ciEnto a Escala mundial
iexcl Cambio Global nEcEsitamos 15 planEtas para satisfacEr nuEstras actualEs dEmandas sobrE los rEcursos naturalEs Esto significa quE nos Estamos comiEndo nuEstro capital natural haciEndo maacutes difiacutecil mantEnEr El abastEcimiEnto para futuras gEnEracionEs probablEmEntE ya hayamos cruzado algunos ldquoliacutemitEs planEtariosrdquo quE proVoquEn cambios ambiEntalEs abruptos E irrEVErsiblEs1
Taller I
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iquestCoacutemo hemos llegado a este nivel de
desequilibrio mundial
iexcliquestQueacute significa todo esto
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6
La temperatura del planeta
Entre 1900 y 2012 la temperatura de la Tierra aumentoacute en 089degC
En el graacutefico se aprecia coacutemo la temperatura promedio del planeta
se ha elevado exponencialmente en los uacuteltimos 50 antildeos
La ciencia nos advierte que el clima de la Tierra ha cambiado mu-cho en los uacuteltimos 100 antildeos Esto estaacute afectando a los organismos y los recursos naturales del planeta Muchos lugares que eran caacutelidos son cada vez maacutes friacuteos y algunas regiones originariamente friacuteas estaacuten registrando auacuten maacutes friacuteo o se estaacuten calentando Ademaacutes hay evidencia que los niveles del mar han aumentado entre 10 y 20 cm a nivel mundial durante el si-
graacutefico 1 intErgoVErnmEntal panEl on climatE changE (httpwwwipccch)
glo pasado por eventos de deshielo de los glaciares Todo esto es consecuencia del fenoacutemeno del calenta-miento global2
Taller I
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7
Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
8
A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
er I C
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Globa
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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9
La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Taller I
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dioacutexido dEcarbono
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Sol
Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
11
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
12
Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Taller I
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
17
Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
limpio
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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eacuterICa
iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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eacuterICa
Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
Cl
ClCl
Cl
Cl
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C
C
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O
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O
Cl
Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
62
Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
70
Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
71
iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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Calen
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1
23
CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Taller I
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
iexcl
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
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Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
DO NOT DISTURB
NOMOLESTAR
DO NOT DISTURB
SILENCIO
NOMOLESTAR
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
113
[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
115
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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CaTall
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iexcliexcliexclA probarlo
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
as reno
Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
121
Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Taller V
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
133
iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
cens
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y
fr
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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Taller V
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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Taller V
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
Taller V
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Taller V
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
141
[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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Taller V
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
143
Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
Taller V
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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Taller V
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
13 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Libro de Fiacutesica III-IV medio Editorial ZIG-ZAG pp 277
14 FAO Website (Downloaded on Jan 2016) ftpftpfaoorgdocrepfao010A0701EA0701E00pdf
15 FAO Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (2006) Infor-me Livestockrsquos long shadow
16 World Health Organization (2003) Health aspect of air pollution with particulate matter ozone and ni-trogen dioxide
17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
18 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Biologiacutea I medio Editorial ZIG-ZAG
19 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Fiacutesica I medio Unidad 1 El sonido Editorial ZIG-ZAG
20 Clinton D Francis Catherine P Ortega Alexan-der Cruz (2009) Noise Pollution Changes Avian Communities and Species Interactions
21 Sattar et al (2016) Identification of fish vocaliza-tions from ocean acoustic data
22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
IacutendicePresentacioacuten
Taller I iexclCambio Global 5Ecoinformaacutetica y Arduino 29Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoHola Mundordquo 37
Taller IIContaminacioacuten Atmosfeacuterica 47Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo 61
Taller IIICalentamiento Global 69Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo 85
Taller IVContaminacioacuten Acuacutestica 93Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo 111
Taller VIntroduccioacuten a las Energiacuteas Renovables 119Aplicaciones praacutecticas para Arduino ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo 139
Referencias bibliograacuteficas y recursos Web 146
Presentacioacuten Este manual constituye una guiacutea paso a paso para la realizacioacuten de una estacioacuten de monitoreo ambiental basada en tecnologiacutea Arduino para joacutevenes de entre 10 y 17 antildeos de edad Forma parte de los talleres teoacuterico-praacutecticos realizados con escuelas de la Regioacuten de Los Riacuteos en Chile en el marco del proyecto Explora CONICYT de Valoracioacuten y Divulgacioacuten de la Ciencia y la Tecnologiacutea - 2015 Ecoinformaacutetica para joacutevenes capturando informacioacuten ambiental para comprender nuestro entorno Con esta experiencia buscamos vincular tus inquietudes relacionadas con la ciencia y la tecnologiacutea con el aacutembito de la ecoinformaacutetica una rama de la ecologiacutea especializada en el uso de tecnologiacutea avanzada para la obtencioacuten y procesamiento de datos ambientales Buscamos tambieacuten focalizar tu entusiasmo y habilidad para el manejo de diversos
2
dispositivos electroacutenicos descubriendo nuevas aplicaciones teacutecnicas y cientiacuteficas a tu alcance A traveacutes de estos talleres podraacutes comprender de manera praacutectica y aplicada coacutemo medir y tomar registros de variables ambientales construyendo tu propia micro estacioacuten de monitoreo ambiental utilizando microcontroladores Arduino (pequentildeos procesadores de informacioacuten) Siguiendo los pasos descritos en este manual podraacutes orientar ademaacutes el manejo de software baacutesicos para Arduino y la construccioacuten de un circuito electroacutenico que permitiraacute conectar el microcontrolador a una serie de sensores ambientales a lo largo de los proacuteximos capiacutetulos Los invitamos a explorar tambieacuten nuestro sitio wwwecoinformaticaclexplora donde estaacuten disponibles otros capiacutetulos nuevas ideas y maacutes materiales de apoyo para esta nueva aventura
Esperamos que esta experiencia sirva como apoyo al desarrollo
de la exploracioacuten cientiacutefica bajo la mirada de la conciencia
ambiental y la educacioacuten para el desarrollo sostenible
3
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iErr
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A lo largo de la historia el clima del planeta nunca ha
cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos
Los estudios reflejan que estos cambios abruptos son causados
por la accioacuten humana
4
iquestQueacute estaacute pasando con nuestro planeta
la biodiVErsidad Estaacute disminuyEndo raacutepidamEntE miEntras quE nuEstras dEmandas sobrE la naturalEza aumEntan y son insostEniblEs dEsdE 1970 las poblacionEs dE las EspEciEs animalEs y VEgEtalEs han disminuido un 52 por ciEnto a Escala mundial
iexcl Cambio Global nEcEsitamos 15 planEtas para satisfacEr nuEstras actualEs dEmandas sobrE los rEcursos naturalEs Esto significa quE nos Estamos comiEndo nuEstro capital natural haciEndo maacutes difiacutecil mantEnEr El abastEcimiEnto para futuras gEnEracionEs probablEmEntE ya hayamos cruzado algunos ldquoliacutemitEs planEtariosrdquo quE proVoquEn cambios ambiEntalEs abruptos E irrEVErsiblEs1
Taller I
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iquestCoacutemo hemos llegado a este nivel de
desequilibrio mundial
iexcliquestQueacute significa todo esto
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La temperatura del planeta
Entre 1900 y 2012 la temperatura de la Tierra aumentoacute en 089degC
En el graacutefico se aprecia coacutemo la temperatura promedio del planeta
se ha elevado exponencialmente en los uacuteltimos 50 antildeos
La ciencia nos advierte que el clima de la Tierra ha cambiado mu-cho en los uacuteltimos 100 antildeos Esto estaacute afectando a los organismos y los recursos naturales del planeta Muchos lugares que eran caacutelidos son cada vez maacutes friacuteos y algunas regiones originariamente friacuteas estaacuten registrando auacuten maacutes friacuteo o se estaacuten calentando Ademaacutes hay evidencia que los niveles del mar han aumentado entre 10 y 20 cm a nivel mundial durante el si-
graacutefico 1 intErgoVErnmEntal panEl on climatE changE (httpwwwipccch)
glo pasado por eventos de deshielo de los glaciares Todo esto es consecuencia del fenoacutemeno del calenta-miento global2
Taller I
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Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
8
A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
er I C
ambIo
Globa
l
El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Taller I
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dioacutexido dEcarbono
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Sol
Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
11
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
12
Taller I
Cam
bIo Gl
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
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iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Taller I
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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Taller I
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
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Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
29
particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
32
3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
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1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
39
Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
ardu
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
42
(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
Taller I
ardu
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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Taller I
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
Taller I
I Con
TamIna
CIoacuten a
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eacuterICa
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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Taller I
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CIoacuten a
Tmosf
eacuterICa
La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
49
El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
50
La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
Taller I
I Con
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CIoacuten a
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eacuterICa
51
Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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Taller I
I Con
TamIna
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
Cl
ClCl
Cl
Cl
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F
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C
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O
O
O
Cl
Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
69
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
70
Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
II Ca
lenTam
IenTo G
lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
71
iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
72
iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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Calen
TamIen
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1
23
CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
73
Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
II Ca
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IenTo G
lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Taller I
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Taller I
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
Taller I
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
82
Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
103
Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
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DO NOT DISTURB
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
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energiacute
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Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
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Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
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Vables
Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
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iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
141
[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
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4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
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6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
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scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
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150
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17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
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23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
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25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
Presentacioacuten Este manual constituye una guiacutea paso a paso para la realizacioacuten de una estacioacuten de monitoreo ambiental basada en tecnologiacutea Arduino para joacutevenes de entre 10 y 17 antildeos de edad Forma parte de los talleres teoacuterico-praacutecticos realizados con escuelas de la Regioacuten de Los Riacuteos en Chile en el marco del proyecto Explora CONICYT de Valoracioacuten y Divulgacioacuten de la Ciencia y la Tecnologiacutea - 2015 Ecoinformaacutetica para joacutevenes capturando informacioacuten ambiental para comprender nuestro entorno Con esta experiencia buscamos vincular tus inquietudes relacionadas con la ciencia y la tecnologiacutea con el aacutembito de la ecoinformaacutetica una rama de la ecologiacutea especializada en el uso de tecnologiacutea avanzada para la obtencioacuten y procesamiento de datos ambientales Buscamos tambieacuten focalizar tu entusiasmo y habilidad para el manejo de diversos
2
dispositivos electroacutenicos descubriendo nuevas aplicaciones teacutecnicas y cientiacuteficas a tu alcance A traveacutes de estos talleres podraacutes comprender de manera praacutectica y aplicada coacutemo medir y tomar registros de variables ambientales construyendo tu propia micro estacioacuten de monitoreo ambiental utilizando microcontroladores Arduino (pequentildeos procesadores de informacioacuten) Siguiendo los pasos descritos en este manual podraacutes orientar ademaacutes el manejo de software baacutesicos para Arduino y la construccioacuten de un circuito electroacutenico que permitiraacute conectar el microcontrolador a una serie de sensores ambientales a lo largo de los proacuteximos capiacutetulos Los invitamos a explorar tambieacuten nuestro sitio wwwecoinformaticaclexplora donde estaacuten disponibles otros capiacutetulos nuevas ideas y maacutes materiales de apoyo para esta nueva aventura
Esperamos que esta experiencia sirva como apoyo al desarrollo
de la exploracioacuten cientiacutefica bajo la mirada de la conciencia
ambiental y la educacioacuten para el desarrollo sostenible
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A lo largo de la historia el clima del planeta nunca ha
cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos
Los estudios reflejan que estos cambios abruptos son causados
por la accioacuten humana
4
iquestQueacute estaacute pasando con nuestro planeta
la biodiVErsidad Estaacute disminuyEndo raacutepidamEntE miEntras quE nuEstras dEmandas sobrE la naturalEza aumEntan y son insostEniblEs dEsdE 1970 las poblacionEs dE las EspEciEs animalEs y VEgEtalEs han disminuido un 52 por ciEnto a Escala mundial
iexcl Cambio Global nEcEsitamos 15 planEtas para satisfacEr nuEstras actualEs dEmandas sobrE los rEcursos naturalEs Esto significa quE nos Estamos comiEndo nuEstro capital natural haciEndo maacutes difiacutecil mantEnEr El abastEcimiEnto para futuras gEnEracionEs probablEmEntE ya hayamos cruzado algunos ldquoliacutemitEs planEtariosrdquo quE proVoquEn cambios ambiEntalEs abruptos E irrEVErsiblEs1
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iquestCoacutemo hemos llegado a este nivel de
desequilibrio mundial
iexcliquestQueacute significa todo esto
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La temperatura del planeta
Entre 1900 y 2012 la temperatura de la Tierra aumentoacute en 089degC
En el graacutefico se aprecia coacutemo la temperatura promedio del planeta
se ha elevado exponencialmente en los uacuteltimos 50 antildeos
La ciencia nos advierte que el clima de la Tierra ha cambiado mu-cho en los uacuteltimos 100 antildeos Esto estaacute afectando a los organismos y los recursos naturales del planeta Muchos lugares que eran caacutelidos son cada vez maacutes friacuteos y algunas regiones originariamente friacuteas estaacuten registrando auacuten maacutes friacuteo o se estaacuten calentando Ademaacutes hay evidencia que los niveles del mar han aumentado entre 10 y 20 cm a nivel mundial durante el si-
graacutefico 1 intErgoVErnmEntal panEl on climatE changE (httpwwwipccch)
glo pasado por eventos de deshielo de los glaciares Todo esto es consecuencia del fenoacutemeno del calenta-miento global2
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Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
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A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
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iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
32
3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
Taller I
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
0 0
0 0 0
1 0 0
0 0 1
1 0 1
0 1 0
1 1 0
0 1 1
1 1 1
0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
Taller I
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
42
(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
49
El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
50
La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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C
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O
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Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
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iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
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iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
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Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
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DO NOT DISTURB
SILENCIO
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
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TamIna
CIoacuten a
CuacutesTI
Ca
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Hola
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iexcliexcliexclA probarlo
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
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Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
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Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
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Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
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iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
cens
ed b
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Taller V
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
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3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
Taller V
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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as reno
Vables
iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
13 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Libro de Fiacutesica III-IV medio Editorial ZIG-ZAG pp 277
14 FAO Website (Downloaded on Jan 2016) ftpftpfaoorgdocrepfao010A0701EA0701E00pdf
15 FAO Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (2006) Infor-me Livestockrsquos long shadow
16 World Health Organization (2003) Health aspect of air pollution with particulate matter ozone and ni-trogen dioxide
17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
18 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Biologiacutea I medio Editorial ZIG-ZAG
19 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Fiacutesica I medio Unidad 1 El sonido Editorial ZIG-ZAG
20 Clinton D Francis Catherine P Ortega Alexan-der Cruz (2009) Noise Pollution Changes Avian Communities and Species Interactions
21 Sattar et al (2016) Identification of fish vocaliza-tions from ocean acoustic data
22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
dispositivos electroacutenicos descubriendo nuevas aplicaciones teacutecnicas y cientiacuteficas a tu alcance A traveacutes de estos talleres podraacutes comprender de manera praacutectica y aplicada coacutemo medir y tomar registros de variables ambientales construyendo tu propia micro estacioacuten de monitoreo ambiental utilizando microcontroladores Arduino (pequentildeos procesadores de informacioacuten) Siguiendo los pasos descritos en este manual podraacutes orientar ademaacutes el manejo de software baacutesicos para Arduino y la construccioacuten de un circuito electroacutenico que permitiraacute conectar el microcontrolador a una serie de sensores ambientales a lo largo de los proacuteximos capiacutetulos Los invitamos a explorar tambieacuten nuestro sitio wwwecoinformaticaclexplora donde estaacuten disponibles otros capiacutetulos nuevas ideas y maacutes materiales de apoyo para esta nueva aventura
Esperamos que esta experiencia sirva como apoyo al desarrollo
de la exploracioacuten cientiacutefica bajo la mirada de la conciencia
ambiental y la educacioacuten para el desarrollo sostenible
3
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A lo largo de la historia el clima del planeta nunca ha
cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos
Los estudios reflejan que estos cambios abruptos son causados
por la accioacuten humana
4
iquestQueacute estaacute pasando con nuestro planeta
la biodiVErsidad Estaacute disminuyEndo raacutepidamEntE miEntras quE nuEstras dEmandas sobrE la naturalEza aumEntan y son insostEniblEs dEsdE 1970 las poblacionEs dE las EspEciEs animalEs y VEgEtalEs han disminuido un 52 por ciEnto a Escala mundial
iexcl Cambio Global nEcEsitamos 15 planEtas para satisfacEr nuEstras actualEs dEmandas sobrE los rEcursos naturalEs Esto significa quE nos Estamos comiEndo nuEstro capital natural haciEndo maacutes difiacutecil mantEnEr El abastEcimiEnto para futuras gEnEracionEs probablEmEntE ya hayamos cruzado algunos ldquoliacutemitEs planEtariosrdquo quE proVoquEn cambios ambiEntalEs abruptos E irrEVErsiblEs1
Taller I
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iquestCoacutemo hemos llegado a este nivel de
desequilibrio mundial
iexcliquestQueacute significa todo esto
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La temperatura del planeta
Entre 1900 y 2012 la temperatura de la Tierra aumentoacute en 089degC
En el graacutefico se aprecia coacutemo la temperatura promedio del planeta
se ha elevado exponencialmente en los uacuteltimos 50 antildeos
La ciencia nos advierte que el clima de la Tierra ha cambiado mu-cho en los uacuteltimos 100 antildeos Esto estaacute afectando a los organismos y los recursos naturales del planeta Muchos lugares que eran caacutelidos son cada vez maacutes friacuteos y algunas regiones originariamente friacuteas estaacuten registrando auacuten maacutes friacuteo o se estaacuten calentando Ademaacutes hay evidencia que los niveles del mar han aumentado entre 10 y 20 cm a nivel mundial durante el si-
graacutefico 1 intErgoVErnmEntal panEl on climatE changE (httpwwwipccch)
glo pasado por eventos de deshielo de los glaciares Todo esto es consecuencia del fenoacutemeno del calenta-miento global2
Taller I
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Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
8
A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Taller I
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Sol
Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
11
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
12
Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Taller I
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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Taller I
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
25
Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Taller I
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
iquestSabiacuteas queacute
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
limpio
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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IenTo G
lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
71
iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
72
iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Taller I
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
79
Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
82
Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
II Ca
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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Taller I
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Taller I
V Con
TamIna
CIoacuten a
CuacutesTI
Ca
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
97
Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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Taller I
V Con
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CIoacuten a
CuacutesTI
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Taller I
V Con
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CuacutesTI
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
iexcl
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V Con
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CIoacuten a
CuacutesTI
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
103
Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
Lice
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by
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reep
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
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DO NOT DISTURB
SILENCIO
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
113
[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
115
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
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Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
121
Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
129
iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
133
iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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Taller V
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
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1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
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3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
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1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
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scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
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17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
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22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
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A lo largo de la historia el clima del planeta nunca ha
cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos
Los estudios reflejan que estos cambios abruptos son causados
por la accioacuten humana
4
iquestQueacute estaacute pasando con nuestro planeta
la biodiVErsidad Estaacute disminuyEndo raacutepidamEntE miEntras quE nuEstras dEmandas sobrE la naturalEza aumEntan y son insostEniblEs dEsdE 1970 las poblacionEs dE las EspEciEs animalEs y VEgEtalEs han disminuido un 52 por ciEnto a Escala mundial
iexcl Cambio Global nEcEsitamos 15 planEtas para satisfacEr nuEstras actualEs dEmandas sobrE los rEcursos naturalEs Esto significa quE nos Estamos comiEndo nuEstro capital natural haciEndo maacutes difiacutecil mantEnEr El abastEcimiEnto para futuras gEnEracionEs probablEmEntE ya hayamos cruzado algunos ldquoliacutemitEs planEtariosrdquo quE proVoquEn cambios ambiEntalEs abruptos E irrEVErsiblEs1
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iquestCoacutemo hemos llegado a este nivel de
desequilibrio mundial
iexcliquestQueacute significa todo esto
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La temperatura del planeta
Entre 1900 y 2012 la temperatura de la Tierra aumentoacute en 089degC
En el graacutefico se aprecia coacutemo la temperatura promedio del planeta
se ha elevado exponencialmente en los uacuteltimos 50 antildeos
La ciencia nos advierte que el clima de la Tierra ha cambiado mu-cho en los uacuteltimos 100 antildeos Esto estaacute afectando a los organismos y los recursos naturales del planeta Muchos lugares que eran caacutelidos son cada vez maacutes friacuteos y algunas regiones originariamente friacuteas estaacuten registrando auacuten maacutes friacuteo o se estaacuten calentando Ademaacutes hay evidencia que los niveles del mar han aumentado entre 10 y 20 cm a nivel mundial durante el si-
graacutefico 1 intErgoVErnmEntal panEl on climatE changE (httpwwwipccch)
glo pasado por eventos de deshielo de los glaciares Todo esto es consecuencia del fenoacutemeno del calenta-miento global2
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Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
8
A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Sol
Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
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iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
limpio
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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Taller I
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eacuterICa
iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Taller I
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eacuterICa
Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
Cl
ClCl
Cl
Cl
F
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C
C
ClO
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O
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O
Cl
Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
70
Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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IenTo G
lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
71
iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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Calen
TamIen
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1
23
CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Taller I
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Taller I
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
iexcl
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
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Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
DO NOT DISTURB
NOMOLESTAR
DO NOT DISTURB
SILENCIO
NOMOLESTAR
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
113
[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
115
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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CaTall
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iexcliexcliexclA probarlo
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
as reno
Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
121
Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Taller V
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
133
iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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Taller V
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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Taller V
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
141
[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
143
Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
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scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
13 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Libro de Fiacutesica III-IV medio Editorial ZIG-ZAG pp 277
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15 FAO Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (2006) Infor-me Livestockrsquos long shadow
16 World Health Organization (2003) Health aspect of air pollution with particulate matter ozone and ni-trogen dioxide
17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
18 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Biologiacutea I medio Editorial ZIG-ZAG
19 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Fiacutesica I medio Unidad 1 El sonido Editorial ZIG-ZAG
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21 Sattar et al (2016) Identification of fish vocaliza-tions from ocean acoustic data
22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
iquestQueacute estaacute pasando con nuestro planeta
la biodiVErsidad Estaacute disminuyEndo raacutepidamEntE miEntras quE nuEstras dEmandas sobrE la naturalEza aumEntan y son insostEniblEs dEsdE 1970 las poblacionEs dE las EspEciEs animalEs y VEgEtalEs han disminuido un 52 por ciEnto a Escala mundial
iexcl Cambio Global nEcEsitamos 15 planEtas para satisfacEr nuEstras actualEs dEmandas sobrE los rEcursos naturalEs Esto significa quE nos Estamos comiEndo nuEstro capital natural haciEndo maacutes difiacutecil mantEnEr El abastEcimiEnto para futuras gEnEracionEs probablEmEntE ya hayamos cruzado algunos ldquoliacutemitEs planEtariosrdquo quE proVoquEn cambios ambiEntalEs abruptos E irrEVErsiblEs1
Taller I
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iquestCoacutemo hemos llegado a este nivel de
desequilibrio mundial
iexcliquestQueacute significa todo esto
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La temperatura del planeta
Entre 1900 y 2012 la temperatura de la Tierra aumentoacute en 089degC
En el graacutefico se aprecia coacutemo la temperatura promedio del planeta
se ha elevado exponencialmente en los uacuteltimos 50 antildeos
La ciencia nos advierte que el clima de la Tierra ha cambiado mu-cho en los uacuteltimos 100 antildeos Esto estaacute afectando a los organismos y los recursos naturales del planeta Muchos lugares que eran caacutelidos son cada vez maacutes friacuteos y algunas regiones originariamente friacuteas estaacuten registrando auacuten maacutes friacuteo o se estaacuten calentando Ademaacutes hay evidencia que los niveles del mar han aumentado entre 10 y 20 cm a nivel mundial durante el si-
graacutefico 1 intErgoVErnmEntal panEl on climatE changE (httpwwwipccch)
glo pasado por eventos de deshielo de los glaciares Todo esto es consecuencia del fenoacutemeno del calenta-miento global2
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Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
8
A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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dioacutexido dEcarbono
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Sol
Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
11
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
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Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
Taller I
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
49
El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
50
La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
Taller I
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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Taller I
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Taller I
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
Cl
ClCl
Cl
Cl
F
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C
C
ClO
O
O
O
O
O
Cl
Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Taller I
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
63
[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
71
iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
72
iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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23
CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Taller I
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Taller I
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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Taller I
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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Taller I
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
iexcl
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
103
Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
108
iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
DO NOT DISTURB
NOMOLESTAR
DO NOT DISTURB
SILENCIO
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
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Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
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Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
energiacute
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Vables
Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
energiacute
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Taller V
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Vables
Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
129
iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
130
Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
133
iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
141
[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
143
Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
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16 World Health Organization (2003) Health aspect of air pollution with particulate matter ozone and ni-trogen dioxide
17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
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19 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Fiacutesica I medio Unidad 1 El sonido Editorial ZIG-ZAG
20 Clinton D Francis Catherine P Ortega Alexan-der Cruz (2009) Noise Pollution Changes Avian Communities and Species Interactions
21 Sattar et al (2016) Identification of fish vocaliza-tions from ocean acoustic data
22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
iquestCoacutemo hemos llegado a este nivel de
desequilibrio mundial
iexcliquestQueacute significa todo esto
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6
La temperatura del planeta
Entre 1900 y 2012 la temperatura de la Tierra aumentoacute en 089degC
En el graacutefico se aprecia coacutemo la temperatura promedio del planeta
se ha elevado exponencialmente en los uacuteltimos 50 antildeos
La ciencia nos advierte que el clima de la Tierra ha cambiado mu-cho en los uacuteltimos 100 antildeos Esto estaacute afectando a los organismos y los recursos naturales del planeta Muchos lugares que eran caacutelidos son cada vez maacutes friacuteos y algunas regiones originariamente friacuteas estaacuten registrando auacuten maacutes friacuteo o se estaacuten calentando Ademaacutes hay evidencia que los niveles del mar han aumentado entre 10 y 20 cm a nivel mundial durante el si-
graacutefico 1 intErgoVErnmEntal panEl on climatE changE (httpwwwipccch)
glo pasado por eventos de deshielo de los glaciares Todo esto es consecuencia del fenoacutemeno del calenta-miento global2
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Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
8
A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
er I C
ambIo
Globa
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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9
La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Sol
Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
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iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
ecoI
nform
aacuteTIca
amp ard
uIno
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Taller I
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
Taller I
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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Cl
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F
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C
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Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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IenTo G
lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
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iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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Calen
TamIen
To Glob
al
1
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CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
79
Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
Taller I
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
82
Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
103
Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
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DO NOT DISTURB
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
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Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
as reno
Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
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Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
130
Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
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iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
cens
ed b
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fr
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kco
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
141
[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
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6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
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scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
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17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
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23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
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25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
La temperatura del planeta
Entre 1900 y 2012 la temperatura de la Tierra aumentoacute en 089degC
En el graacutefico se aprecia coacutemo la temperatura promedio del planeta
se ha elevado exponencialmente en los uacuteltimos 50 antildeos
La ciencia nos advierte que el clima de la Tierra ha cambiado mu-cho en los uacuteltimos 100 antildeos Esto estaacute afectando a los organismos y los recursos naturales del planeta Muchos lugares que eran caacutelidos son cada vez maacutes friacuteos y algunas regiones originariamente friacuteas estaacuten registrando auacuten maacutes friacuteo o se estaacuten calentando Ademaacutes hay evidencia que los niveles del mar han aumentado entre 10 y 20 cm a nivel mundial durante el si-
graacutefico 1 intErgoVErnmEntal panEl on climatE changE (httpwwwipccch)
glo pasado por eventos de deshielo de los glaciares Todo esto es consecuencia del fenoacutemeno del calenta-miento global2
Taller I
Cam
bIo Gl
obal
7
Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
8
A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
11
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
25
Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
29
particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
32
3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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1 0 0
0 0 1
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0 1 0
1 1 0
0 1 1
1 1 1
0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
Taller I
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Taller I
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
42
(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
Taller I
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
Taller I
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CIoacuten a
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
50
La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
Taller I
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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Taller I
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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ClCl
Cl
Cl
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F
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C
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O
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O
Cl
Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
II Ca
lenTam
IenTo G
lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
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iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Taller I
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
79
Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
Taller I
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
82
Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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Taller I
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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Taller I
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
95
Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Taller I
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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Taller I
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
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Taller I
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
103
Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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Taller I
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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Taller I
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
Taller I
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Practica una salud auditiva
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DO NOT DISTURB
SILENCIO
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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Ca
[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
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Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
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Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
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Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
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iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
cens
ed b
y
fr
eepi
kco
m
Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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n-so
urce
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dwar
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ing
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Taller V
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
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1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
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17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
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22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
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25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
Conceptos clavesiexclno confundir
Se refiere a cambios generales en los patrones del clima incluyendo la temperatura precipitaciones vientos y otros factores
Asiacute como el enfriamiento global se re-fieren a cualquier cambio en las tempe-raturas superficiales medias globales
iexclSiacute El promedio de temperatura de nuestro planeta estaacute aumentando maacutes raacutepi-damente que en cualquier otro momento de la historia de la Tierra y esto trae consecuencias para la vida en el planeta todos nosotros incluidos
Cambio climaacutetico Calentamiento global
Es necesario actuar de inmediato para limitar el incremen-to promedio de la temperatura global a menos de 2degC a partir del cual los dantildeos pueden ser irreversibles y el de-terioro en nuestra calidad de vida muy significativo
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iquestDebemos preocuparnos por el cambio climaacutetico global
Nos referimos a promedio cuando en este caso se suman los valores de tem-peratura de distintos lugares del mundo y luego esta suma se divide por el nuacutemero de lugares con los que estamos realizando el caacutelculo Por ejemplo si quisieacuteramos conocer la temperatura promedio de Chile debemos sumar el valor de temperatura de cada una de las 15 capitales regionales del paiacutes y ese
total dividirlo en 15
8
A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
11
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
18
Taller I
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Taller I
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
25
Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
29
particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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Taller I
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
Taller I
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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1 0 0
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1 1 0
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1 1 1
0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
Taller I
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
Taller I
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
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Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
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iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
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iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
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Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
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DO NOT DISTURB
SILENCIO
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
Taller I
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CuacutesTI
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
V Con
TamIna
CIoacuten a
CuacutesTI
Ca
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
113
[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
115
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Hola
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
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Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
121
Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
129
iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
130
Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
Taller V
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
133
iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
cens
ed b
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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Taller V
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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Taller V
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
141
[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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Taller V
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Vables
[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Taller V
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
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3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
Taller V
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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Taller V
energiacute
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Vables
iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
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1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
13 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Libro de Fiacutesica III-IV medio Editorial ZIG-ZAG pp 277
14 FAO Website (Downloaded on Jan 2016) ftpftpfaoorgdocrepfao010A0701EA0701E00pdf
15 FAO Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (2006) Infor-me Livestockrsquos long shadow
16 World Health Organization (2003) Health aspect of air pollution with particulate matter ozone and ni-trogen dioxide
17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
18 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Biologiacutea I medio Editorial ZIG-ZAG
19 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Fiacutesica I medio Unidad 1 El sonido Editorial ZIG-ZAG
20 Clinton D Francis Catherine P Ortega Alexan-der Cruz (2009) Noise Pollution Changes Avian Communities and Species Interactions
21 Sattar et al (2016) Identification of fish vocaliza-tions from ocean acoustic data
22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
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A diferencia del clima el tiempo es local y temporal Se define como las condiciones meteo-roloacutegicas del estado de la atmoacutesfera en un momento dado para un deter-minado lugarDado que no podemos controlar el tiempo lo mejor que podemos hacer es intentar predecirlo Cientiacuteficos climaacuteti-cos llamados meteoroacutelogos trabajan en predecir lo que va a ocurrir con el tiem-po en un periacuteodo de diacuteas sucesivosEl ldquopronoacutestico del tiempordquo que vemos en los medios de comunicacioacuten indica los cambios en el tiempo y no los cam-bios de clima
iquestQueacute es el clima iquestQueacute es el tiempoEl ldquoclimardquo describe las condiciones de tem-peratura precipitaciones viento y otras de una regioacuten en un amplio rango de tiempo Se define para un mes o una estacioacuten del antildeo considerando el promedio de los da-tos del tiempo tomados durante maacutes de 10 antildeos en un determinado territorio
El ldquotiempordquo ocurre en un momen-to y lugar especiacutefico La lluvia nie-ve viento huracanes y tornados son fenoacutemenos meteoroloacutegicos que describen ldquoel tiempordquo Tall
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El tiempo fue lluvioso en Arica al princi-pio del antildeo 2015 Sin embargo soacutelo reci-be alrededor de 05 mm de lluvia al antildeo Sabemos que Arica cuenta con un clima deseacutertico conocido por ser el lugar habi-tado maacutes seco del planeta
Por ejemplopu
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La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Sol
Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
11
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
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Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
29
particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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Cl
Cl
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C
C
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Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
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Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
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ArduinoInterfase 12c
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Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
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iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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1
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CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
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iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
iexcl
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
103
Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
Lice
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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dunt ut labore et doloremagna aliqua
Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
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daf
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ho
-illa
nEs
El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
107
Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
108
iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
Taller I
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Practica una salud auditiva
DO NOT DISTURB
NOMOLESTAR
DO NOT DISTURB
SILENCIO
NOMOLESTAR
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
Taller I
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
113
[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
115
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
as reno
Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
121
Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
energiacute
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Vables
Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
energiacute
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Taller V
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
Taller V
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
129
iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
130
Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
Taller V
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
133
iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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Taller V
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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Taller V
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Taller V
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Vables
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
141
[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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Taller V
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Vables
[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
144
Taller V
energiacute
as reno
Vables
Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
Taller V
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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Taller V
energiacute
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Vables
iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
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scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
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150
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17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
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23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
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25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
La atmoacutesfera de la Tierra funciona como un invernadero gigante construido sobre nuestro planeta ella permite el paso de la radiacioacuten solar hacia la superficie de la Tierra en forma de rayos infrarrojos y ultravioleta
iquestQueacute es el ldquoEfecto Invernaderordquo
iquestConoces alguacuten invernadero
Son construcciones livianas con paredes semitransparentes que permiten el paso de la luz solar y conservan mucho calor en su inte-rior Son especialmente uacutetiles para cultivar plantas comestibles en zo-nas de clima friacuteo
iquestPodriacuteamos vivir sin la proteccioacuten de la atmoacutesfera iquestQueacute podriacutea suceder si se alteran sus condicionespu
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Sol
Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
11
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
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Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
limpio
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
29
particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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1 0 0
0 0 1
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0 1 1
1 1 1
0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
49
El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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ClCl
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C
C
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O
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Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
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Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
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iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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1
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CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
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iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
103
Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
107
Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
Taller I
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Practica una salud auditiva
DO NOT DISTURB
NOMOLESTAR
DO NOT DISTURB
SILENCIO
NOMOLESTAR
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
Taller I
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
115
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
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Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
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Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Taller V
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
Taller V
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
Taller V
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
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iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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Taller V
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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Taller V
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
Taller V
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Taller V
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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Taller V
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Vables
[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
144
Taller V
energiacute
as reno
Vables
Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
Taller V
energiacute
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Vables
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
148
Taller V
energiacute
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Vables
iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
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scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
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17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
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22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
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25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
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dioacutexido dEcarbono
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Sol
Parte de la radiacioacuten solar es reflejada por la Tierra y por la
atmoacutesfera
La radiacioacuten infrarroja es
emitida desde la superficie de la
Tierra
Parte de la radiacioacuten infrarroja pasa a traveacutes de la atmoacutesfera y parte es absor-bida y re-emitida en todas direcciones
por las moleacuteculas de los gases de efecto invernadero Como resultado aumenta la temperatura de la superficie de la Tierra
ATMOacuteSFERA
La radiacioacuten solar pasa a traveacutes de la atmoacutesfera
La mayor parte de la radiacioacuten es absorbida por la superficie de la Tierra aumentando la
temperatura
Gases de efecto invernadero
Cuando el Sol calienta la Tierra a traveacutes de la radiacioacuten solar los ldquoga-ses de efecto invernaderordquo presentes en la atmoacutesfera mantienen parte del calor generado por la radiacioacuten solar cerca de la superficie del planeta
Los principales gases de efecto invernadero son vapor de agua dioacutexido de carbono oacutexidos de ni-troacutegeno y metano Sin ellos todo el calor podriacutea escapar hacia el cosmos y la temperatura media de la Tierra seriacutea cerca de 60degC maacutes friacutea Es decir en el sur de Chile por ejemplo (12degC promedio) sin el efecto de la atmoacutesfera tendriacuteamos una temperatu-ra media de -48degC
Al llegar a la superficie parte de la radiacioacuten solar se refleja o ldquorebotardquo Sin embargo algunos de los gases que estaacuten presentes en la atmoacutesfera absorben parte de esta radiacioacuten reflejada y la reflejan nuevamente hacia la Tierra en forma de calor gene-rando un aumento de la tem-peratura Por esto son llamados ldquogases de efecto invernaderordquo3
11
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
29
particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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0 1 1
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0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
49
El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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C
C
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Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
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Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
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iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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1
23
CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Taller I
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
82
Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
iexcl
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
103
Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
Lice
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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dunt ut labore et doloremagna aliqua
Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
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daf
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ho
-illa
nEs
El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
107
Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
108
iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
Taller I
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Practica una salud auditiva
DO NOT DISTURB
NOMOLESTAR
DO NOT DISTURB
SILENCIO
NOMOLESTAR
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
Taller I
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
113
[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
115
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
as reno
Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
121
Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
energiacute
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Vables
Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
energiacute
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Taller V
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
Taller V
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
129
iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
130
Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
Taller V
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
133
iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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Taller V
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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Taller V
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Taller V
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Vables
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
141
[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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Taller V
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Vables
[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Taller V
energiacute
as reno
Vables
Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
Taller V
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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Taller V
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
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1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
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14 FAO Website (Downloaded on Jan 2016) ftpftpfaoorgdocrepfao010A0701EA0701E00pdf
15 FAO Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (2006) Infor-me Livestockrsquos long shadow
16 World Health Organization (2003) Health aspect of air pollution with particulate matter ozone and ni-trogen dioxide
17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
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19 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Fiacutesica I medio Unidad 1 El sonido Editorial ZIG-ZAG
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21 Sattar et al (2016) Identification of fish vocaliza-tions from ocean acoustic data
22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
152
iquestCuaacutel podriacutea ser la causa de un aumento
en la concentracioacuten de estos gases en la
atmoacutesfera
iquestQueacute podriacutea ocurrir si aumenta la con-centracioacuten de gases invernadero
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Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Taller I
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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1 0 0
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0 1 0
1 1 0
0 1 1
1 1 1
0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
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La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
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Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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ases de
efecTo
Invern
adero
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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ases de
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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IenTo G
lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
71
iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
72
iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
er III
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1
23
CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
73
Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
79
Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
80
iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Ope
n-so
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fritz
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org
Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
95
Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
iexcl
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
103
Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
Lice
nsed
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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dunt ut labore et doloremagna aliqua
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
daf
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ho
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nEs
El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
107
Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
Taller I
V Con
TamIna
CIoacuten a
CuacutesTI
Ca
Practica una salud auditiva
DO NOT DISTURB
NOMOLESTAR
DO NOT DISTURB
SILENCIO
NOMOLESTAR
Lice
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
Taller I
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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org
ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
112
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
V Con
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CuacutesTI
Ca
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
113
[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
115
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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Hola
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iexcliexcliexclA probarlo
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
energiacute
as reno
Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
121
Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Taller V
energiacute
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Vables
Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Taller V
energiacute
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Vables
Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Taller V
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
127
Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
Taller V
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
129
iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
130
Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
Taller V
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
133
iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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Taller V
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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Taller V
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
Taller V
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Taller V
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Vables
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
141
[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
142
Taller V
energiacute
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Vables
[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Taller V
energiacute
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Vables
Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
Taller V
energiacute
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Vables
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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Taller V
energiacute
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
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1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
13 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Libro de Fiacutesica III-IV medio Editorial ZIG-ZAG pp 277
14 FAO Website (Downloaded on Jan 2016) ftpftpfaoorgdocrepfao010A0701EA0701E00pdf
15 FAO Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (2006) Infor-me Livestockrsquos long shadow
16 World Health Organization (2003) Health aspect of air pollution with particulate matter ozone and ni-trogen dioxide
17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
18 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Biologiacutea I medio Editorial ZIG-ZAG
19 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Fiacutesica I medio Unidad 1 El sonido Editorial ZIG-ZAG
20 Clinton D Francis Catherine P Ortega Alexan-der Cruz (2009) Noise Pollution Changes Avian Communities and Species Interactions
21 Sattar et al (2016) Identification of fish vocaliza-tions from ocean acoustic data
22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
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Taller I
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La mayor parte del calentamiento global observado durante el siglo XX se debe muy probablemente al aumento en las concentraciones de gases de
efecto invernadero causado por las sociedades humanas 4
Las aacutereas urbanas -donde la mayor parte de la poblacioacuten se concentra- son las principales fuentes de los cambios en los ciclos bioloacutegicos y quiacutemicos de los ecosistemas ademaacutes de ser las principales fuentes de contaminacioacuten atmosfeacute-rica contribuyendo a la emisioacuten de dioacutexido de carbono metano y otros gases de efecto invernadero
Esto quiere decir que con nuestras emisiones de gases estamos almace-
nando maacutes calor de lo necesario en el planeta provocando un cambio
climaacutetico de efecto global
Los factores que maacutes han contribuido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero son el aumento exponencial de la poblacioacuten humana y la urbanizacioacuten
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
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iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
Taller I
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
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0 0 0
1 0 0
0 0 1
1 0 1
0 1 0
1 1 0
0 1 1
1 1 1
0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
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Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
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(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
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El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
50
La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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iquestQueacute podemos hacer
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
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Cl
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C
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O
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Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
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Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
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lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
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iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
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iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
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CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
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Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
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iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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Taller I
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
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Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
Licensed by freepikcom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
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DO NOT DISTURB
SILENCIO
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
Taller I
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TamIna
CIoacuten a
CuacutesTI
Ca
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Hola
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iexcliexcliexclA probarlo
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
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Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
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Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
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Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
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iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
cens
ed b
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Taller V
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
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3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
Taller V
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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Vables
iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
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1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
12 Caselli Mauricio (2000) La contaminacioacuten at-mosfeacuterica Causas y fuentes Efectos sobre el clima la vegetacioacuten y los animales Siglo XXI Editores Meacute-xico 192 p
Referencias bibliograacuteficasy recursos web
150
13 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Libro de Fiacutesica III-IV medio Editorial ZIG-ZAG pp 277
14 FAO Website (Downloaded on Jan 2016) ftpftpfaoorgdocrepfao010A0701EA0701E00pdf
15 FAO Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (2006) Infor-me Livestockrsquos long shadow
16 World Health Organization (2003) Health aspect of air pollution with particulate matter ozone and ni-trogen dioxide
17 Fontuacuterbel F y Molina C (2004) Origen del Agua y el Oxiacutegeno Molecular en la Tierra Elemen-tos Ciencia y Cultura Vol11No 53 Benemeacuterita Uni-versdad Autoacutenoma de Puebla Meacutexico pp 3-9
18 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Biologiacutea I medio Editorial ZIG-ZAG
19 Ministerio de Educacioacuten Chile (2013) Fiacutesica I medio Unidad 1 El sonido Editorial ZIG-ZAG
20 Clinton D Francis Catherine P Ortega Alexan-der Cruz (2009) Noise Pollution Changes Avian Communities and Species Interactions
21 Sattar et al (2016) Identification of fish vocaliza-tions from ocean acoustic data
22 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpportalmmagobclwp-contentuploads201503Infor-me-Primera-Encuesta-Nacional-de-Medio-Am-bientepdf
23 Facultad de Ciencias de la Ingenieriacutea UACh In-genieriacutea acuacutestica (2014) Mapa de Ruido para Valdivia
151
24 IPCC (Downloaded on Feb 2016) httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
25 MMA (Downloaded on Jul 2016) httpwwwmmagobclretc1279article-43809html
Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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Algunos impactos del cambio climaacutetico
Escasez de agua El suministro de agua al-macenada en los glaciares y cubierta de nieve declinaraacute disminuyendo su disponibilidadSalinizacioacuten y desertificacioacuten de la tierra agriacutecolaEscasez de alimentos baacutesicos En latitu-des bajas se proyecta que la productividad de granos baacutesicos disminuiraacute por incremen-tos de temperatura de entre 1degC a 3degC
sobre los recursos naturales y la economiacutea
El glaciar Grey en el Parque Nacional To-rres del Paine ha perdido 19 km2 en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
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InundacionesMillones de personas en el mundo sufriraacuten por inundaciones cada antildeo debido al aumento del nivel del marLas aacutereas maacutes propicias a sufrir eventos extremos se encuentran en zonas cos-teras de raacutepido crecimiento urbano e in-dustrias emergentes cuyas economiacuteas estaacuten ligadas a recursos sensibles al cli-ma como la agricultura Tall
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Impactos del cambio climaacutetico sobre la biodiversidad
Los registros demuestran que a lo largo de los uacuteltimos 100 antildeos el nivel del mar aumentoacute entre 10 y 20 cm Sin embargo el aumento durante los uacuteltimos 20 antildeos ha sido de aproximadamente el doble de los 80 antildeos precedentesSorpreacutendete con la informacioacuten disponible entrando ldquocambio climaacuteticordquo
en el buscador de httpwwwnationalgeographices
y los ecosistemas terrestres y acuaacuteticos 56
Arrecifes de coralCon el aumento de temperatura del mar y el aumento de la acidez del agua los arre-cifes sufren un fenoacutemeno llamado ldquoblan-queamientordquo que trae como consecuencia la reduccioacuten de su capacidad para albergar y mantener altos niveles de biodiversidad
Ecosistemas maacutes afectados
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Los arrecifes de coral son el hogar del 25 de todas las espe-cies marinas por lo que la peacuterdida de un arrecife tiene un grave efecto en la biodiversidad marina asiacute como en las ac-
tividades de pesca y turismo
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Taller I
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Los bosques de niebla integran cerca de 27000 especies vegetales y estaacuten presentes en maacutes de 60 paiacuteses
Un 60 de las especies de aacuterboles de estos bosques estaacuten en alguna categoriacutea de amenaza 910
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Selvas secasEl aumento de temperatura las amenaza seriamente por el riesgo de incendiosHumedales costerosEl aumento del nivel del mar y de mareas de tormentas o marejadas maacutes intensas implican mayor erosioacuten y peacuterdida de haacutebi-tat para los humedales costerosBosques de nieblaRequieren la humedad contenida en la nie-bla para obtener agua Con el aumento de temperatura la niebla se situacutea en lugares maacutes altos y estos bosques no reciben hu-medad suficiente para la mantencioacuten de su biodiversidad
iquestSabiacuteas queacuteEl antildeo 2015 un incendio forestal afec-toacute 6599 hectaacutereas de bosque nativo del Parque Nacional Conguilliacuteo Reser-va Nacional China muerta y Reserva Nacional Malleco y Vulucura en la Re-gioacuten de la AraucanIacutea El fuego se logroacute controlar soacutelo despueacutes de 22 diacuteasSe perdioacute una superficie de bosque igual a iexcl1600 canchas de fuacutetbol profesional
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Efectos sobre la distribucioacuten y propagacioacuten de especies
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Alteracioacuten de los ciclosLos ciclos de muchas especies estaacuten rela-cionados con patrones atmosfeacutericos y cli-maacuteticos Por ejemplo los tiempos para la floracioacuten reproduccioacuten o la migracioacuten estaacuten dados por las estaciones del antildeo Si el ciclo de una especie es afectado por el cambio climaacutetico hay repercusiones en toda la red alimenticia que depende de esa especie
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Especies invasorasLos cambios pueden generar ambientes maacutes propicios para la invasioacuten de espe-cies exoacuteticas Por ejemplo la avispa ldquochaqueta amarillardquo (Vespula germanica) ha colonizado todo el paiacutes aumentando exponencialmente su poblacioacuten desde su introduccioacuten en 1974 Se le considera un problema grave para la silvicultura la produccioacuten de frutas la crian-za de ganado la apicultura y el turismo Como otras invasoras impacta negati-vamente la fauna nativa amenazando la biodiversidad y los ecosistemas 78
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Taller I
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iquestSabiacuteas queacute
Cambios en el tipo de vegetacioacuten Por ejemplo la vegetacioacuten de las zonas se-miaacuteridas de Chile seraacute reemplazada por la de tierras aacuteridas a medida que baja el ni-vel de precipitaciones en el centro y norte del paiacutesAumento en el riesgo de extincioacuten Entre el 20 y el 30 de las especies vege-tales y animales aumentaraacuten su riesgo de extincioacuten Ademaacutes se calcula que con el aumento de 1degC aumentaraacute la cantidad de especies en viacuteas de extincioacuten
Otros efectos previstos para los ecosistemas de Chile
La ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) endeacutemica del sur de Chile estaacute en peligro de extincioacuten por el de-terioro y destruccioacuten de su haacutebitat
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Peacuterdida de biodiversidad y homoge-nizacioacuten de las especies vegetales y animales Algunas especies podraacuten expandir su distribucioacuten o incluso invadir nuevos te-rritorios gracias a la extincioacuten de otras especies maacutes vulnerables a los cambios climaacuteticos Aumento del riesgo de incendios se-quiacuteas e inundaciones
Algunas personas son muy aleacutergicas a las picaduras y si no se tratan raacutepidamente podriacutean morir
iquestConoces otras especies que han sido introducidas a Chile y que esteacuten cau-sando dantildeo a nuestros ecosistemas iquestCuaacutentas puedes nombrar
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iquestEs posible revertir esta situacioacuten a la que hemos
llevado al planeta
iexcliquestY ahora queacute podemos hacer
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Taller I
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considErado El mayor rEto dE nuEstros tiEmpos El cambio climaacutetico ponE En tEla dE juicio la forma En quE los sErEs
humanos hEmos impulsado nuEstro dEsarrollo al grado dE arriEsgar a todo El planEta5
El desafiacuteo maacutes grande de la historia
A lo largo de la historia el clima nunca ha cambiado tan raacutepido como en los uacuteltimos 160 antildeos Los estudios reflejan que estos cambios no son naturales sino causados por la accioacuten humana El Reporte Stern (un documento clave sobre los efectos del cambio climaacutetico) cataloga este problema como la ldquomayor falla del mercadordquo
iquestPuedes imaginar a queacute se refiereEl Reporte Stern se refiere a las consecuencias ambientales de nuestro actual sistema socio-econoacutemico mundial el capitalismo o libre mercado como origen del problema En este sistema estamos todos involucrados y estaacute basado en la explotacioacuten de los recursos naturales para alimentar una siempre creciente industria que promueve el consumo ilimitado de todo tipo de productos ba-sado en el supuesto de que los recursos de la Tierra son ilimitados e infinitos
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Calcula tu huella en httpcalculamihuellacl
Huella ecoloacutegica
iquestSabiacuteas queacute
Conceptos claves
Para que un paiacutes logre el desarrollo sostenible debe tener una Huella Ecoloacutegica no mayor a la biocapacidad disponible en el planeta al tiempo que mantiene un estaacutendar de vida adecuado Hasta la fecha ninguacuten paiacutes cumple con estos dos criterios a la vez pues los altos estaacutendares de vida significan hasta hoy un alto costo ambiental1
Es un indicador ambiental que permite medir y evaluar el impac-to de nuestras acciones y nuestro estilo de vida sobre la capacidad que tiene el planeta de renovar los recursos naturales
iquestSeraacute que es posible lograr un alto nivel de desarrollo y al mismo tiempo un alto nivel de sostenibilidad y equilibrio socio-ambiental
Huella de carbonoEs un indicador que permite medir la produccioacuten de gases de efecto invernadero (GEI) genera-do por una o maacutes personas Se calcula estimando las emisio-nes de dioacutexido de carbono (CO2) de cada una de nuestras activida-des cotidianas
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Un equipo de cientiacuteficos ha estudiado la huella ecoloacutegica de cada paiacutes del planeta relacionando el dato de su huella al estilo de vida promedio de las personas de ese paiacutes en particular Agrupados por grandes aacutereas han plasmado en este graacutefico los re-sultados de sus estudios Si te fijas con detencioacuten la zona verde in-dica que un alto nivel de desarrollo se re-laciona a un nivel de sustentabilidad que permite su mantencioacuten en el tiempo Sin embargo ninguacuten paiacutes cumple con ambas
condiciones como para estar incluido en el cuadrante Esto quiere decir que ninguacuten paiacutes cumple con ambos criterios de man-tener una huella ecoloacutegica sostenible al mismo tiempo que un alto nivel de desa-rrollo humanoComo se aprecia en cambio las aacutereas geo-graacuteficas que tienen menor huella ecoloacutegica (Aacutefrica y Sudameacuterica por ejemplo) tienen un nivel de desarrollo bajo asociado a la pobreza y la escasez de recursos y al con-
trario las aacutereas con mayor nivel de desarrollo y acceso a servicios (Norteameacuterica y Europa) muestran una muy alta huella ecoloacutegica
graacutefico 2 wwf 2014 informE planEta ViVo 2014 pErsonas y lugarEs EspEciEs y Espacios [mclEllan r iyEngar l jEffriEs b and n oErlEmans (Eds)] wwf intErnacional gland suiza
Este resultado refle-ja que nuestro actual ldquoidealrdquo de desarrollo humano no se orien-ta hacia la sustenta-bilidad en el tiempo de ese mismo estado de desarrollo Por ende no resulta viable
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Queacute podemos hacerpara ayudar al
cambio
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Calcula tu huellaConoce el impacto de tus actividades en emisiones de carbono y reduce tu huella haciendo pequentildeos cambios
Mueacutevete distintoCamina usa bicicleta o el transporte puacuteblico Los automoacuteviles funcionan con combustibles foacutesiles Por cada ki-loacutemetro caminado o en bicicleta re-duces hasta iexcl1Kg de CO2
Minimiza tus viajes en avioacutenPrefiere el uso de tecnologiacuteas de co-municacioacuten la aviacioacuten produce 35 de las emisiones globales de CO2 Si necesariamente tienes que volar compensa tus emisiones en proyec-tos certificados como amigables con el medio ambiente
iexclTuacute puedes formar parte de la solucioacuten 5
Cuida la luzCambia a focos ahorradores y hazte consciente de los aparatos que encien-des usando soacutelo los necesarios
iexclAhorraraacutes 500 gr de CO2 por cada foco que cambies
ReciclaVe maacutes allaacute de separar tu basura en or-gaacutenica e inorgaacutenica separa la basura inorgaacutenica en latas botellas de plaacutesti-co papel y cartoacuten vidrio residuos no recuperables y aseguacuterate de llevarlos al lugar correcto para su reciclaje
Reduciraacutes iexcl1 Kg de CO2 por cada 20 botellas de plaacutestico que recicles
Prefiere recicladosProductos hechos a base de materiales reciclados usan menos energiacutea para producirse que los nuevos Reutiliza tambieacuten objetos existentes La madera y el papel reciclados disminuyen la de-manda de madera de los bosques
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Reduce Evita adquirir todo tipo de bolsas y en-vases plaacutesticos gran parte de ellos iraacuten a parar a zonas de acumulacioacuten cerca de las ciudades cursos de agua o al oceacuteano El tiempo de uso promedio de una bolsa plaacutestica por ejemplo es de 15 minutos sin embargo permanece en la naturaleza por maacutes de iexcl400 antildeos Reducir es maacutes efectivo que reciclar porque aunque reciclaacuteramos el 100 de nuestros desechos plaacutesticos no disminuiriacutea el problema del sobrecon-sumo de energiacutea ni la emisioacuten de CO2 que producen la fabricacioacuten y reciclaje de estos productos de origen foacutesil (no renovable)
Piensa verdeCultiva plantas alrededor de tu casa e involuacutecrate en proyectos de reforesta-cioacuten con especies nativas Un aacuterbol puede almacenar entre 350 y 3500 Kg de CO2 durante su vida
iquestSabiacuteas queacute En la superficie del oceacuteano flotan cerca de 20000 toneladas de plaacutestico y se estima que esto soacutelo representa el 1 de todo el plaacutestico que hay en los oceacuteanosSe calcula que 1 de cada 1000 toneladas de plaacutestico que se producen en el mundo acaban en el mar por accioacuten humana Esto afecta gravemente la cadena alimenticia en los oceacuteanos la contaminacioacuten por plaacutesti-co provoca la muerte de maacutes de un milloacuten de aves marinas cada antildeo y de 100000 mamiacutefe-ros acuaacuteticos Tapas de botellas jeringas cigarrillos y cepillos de dientes han sido encontrados en los estoacutemagos de muchos anima-les muertos
+Sorpreacutendete entrando ldquoisla de plasticordquo en wwwyoutubecom
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Taller I
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Revisa los neumaacuteticosTu auto aumentaraacute su eficiencia usan-do menos combustible si sus llantas estaacuten bien infladas Por cada 1000 Km podriacuteas ahorrar iexcl200 Kg de CO2
Aisla tu casaLa calefaccioacuten y el aire acondiciona-do pueden usar maacutes de la mitad de la energiacutea en un hogar Un control ade-cuado de la temperatura y una buena aislacioacuten teacutermica ayudaraacuten al clima y a la economiacutea de tu familia
Renueva tus fuentes de energiacuteaInvestiga acerca de tecnologiacuteas alter-nativas como calentadores solares celdas fotovoltaicas y bateriacuteas recarga-bles A la larga recuperaraacutes cualquier inversioacuten con el ahorro en energiacutea
Fiacutejate en lo que comesLa comida que compras puede haber viajado miles de kiloacutemetros hasta lle-gar a tu mesa quemando en el trayec-to combustibles foacutesiles Siempre hay
oportunidades para adquirir produc-tos locales que ahorran carbono y ayu-dan al desarrollo de las comunidades rurales Ayuda al clima y a tu salud prefirien-do alimentos naturales artesanales y producidos localmente antes que ali-mentos importados o envasados in-dustrialmente Este consejo incluye a las carnes
Forma parte de la accioacutenSuacutemate a iniciativas ciudadanas para exigir a los gobiernos que mejoren las leyes relacionadas con la emisioacuten de contaminantes Suacutemate a las causas y eventos mundia-les que apoyan el cambio de conciencia respecto del trato a nuestro planeta
La produccioacuten de carne emite maacutes CO2 y utiliza mayor cantidad de recursos naturales que la produccioacuten de cereales y vegetales La indus-tria de la carne de hecho es la tercera causa mundial de emisioacuten de CO2 a la atmoacutesfera
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Equipados con curiosidad y un poco de inventiva
podemos medir distintas variables ambientales y construir un futuro maacutes
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Ecoinformaacutetica amp
ArduinoEs un campo interdisciplinario cuyas aplica-ciones abarcan temas como ecologiacutea susten-tabilidad conservacioacuten y poliacutetica ambientalTiene por objetivo facilitar la investigacioacuten y la gestioacuten ambiental mediante el desarrollo de nuevas formas de acceder e integrar ba-ses de datos de informacioacuten ambiental y del desarrollo de nuevos algoritmos que permi-tan combinar diferentes conjuntos de datos ambientales para poner a prueba hipoacutetesis ecoloacutegicas
iquestQueacute es la ecoinformaacutetica
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Para aplicar la ecoinformaacutetica es de vital importancia obtener la informacioacuten nece-saria con exactitud por ejemplo informa-cioacuten ambiental especiacutefica (temperatura del aire humedad relativa concentracioacuten de CO2 etc)Existen diferentes formas de obtener esta informacioacuten es posible registrarla ma-nualmente utilizando un termoacutemetro en el caso de la temperatura por ejemplo o adquiriendo alguacuten instrumento electroacute-nico disentildeado para medir esa variable en
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particular En general estos instrumentos de medicioacuten pueden resultar costosos e inaccesibles para las personas Es por esto que en los uacuteltimos antildeos han surgido diversas iniciativas que ponen a libre disposicioacuten de los usuarios de inter-net los medios para obtener todo tipo de informacioacuten ambiental a partir de instru-mentos ldquohechos en casardquo o realizar di-versos proyectos de roboacutetica Entre estas iniciativas estaacute ARDUINO
iquestY queacute es un ArduinoEs una plataforma de hardware abierta basada en una placa con un microcon-trolador y un entorno de desarrollo di-sentildeada para facilitar el uso de la electroacute-nica en proyectos multidisciplinarios
Es un circuito integrado o ldquochiprdquo (es decir un dispositivo electroacutenico) que integra en una sola placa el control de dispositi-vos perifeacutericos
iquestQueacute es un microcontrolador
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En electroacutenica quiere decir que esta pla-ca tiene el circuito impreso (es decir es una placa de circuito impreso o en ingleacutes Printed Circuit Board PCB) donde la su-perficie de la placa es de un material no conductor (por ejemplo plaacutestico) sobre la cual hay ldquopegadasrdquo pistas o caminos de material conductor (por ejemplo cobre) El circuito impreso se utiliza para conectar eleacutectricamente a traveacutes de estos caminos conductores diferentes componentes eleacutectricos perifeacutericos Es ldquoabiertardquo porque es de libre acceso el software o ldquoentorno de desarrollordquo (es decir la aplicacioacuten para trabajar con Ar-duino) es gratuito de libre uso y multifun-cional ya que funciona con todos los sis-temas operativos de las computadoras
iquestQueacute quiere decir ldquoplataforma de hardware abiertardquo
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iquestSabiacuteas queacuteEl Arduino fue inventado en Italia el antildeo 2005 por Massimo Banzi del Instituto de Disentildeo Interactivo
iquestImaginas todo lo que po-driacuteamos hacer si fueacuteramos capaces de construir nues-
tros propios dispositivos electroacutenicos
de Ivrea Italia El proyecto fue desarrollado para economizar la creacioacuten de proyectos dentro del Instituto con el objetivo final de ayudar a la institu-cioacuten con las ganancias que produciriacutean vendiendo las placas dentro del campus a un precio accesible El nombre proviene del Bar di Re Arduino o el Cafeacute del Rey Arduino doacutende Massimo Banzi pasaba al-gunas horas charlando de ciencias con sus ami-gos Banzi nunca imaginoacute que esta herramienta se convertiriacutea en liacuteder mundial de tecnologiacuteas DIY (Do It Yourself o ldquoHaacutegalo usted mismordquo)
Encuentra maacutes informacioacuten entrando ldquoarduinordquo o ldquomassimo banzirdquo en httpswwwtedcomMira el documental en httpsvimeocom18390711 (duracioacuten 30 minutos) o en httpswwwyoutubecomwatchv=nOZFPt09gK4
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Algunas caracteriacutesticas de la placa ArduinoLa placa Arduino Uno tiene diferentes componentes y caracteriacutesticas su entendimiento y comprensioacuten nos permitiraacuten realizar un sinfiacuten de proyectos
A El voltaje del microcontrolador y todos sus componentes es de 5V Podemos entregar esta alimentacioacuten eleacutectrica mediante 3 formas
Energizando la placa voltaje de operacioacuten
1 Cable USB A traveacutes de este cable es posible energizar la placa ya que entrega los 5V nece-sarios para su funcionamiento y una corriente de 500 mA Ademaacutes nos permite transferir ins-trucciones al Arduino Si bien es la forma maacutes simple de energizar la placa tiene limitaciones al no poder alimentar componentes que requieran mayor voltaje
2 Fuente Externa (Trasformador o bateriacuteas)Otra forma de suministrar energiacutea es a traveacutes de una fuente externa conectada al conector de en-trada tipo Jack Es posible utilizar fuentes externas desde 6V a 20V Dado que los componentes de la placa funcionan a 5V eacutesta posee un componente llamado regulador de voltaje que baja el potencial a lo requerido
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3 Otras opciones La placa tiene una zona denominada POWER destinada a energizar al Arduino Tambieacuten es uti-lizada para energizar sensores o actuadores conectados al ArduinoGND Pin hembra de tierra Cierra el circuito de los componentes conectados o de la energizacioacuten del Ardui-noVIN Pin hembra Cumple doble funcioacuten (a) si la pla-ca estaacute conectada a traveacutes del conector tipo Jack este pin entregaraacute el mismo voltaje que la bateriacutea de alimen-tacioacuten sin pasar por el regulador de voltaje con lo que energizaraacute los sensores o actuadores que requieran maacutes de 5V sin embargo si la placa estaacute alimentada a traveacutes del cable USB entregaraacute 5V en ambos casos con una co-rriente maacutexima de 40mA (b) a traveacutes de este pin tam-
bieacuten es posible conectar una bateriacutea externa dentro del rango de voltaje mencionado en este caso el regulador de voltaje bajaraacute la potencia a los 5V que requiere el Ar-duino5V Pin hembra Tiene las mismas aplicaciones del pin VIN para alimentar sensores y actuadores que requieran 5V (con una corriente maacutexima de 40mA) o bien para energizar la placa con una bateriacutea externa previa regu-lacioacuten del voltaje a 5V33V Pin hembra Ofrece 33V obtenidos mediante el cable USB o el conector tipo Jack Es uacutetil para alimentar sensores y actuadores que trabajen en este voltaje con una corriente maacutexima de 50mA No es posible energizar la placa utilizando este pin
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energiacutea hidraacuteulica neumaacutetica o eleacutectrica en la activacioacuten de un pro-ceso con la finalidad de ejecutar una orden determinada
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar acciones o estiacutemulos externos y responder en conse-cuencia Puede transformar las magnitudes fiacutesicas o quiacutemicas en magnitudes eleacutectricas
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B Entradas y salidas analoacutegicas y digitalesArduino posee un microcontrolador programable es decir pode-mos darle instrucciones para que ejecute alguna accioacuten en particu-lar para desarrollar alguacuten proyecto Para esto es necesario conectar los sensores o actuadores que eje-cutaraacuten la accioacuten Eacutestos se conectan a la placa a traveacutes de los pines de entrada y salida anaacutelogas y digitales
1 Entradas y salidas digitales Se denomina Pin de entrada cuando se programan para capturar informacioacuten del medio externo Arduino posee 14 entradas o salidas (dependien-do de coacutemo sea programada) a la cual se conec-tan los sensores o actuadores Este tipo de pines funcionan a 5V y tienen soacutelo dos estados 5V o 0V Por ejemplo sirven para prender y apagar una luz LED
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Un bit es una sentildeal electroacutenica que puede estar en-cendida (1) o apagada (0) Por ejemplo tener 2 bits de resolucioacuten quiere decir que hay 2^2 = 4 combinaciones diferentes para representar alguacuten valor en particular 00 01 10 y 11 Arduino tiene 10 bits de resolucioacuten 2^10 =1024 vv
2 Entradas y salidas Analoacutegicas (PWM)Arduino posee 6 pines analoacutegicos (ldquoA0rdquo ldquoA1rdquo rdquoA5rdquo) Una sentildeal analoacutegica puede tomar cualquier valor entre 0 y 5V Debido a que la electroacutenica de la placa soacutelo acepta se-ntildeales digitales Arduino posee un conversor analoacutegicodigital incorporado con una resolucioacuten de 10 bits Al transformar la sentildeal analoacutegica a digital eacutesta quedaraacute re-presentada por valores de entre 0 a 1024 (en lenguaje de electroacutenica) que equivalen desde 0 a 5V Por lo tanto Ar-duino tiene una resolucioacuten de 5mV (5V1024 = 5mV)En muchos proyectos es necesario utilizar sentildeales ana-loacutegicas como por ejemplo para variar la intensidad de la emisioacuten de luz de un LED mediante la baja del voltaje Esto no es posible hacerlo con sentildeales digitales sin em-bargo Arduino tampoco posee pines de salidas analoacutegi-cas para dicho fin pero utiliza salidas digitales para simu-lar un comportamiento analoacutegico En consecuencia los pines marcados con (PWM) correspondientes a 5 6 9 10 y 11 pueden ser utilizados como ldquosalidas analoacutegicasrdquo Cada pin hembra tiene una resolucioacuten de 8 bits por lo que tendremos 28 combinaciones diferentes es decir 256 posibles combinaciones (desde 0 a 255) por lo que si establecemos me-diante la programacioacuten un valor de 0 emitiraacute un potencial de 0V mientras que si asignamos un valor de 255 emitiraacute 5V Es posible incrementar el voltaje cada 195mV (5V256= 195mV) es decir si asignamos un valor de 100 por ejemplo seraacute equiva-lente a 100195mV = 1950MV = 195V
0 0
0 0 0
1 0 0
0 0 1
1 0 1
0 1 0
1 1 0
0 1 1
1 1 1
0 1 1 0 1 1
2 Bits = 4 Estados
3 Bits = 8 Estados
puede ser o0 1
1 Bit
Ley de OhmEs una de las leyes fundamentales de la electricidad Establece la relacioacuten que existe entre intensidad de corriente voltaje y resistencia mediante la ecuacioacuten I = V R Esta relacioacuten establece que si en un circuito la resistencia (R) disminuye la intensidad de la corriente aumenta (I) y viceversa siempre que el voltaje (V) se mantenga constanteDe acuerdo a la misma Ley si el voltaje (V) aumenta la intensidad de la corriente (I) que circula por el circuito tambieacuten lo haraacute y si disminuye V I lo haraacute tambieacutenEsta relacioacuten es muy uacutetil para despejar cualquier valor que deseemos calcular en un circuito eleacutectrico
Taller I
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nform
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uIno
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
publ
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Primeros pasos
Materiales
Taller 1 ldquoHola Mundordquo
1Placa Arduino 2 Cable USB 3 LED 4 Cables 5 Pantalla LCD
6 Placa de conexiones 7 Interface I2C 8 Computador Taller I
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nform
aacuteTIca
amp ard
uIno
37
Conexioacuten del LED
La conexioacuten del circuito es simple Toma el LED y conecta su extremo maacutes largo en el pin digital Ndeg13 de la placa Arduino (este pin viene con una resistencia incorporada) y el extremo maacutes corto en el pin GND como aparece en la siguiente figura
Esquema de Conexioacuten
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Taller I
ardu
Ino Ho
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolar
void setup() pinMode(13 OUTPUT) Inicializa el pin 13
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
Es posible agregar comentarios a nuestro sketch despueacutes de agre-gar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Paso 1 SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Ahora que la conexioacuten ha sido realizada debes cargar el coacutedigo al arduino Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de pro-gramacioacuten Para esto puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo o encontrarlo en Archivo -gt Ejemplos -gt Blink
39
Veraacutes como el LED se prende y se apaga Puedes modificar el tiempo de encendido y apagado modificando la funcioacuten delay()
Paso 2 a) Conexioacuten Pantalla LCDPara conectar la Pantalla LCD es necesario descargar una libreriacutea llamada LiquidCrystal_I2C La puedes descargar desde httpwwwprometecnetbus-i2cLuego instalar la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt incluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del
sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
ardu
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Ope
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ing
orgEsquema de Conexioacuten
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
b) Conexiones Pantalla LCDGND pin GND de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
SCL pin analoacutegico A5 de la placa ArduinoSDA pin analoacutegico A4 de la placa arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop() digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED
Sketch
(continuacutea)
Los coacutedigos en rojo son los que han sido agregados al sketch anterior
42
(continuacioacuten) delay(500) espera por 05 segundos
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoHOLA MUNDOrdquo) Escribimos HOLA MUNDO en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
Taller I
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Ardui-no y veremos como se enciende la pantalla LCD
iexcliexcliexclBien hecho
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Taller I
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iquestQueacute estaacute pasando con el aire si En un diacutea solEado En plEno campo VolVEmos la Vista al ciElo rEcibimos la imprEsioacuten dE Estar rodEados por una masa dE airE intErminablE sin Embargo la atmoacutesfEra constituyE una dElgada
pEliacutecula quE EnVuElVE El planEta si rEdujeacuteramos la tiErra a las dimEnsionEs dE una bola dE billar El 99 dEl airE quEdariacutea contEnido coacutemodamEntE En una capa dE mEnos dE un deacutecimo dE miliacutemEtro
ContaminacioacutenAtmosfeacuterica
dEntro dE EstE limitado EspEsor sE EncuEntran todas nuEstras rEsErVas dE oxiacutegEno sustancia
nEcEsaria para nuEstras funcionEs VitalEs pEro Es justamEntE En El airE dondE los milEs dE millonEs dE indiViduos dEl planEta arrojamos sin tomar mEdidas los productos dE nuEstras
actiVidadEs Estamos arriEsgaacutendonos a modificar la atmoacutesfEra dE manEra irrEVErsiblE dE modo
quE ya no sE puEda controlar12
Taller I
I Con
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CIoacuten a
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eacuterICa
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iexcliquestPero queacute es exactamente la atmoacutesfera
iquestY de queacute se compone
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Taller I
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CIoacuten a
Tmosf
eacuterICa
La atmoacutesfera nuestro filtro protectorLa atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra Forma parte de un sistema de capas fluidas superficiales que permite el flujo de corrientes de aire caliente por toda la superficie del planeta reduciendo asiacute las diferencias de temperatura entre el diacutea y la noche Este sistema cerrado evita que las noches sean demasiado friacuteas o que los diacuteas sean extremadamente calientes
Ademaacutes la atmoacutesfera absorbe gran parte de la radiacioacuten solar en forma de rayos ul-travioleta que llega al planeta
Tambieacuten evita que los meteoritos provenien-tes del espacio se estrellen con la superficie del planeta causando grandes estragos Al chocar con la atmoacutesfera los meteoros su-fren una enorme friccioacuten que los desintegra en polvo o pequentildeos meteoritos
Este escudo protector permite ademaacutes que todos los organismos del planeta podamos habitar la bioacutesfera terrestre
iquestSabiacuteas queacuteDurante millones de antildeos la vida ha transformado la atmoacutesfera desde la aparicioacuten de los organismos que hacen fotosiacutentesis -un proceso en que se absorbe dioacutexido de carbono y se libera oxiacutegeno- la atmoacutesfera elevoacute su concentracioacuten de oxiacutegeno disponible y se hizo respirable para los organismos que necesitamos oxiacutegeno y liberamos dioacutexido de carbono iexclUn ciclo perfecto
49
El mayor componente es un gas inerte el nitroacutegeno (N) El segundo gas maacutes abun-dante es el oxiacutegeno (O) que reacciona faacutecilmente con otros elementos oxidaacuten-dolos Luego sigue el argoacuten (Ar) un gas noble e inerte procedente de la desinte-gracioacuten del potasio liberado a la atmoacutesfe-ra a traveacutes de la actividad volcaacutenica Tambieacuten existe una cantidad pe-quentildea de vapor de agua Los res-tantes gases atmosfeacutericos estaacuten presentes en cantidades muy redu-cidas por lo que se miden en par-tes por milloacuten (ppm) Por su importancia destaca entre ellos el dioacutexido de carbono (CO2)
O = 21
Ar = 093 Otros = 007
N = 78
Otros gasesREACTIVOS CO (Monoacutexido de carbo-
no) CH4 (Metano) NO (Monoacutexido de ni-troacutegeno) NO2 (Dioacutexido de nitroacutegeno) NH3
(Amoniaco) SO2 (Dioacutexido de azufre) O3 (Ozono) e Hidrocarburos
NO REACTIVOS He (Helio) Ne (Neoacuten) Kr (Krip-toacuten) Xe (Xenoacuten) H2 N2O (Oacutexido de nitroacutegeno)
La atmoacutesfera es una mezcla de gases que rodea la Tierra
50
La contaminacioacuten atmosfeacuterica es un tipo de polucioacuten
causado por actividades productivas humanas
Al igual que el fenoacutemeno del cambio cli-maacutetico estos cambios se han producido principalmente por la actividad humana del uacuteltimo siglo la sobreexplotacioacuten de los recursos naturales y la emisioacuten de
agentes contaminantes
iquestPero cuaacuteles actividades producen contaminacioacuten
atmosfeacuterica
iquestCoacutemo se relaciona esto con el cambio climaacutetico
Nos referimos a la contaminacioacuten de la atmoacutesfera cuando hay presencia de sustancias extrantildeas a la composi-cioacuten natural del aire en un lugar y periodo de tiempo determinado
Taller I
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CIoacuten a
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Seguacuten estudios de la Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacioacuten (FAO) la ganaderiacutea genera el 65 del NO2 de origen humano procedente del estieacutercol del ganado y el 37 del CH4 de origen humano producido por los eructos y flatulencias del ganado bovino 15
Contaminacioacuten por metano (CH4) y oacutexidos de Nitroacutegeno (NOx)
La ganaderiacutea es tambieacuten una de las principales causas de la degradacioacuten del suelo y de los recursos hiacutedricos para esta actividad se utiliza el 30 de la superficie terrestre del pla-neta La tala de bosques para crear pastizales en una de las principales causas de deforestacioacuten especialmente en Lati-noameacuterica donde el 70 de los bosques del Amazonas han desaparecido para crear pastizales pu
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La industria de la carne es la ter-cera causa del calentamiento glo-bal del planeta soacutelo despueacutes del consumo de energiacutea en edificios y el transporte14
iquestSabiacuteas queacuteEl NO2 tiene 296 veces el potencial de calentamiento global que el CO2 mientras que el CH4 tiene 23 veces el potencial del CO2
14
En Estados Unidos donde las reses son alimentadas con maiacutez y soja en lugar de pasto las vacas producen maacutes gases de efecto invernadero que iexcl22 millones de automoacuteviles juntos
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Taller I
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CIoacuten a
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iquestQueacute podemos hacer
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mpu
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a) Restaurar el sueloMediante la conservacioacuten del suelo el silvopastoreo (praacutectica agroforestal que combina aacuterboles y pro-duccioacuten de forraje para el ganado) y la proteccioacuten de zonas sensibles al paso del ganadob) Reducir los gases Mejorar la dieta del ganado para reducir la fermen-tacioacuten intestinal Establecer plantas de biogaacutes para reciclar el estieacutercol del ganado y aprovechar el po-tencial del metanoc) Evitar la contaminacioacuten del aguaMejorar la eficacia de los sistemas de riego y desin-centivar la concentracioacuten de la industria ganadera a gran escala d) Proteger la biodiversidadMejorar la proteccioacuten de las aacutereas silvestres y la co-nexioacuten entre ellas y evitar que la actividad ganadera fragmente o divida las zonas boscosas pu
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iquestHas pensado alguna vez en reducir tu consumo habitual de carne
iquestY tuacute
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Contaminacioacuten por NO2 proveniente de la quema de combustibles foacutesiles16
Es el compuesto maacutes importarte dentro de los gases de efecto invernadero ya que ha aumentado en la atmoacutesfera en un 25 des-de la Revolucioacuten Industrial y se espera que aumente otro 30 en los proacuteximos 50 antildeos lo que provocaraacute un mayor aumento de la temperatura en la superficie terrestreSu presencia en el aire contribuye a la for-macioacuten y modificacioacuten de otros contami-nantes del aire tales como el ozono mate-rial particulado (MP) asiacute como la aparicioacuten de la lluvia aacutecida
El dioacutexido de nitroacutegeno forma parte de un grupo de contaminantes gaseosos que es emitido principalmente por procesos de quema de combustibles foacutesiles
iquestSabiacuteas queacuteLa lluvia aacutecida se produce cuando se forma humedad en el aire (H2O) y se combina con los oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) y el dioacutexido de azufre (SO2) emitidos por faacutebricas centrales eleacutectricas y vehiacuteculos que queman combustibles foacutesiles Al combinarse se forma aacutecido sulfuacuterico y aacutecido niacutetrico que al ser arrastrado por las lluvias acidifican suelos y cuerpos acuaacuteticos y queman los bosques
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Destruccioacuten de la capa de ozono proveniente de compuestos clorofluorocarbonados (CFCs)
Las moleacuteculas de los CFCs emanadas por los aerosoles tales como desodorantes insecticidas pinturas etc tienen un promedio de vida en la atmoacutesfera iexclde 100 antildeos El uso de estos productos se encuentra prohibido tras el Protocolo de Montreal firmado en 1987 en el cual 155 paiacuteses se comprometieron a limitar controlar y regular la produccioacuten el consumo y el comercio de estas sustancias
iquestSabiacuteas queacute
El ozono (O3) es un gas que se produce naturalmente en la estratoacutesfera formando una capa entre 15 y 50 km Este gas protege a nuestro planeta de la accioacuten directa de los rayos ultravioleta (UV) ya que es capaz de absorber maacutes del 90 de este tipo de radiacioacuten
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iquestCoacutemo se produce esto Cuando una moleacutecula de CFC es liberada a la atmoacutesfera la radiacioacuten UV la descom-pone liberando un radical de cloro Este radical es capaz de descomponer el ozono (O3) transformaacutendolo a moleacuteculas maacutes pequentildeas a traveacutes de la produccioacuten de monoacutexido de cloro
Mediante posteriores procesos quiacutemicos este mismo radical nuevamente se libera a la atmoacutesfera y puede continuar descom-poniendo moleacuteculas de O3
Radiacioacuten UV
CFCl3
CFCl2
Radicalde cloro
Radicallibre
de cloro
Ozonoatmosfeacuterico
Monoacutexidode cloro
Moleacutecula de oxiacutegeno
Cl
ClCl
Cl
Cl
F
F
C
C
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O
O
O
O
Cl
Cl
En la estratoacutesfera debido a procesos de destruccioacuten y regeneracioacuten natural de las moleacuteculas de O3 la concentracioacuten de ozono se mantiene constante sin embargo compuestos como los clorofluorocarbonados (CFCs) que se utilizan en aerosoles y en la tecnologiacutea de refrigeracioacuten aceleran el proceso de descomposicioacuten del ozono y dificultan su regeneracioacuten
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Si aumentara la cantidad de radiacioacuten UV que recibe la superficie terrestre los efec-tos en la salud humana seriacutean graves tales como erupciones cutaacuteneas cataratas caacuten-cer a la piel depresioacuten del sistema inmuno-loacutegico entre otros Sin embargo el dantildeo a los demaacutes organis-mos de la Tierra seriacutean nefastos Por ejem-plo moririacutean las plantas del fitoplancton (algas azules y verdes) y desapareceriacutea el zooplancton (bacterias krill etc) dejando expuestos a una eventual extincioacuten a la ma-yoriacutea de los animales que se alimentan de ellos en oceacuteanos y lagos tales como peces delfines y ballenas Ademaacutes disminuiriacutea con ello la actividad fotosinteacutetica es decir habriacutea menos oxiacutegeno disponible para la biodiversidad acuaacuteticaActualmente la preocupacioacuten se ha centra-do en la zona Antaacutertica donde se ha detec-tado una baja considerable de este gas fe-noacutemeno conocido como agujero de ozono
El adelgazamiento de la capa de ozono es una preocupacioacuten mundial
En azul la zona maacutes afectada de la capa de ozono al antildeo 2011 Se aprecia la figura del continente antaacutertico bajo esta aacuterea Para ver maacuteshellip Entra ldquoestudio sobre capa de ozonordquo en httpwwwbbccom
La disminucioacuten se detectoacute en 1977 Des-de ese momento se habla del ldquoagujero en la capa de ozonordquo sin embargo se trata de una severa disminucioacuten en su espe-sor que como ya sabemos es un efecto de la descomposicioacuten de la moleacutecula de ozono por su interaccioacuten con contami-nantes presentes en la atmoacutesfera
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iquestCuaacuteles vere-mos en el futuro
proacuteximo
iquestCuaacuteles cambios ya son visibles
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El glaciar Grey en el Parque Nacional Torres del Paine ha perdido 19 km2
en los uacuteltimos 30 antildeos Esta superficie equivale a iexcl47 canchas de fuacutetbol profesional
iquestSabiacuteas queacute
Actualmente el dantildeo a la capa de ozo-no es de caraacutecter grave en la zona del sur de Chile sin embargo tambieacuten ha alcanzado la zona norte y central de-tectaacutendose bajas significativas de este gas en Antofagasta y Santiago al igual que en Buenos Aires Argentina
Pese a los severos dantildeos provocados por contaminacioacuten atmosfeacuterica en el ozono estratosfeacuterico la prohibicioacuten del uso de los CFCs impuesto en la deacutecada de los 80rsquo ha disminuido levemente el ritmo de adelgazamiento de la capa de ozono en la zona afectada Esto demuestra que la toma de decisiones a nivel global puede contribuir efectivamente a abordar el problema Tall
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en el capiacutetulo anterior)
Taller 2 ldquoConstruyendo monitores de gases de efecto invernaderordquo
9 Sensor de Gases invernadero MQ135 10 Cables Taller I
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Conexiones sensor de gasGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin analoacutegico A0 de la placa ArduinoVCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexioacuten
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Sketch
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)
int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) [continuacutea]
Taller I
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Ve al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
Taller I
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LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla lcdprint(ldquoDrdquo) Escribe D
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iexcliexcliexclfunciona
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
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Taller I
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El calentamiento global -asiacute como el en-friamiento global- se refiere a cualquier cambio en las temperaturas medias glo-bales lo que estaacute provocando una serie de cambios en el clima de la Tierra que variacutean seguacuten el lugar
CalentamientoGlobal
iquestQueacute consecuencias puede traerEl calentamiento global estaacute modificando el clima y lo estaacute haciendo tan raacutepido que la mayoriacutea de los seres vivos no alcanza a adap-tarse a los cambios lo que significa la even-tual extincioacuten de su especie
Para dimensionar los efectos del calenta-miento global tomaremos como ejemplo la fotosiacutentesis
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iexcliquestPero queacute es
la fotosiacuten-tesis
70
Fotosiacutentesis la mayor fuente de oxiacutegeno18
La fotosiacutentesis es el proceso con el cual los organismos autoacutetrofos como las plan-tas las algas y algunas bacterias (ciano-bacterias) producen su propio alimentoPara este proceso se necesita
Taller I
II Ca
lenTam
IenTo G
lobalLuz solar + dioacutexido de carbono (CO2) + agua (H2O)
La fotosiacutentesis es uno de los procesos naturales maacutes importantes sobre la Tierra gracias a la fotosiacutentesis existe la mayoriacutea de las formas de vida conocidas se mantiene el equilibrio de los gases atmosfeacutericos (oxiacutegeno y dioacutexido de carbono) y se provee la base de alimentacioacuten de muchos seres vivos (el ciclo de la vida comienza gracias a las plantas)
71
iquestSabiacuteas queacute
La cianobacteria conocidas como algas verde-azules en la imagen son los organismos que trans-formaron la atmoacutesfera mediante fotosiacutentesis Los estudios indican que el oxiacute-geno molecular de la Tierra (O2) se originoacute a partir del proceso de fotosiacutentesis de las cianobacterias ancestrales 18
iquestSabiacuteas que la Spirulina -un conoci-do suplemento alimenticio- es una de esas cianobacterias
Imagen de cianobacterias del documental HOME que muestra el estado de nuestro planeta
httpswwwyoutubecomwatchv=jqxENMKaeCU
72
iquestCoacutemo ocurre el proceso de la fotosiacutentesis
La fotosiacutentesis tiene lugar en las hojas de las plantas
Dentro de las ceacutelulas de las hojas (1) existen diminutas estructuras llamadas cloroplastos (2) Cada cloroplasto contie-ne una sustancia quiacutemica verde llamada clorofila (4) sustancia responsable del color verde de las hojas que se encuen-tra almacenada en los tilacoides (3)
Durante la fotosiacutentesis la clorofila absor-be la energiacutea del sol que se utiliza para dividir moleacuteculas de agua (H2O) en hidroacute-geno y oxiacutegeno
La moleacutecula de oxiacutegeno es liberada de las hojas a la atmoacutesfera mientras que el hidroacutegeno y el dioacutexido de carbono (CO2) se utilizan para formar glucosa (C6H12O6) o alimento para las plantas fuEntE dE imagEn En EstE link Tall
er III
Calen
TamIen
To Glob
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1
23
CLOROPLASTOTILACOIDES
CeacuteLULA VEGETAL
73
Parte de la glucosa que se produce se uti-liza para proporcionar energiacutea para el cre-cimiento y desarrollo de las plantas Otra parte de la glucosa se almacena como re-serva de energiacutea en diferentes estructuras vegetales tales como hojas raiacuteces o frutos
La fotosiacutentesis es un proceso complejo que se lleva a cabo auacuten cuando no hay energiacutea lumiacutenica
fuEntE dE imagEn En EstE link
4 MOLeacuteCULA DE CLOROFILAen membrana tilacoidal
C= CarbonoN= NitroacutegenoMg= Magnesio
74
Taller I
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lobalDioacutexido de carbono Agua Glucosa Oxiacutegeno
6(CO2) + 6(H2O) (C6H12O6) + 6(O2)
En resumen las plantas nece-sitan dioacutexido de carbono (CO2) agua (H2O) y luz solar para rea-lizar la fotosiacutentesis
A partir de este proceso se sintetiza glucosa (C6H12O6) y se produce oxiacutegeno (O2)
Para obtener una moleacutecula de glu-cosa se necesitan seis moleacuteculas de CO2 y seis moleacuteculas de H2O
iexclObserva
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iquestPor queacute es tan importante la fotosiacutentesis
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Porque proporciona oxiacutegeno elemen-to vital para la mayoriacutea de las formas de vidaPorque equilibra los niveles de oxiacutegeno y dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera Porque permite sintetizar glucosa y parte de ella se almacena en hojas ta-llos frutos raiacuteces y semillas Estas es-tructuras proporcionan alimento para la mayor parte de las especies del pla-neta Porque las plantas son la principal fuente de energiacutea foacutesil como el gas natural el carboacuten y el petroacuteleo que se producen durante millones de antildeos principalmente a partir de restos ve-getales cuya fuente de alimento es la fotosiacutentesisAsiacute la evolucioacuten ha permitido que los animales seamos capaces de comer todo tipo de vegetales zanahorias pa-pas manzanas melones etc alimen-tos que nos proporcionan toda la ener-giacutea para el crecimiento desarrollo y actividad fiacutesica de nuestro organismo
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La temperatura en los uacuteltimos 10 antildeos ha aumentado 01degCLos modelos de proyeccioacuten climaacutetica pronostican el incremento de la tempe-ratura entre 2degC a 45degC lo que tendraacute severas consecuencias en los seres vivos especialmente en los ambientes marinos y acuaacuteticos tal como hemos visto en el capiacutetulo I
Variacioacuten en la temperatura
La evidencia cientiacutefica muestra que el clima cambiaraacute de forma inesperada a medida que aumentan los niveles de gases invernadero Las condiciones meteoroloacutegicas en este contexto se tornan maacutes extremas con tormentas maacutes grandes e intensas asiacute como una mayor cantidad de lluvias y sequiacuteas maacutes prolongadas Todos estos cambios alteran el haacutebitat de los seres vivos y obligan a todas las especies a adaptarse a las nuevas condi-ciones ambientales
iquestCoacutemo afectaraacute el calentamiento global a las plantas
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Taller I
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Muchos estudios han demostrado que las plantas aumentan su tasa fotosinteacutetica a medida que incrementa la temperaturaLas diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura oacuteptima donde la tasa de fotosiacutentesis es maacutes eficiente Sin embargo existe una temperatura liacutemite sobre la cual la fotosiacutentesis em-pieza a decrecer progresivamente tal como se aprecia en el graacuteficoA medida que decrece la temperatura la actividad enzimaacutetica tambieacuten disminuye pudiendo incluso producir la muerte de la planta al alejarse de su temperatura oacuteptima
iquestCoacutemo afectariacutea esta variacioacuten a la fotosiacutentesis
fuEntE graacutefico httpwwwEducarchilEclEchproappdEtallEid=137270
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Se han observado en la uacuteltima deacutecada cambios draacutesticos en los patrones de precipitacioacuten de lluvia y nieve De hecho la Oscilacioacuten del Sur -maacutes co-nocida como ldquocorriente de El Nintildeordquo- se veraacute afectada por este aumento en la temperatura produciendo mayores se-quiacuteas e inundaciones maacutes prolongadas e intensas a escala global
Variacioacuten en el Ciclo Hidroloacutegico
(Ejemplo de cambios en El Nintildeo)
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iquestY queacute ocurre con todos estos cambios en el ciclo hidroloacutegico del planeta
Para que la fotosiacutentesis se lleve a cabo de forma exitosa se requiere que la planta absorba agua constantemente a traveacutes de sus raiacuteces Esto significa que los estomas de las hojas y tallos deben mantenerse abiertos permitiendo el in-greso de una mayor cantidad de CO2 a los tejidos fotosiacutenteacuteticos Asiacute cuando una planta alcanza niveles de estreacutes por falta de agua cierra sus estomas para evitar mayor evaporacioacuten y al mismo tiempo disminuye la tasa fo-tosinteacutetica Si esta situacioacuten se prolonga la planta comienza a utilizar el agua re-servada en sus vacuolas
iquestQueacute sucede entonces si la planta no recibe agua
Taller I
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m R Se produce su muerte por deshidratacioacuten
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Muchos modelos de proyeccioacuten climaacutetica asumen que la concentracioacuten de CO2 po-driacutea aumentar al doble (de 350 ppm a 700 ppm) en los proacuteximos 30 antildeos
iquestCoacutemo afectaraacute el aumento en el CO2 dis-ponible en el proceso de la fotosiacutentesis 18
La tasa fotosinteacutetica tiende a aumentar a medida que se incrementa la concentra-cioacuten de dioacutexido de carbono (CO2)
Sin embargo al igual que en el caso de la temperatura altas concentra-ciones de CO2 pueden inhibir la fo-tosiacutentesisppm = partes por milloacuten
Aumento en las concentraciones de CO2
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Un estudio publicado por la NASA el antildeo 2010 asegura que las plantas tienden a adaptarse a altas concentraciones de CO2 utilizando mejor los nutrientes y aumentan-do el tamantildeo de sus hojas Bajo esta idea si la cantidad de CO2 aumen-ta las plantas creceraacuten maacutes y provocaraacuten un enfriamiento en la atmoacutesfera debido a que la vegetacioacuten consumiraacute la misma cantidad de CO2 pero sufriraacute mayor evapotranspira-cioacuten lo que podriacutea tornar la atmoacutesfera maacutes friacuteaLa evapotranspiracioacuten es la peacuterdida de agua de las plantas por evaporacioacuten y transpira-cioacuten durante el proceso de la fotosiacutentesis
iquestY tuacute queacute opinas
Maacutes plantas = menos calentamiento global
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 3 ldquoConstruyendo monitores de humedad y temperaturardquo
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1 Sensor de Humedad y Temperatura DHT11 2 Cables
Para conectar el sensor de humedad y tem-peratura es necesario descargar una libreriacutea llamada DHT-sensor-library La puedes descar-gar desde este link httpsgithubcomadafruitDHT-sensor-library
Una vez descargada instala la libreriacutea de la siguiente manera Arduino -gt programa -gt in-cluir libreriacutea -gt antildeadir libreriacutea en zip (buscar en la carpeta de descarga la libreriacutea y hacer doble click)
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Conexiones sensor de humedad y TemperaturaGND pin GND de la plaza ArduinoAOUT pin digital 7 de la placa Arduino VCC pin 5V de la placa Arduino
Esquema de ConexioacutenArduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
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Es posible agregar comentarios a nues-tro sketch despueacutes de agregar una doble barra ( )
iquestSabiacuteas queacute
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[continuacutea]
Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11
void loop()
digitalWrite(13 HIGH) enciende el LED delay(500) espera por 05 segundos digitalWrite(13 LOW) apaga el LED delay(500) espera por 05 segundos
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[continuacutea]
GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperaturaSerialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print delay(1000) Espera por un segundo lcdclear() Limpia LCD delay(1000) Espera por un segundo lcdhome () Iniciar pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos codigos el simbolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius
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En la barra del software de Arduino pincha el iacutecono de verificacioacuten para revisar si el sketch es correcto y puede ser leiacutedo por el dispositivo
Conecta el Arduino al puerto USB
Luego pincha el iacutecono de carga para que las instrucciones del sketch sean transferidas al Arduino
iexcliexcliexclA probarlo
lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
[ continuacioacuten]
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Taller I
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ContaminacioacutenAcuacutestica
En los capiacutetulos anteriores hemos habla-do de la influencia del ser humano sobre el medio ambiente Hemos revisado coacutemo las actividades productivas intensivas afec-tan a los ecosistemas a la atmoacutesfera la calidad del agua y las caracteriacutesticas del suelo y coacutemo todas estas alteraciones al medio ambiente estaacuten produciendo el fe-noacutemeno del calentamiento global
En este capiacutetulo discutiremos sobre la con-taminacioacuten acuacutestica un tipo de polucioacuten del cual cada vez se estaacute tomando mayor conciencia ya que afecta a la calidad de vida de todos los seres vivos con capacida-des auditivas
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iexcliquestRuido contami-nante
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La contaminacioacuten acuacutestica hace referencia al exceso de ruidos fuertes y continuos que logra sobrepasar el nivel de tolerancia de la mayoriacutea de las especies
Esto puede provocar trastornos fiacutesicos y psiacutequicos en los seres vivos y por consi-guiente alteraciones en el medio ambiente
iquestRuido contaminante 19
Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) hablamos de contaminacioacuten acuacutestica cuando se supera los 65 decibeles (dB) Esto equivale a los ruidos provocados por el traacutefico la actividad industrial construcciones obras urbaniacutesticas el traacutensito de los aeropuertos etc
iexcliquestQueacute fuentes de contaminacioacuten
acuacutestica conoces
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Paacutejaros trinando 10 dBRumor de hojas 20 dBBiblioteca 30 dBComputador personal 40 dBConversacioacuten normal 50 dBAspiradora 65 dBOficina (gt15 personas) 70 dBCamioacuten de la basura 75 dBInterior faacutebrica 80 dBTraacutefico 85 dBBocina de automoacutevil 90 dBBocina de autobuacutes 100 dBInterior discoteca 110 dBMotos (sin silenciador) 115 dBTaladro 120 dBAvioacuten planeando 130 dBAvioacuten despegando 140 dB
iexclSigue investigando iquestCuaacutentos decibeles de ruido hay en un diacutea concurrido en el mall o en el supermercado iquestConoces alguacuten lugar en el que no haya ruido en absoluto
Niveles de ruido iquestCoacutemo se mide el nivel de ruidoPara cuantificar el volumen o intensidad sonora de un
sonido ruido la unidad de medicioacuten se llama decibel
y se abrevia ldquodBrdquo
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Taller I
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Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) el ruido
pasa a ser doloroso cuando sobrepasa 125 dB llegando al
umbral de dolor a 140 dB
iquestPuedes recordar ruidos tan grandes que resulten dolorosos
iquestSabiacuteas que algunos sonidos no parecen fuertes pero pueden causar dantildeo a tu sistema de audicioacuten y a tu salud en general
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Efectos de la contaminacioacuten acuacutestica en la saludEn los seres humanos la contami-nacioacuten acuacutestica provoca trastornos como estreacutes insomnio ansiedad o depresioacuten entre otras
Se ha determinado que la exposicioacuten prolongada a niveles de sonido de 90 dB -habituales en fiestas o al oiacuter muacutesica con audiacutefonos- puede provocar peacuterdidas irreparables en la audicioacuten cambios en la presioacuten sanguiacutenea e inclusive cambios en el ritmo cardiaco
iquestSabiacuteas queacute
Estudios cientiacuteficos han propuesto que los ruidos muy intensos aumentan la secre-cioacuten de adrenalina hormona que participa en la reaccioacuten de lucha o huida en nuestro sistema nervioso provocando conductas agresivas
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iquestCoacutemo crees que
esto afecta a la vida silvestre
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public domain on httpspixabaycom
La mayoriacutea de los animales poseen un sentido auditivo extremadamente sensi-ble necesario para su supervivencia
Existen tambieacuten especies de murcieacutelagos aves y cetaacuteceos que utilizan un mecanis-mo llamado eco-localizacioacuten que es la ca-pacidad de conocer su entorno por medio de la emisioacuten de onda de sonido (a veces inaudibles para los seres humanos) y la interpretacioacuten del eco que se produce a partir del choque de estas ondas con ob-jetos
Gracias a esta habilidad pueden saber por ejemplo a queacute distancia se encuentra un obstaacuteculo otro animal o una presa
La eco-localizacioacuten es importante para estas especies porque permite el vuelo nocturno y la caza en la oscuridad a una gran variedad de murcieacutelagos y aves
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Tambieacuten permite a los cetaacuteceos desarrollar su capacidad de
navegacioacuten y localizar bancos de peces u otros alimentos
Es decir de este mecanismo depende su supervivencia
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iquestQueacute sucede entonces con estas especies
si existe contamina-cioacuten acuacutestica en
sus haacutebitats
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mPara las especies que se orientan por eco-locacioacuten este tipo de polucioacuten supone un grave problema Por ejemplo los murcieacute-lagos no pueden cazar al desorientarse Lo mismo ocurre con la fauna marina son viacutectimas del estreacutes limitando su capacidad comunicativa y para relacionarse e incluso pierden el sentido de la orientacioacuten lo que puede conllevar su muerte cuando se trata de grupos en migracioacuten
En general para todas las especies anima-les el ruido perturba su comportamiento Las aves por ejemplo dependen de una comunicacioacuten eficiente para sobrevivir Un experimento llevado a cabo con picaflores aves que suelen habitar las zonas urbani-zadas determinoacute que el exceso de ruido los lleva a cantar a una frecuencia maacutes alta para que sus llamados sean oiacutedos por otras aves 20
En el viacutedeo sobre contaminacioacuten acuacutestica y animales marinos de la Fundacioacuten EduCaixa httpswwwyoutubecomwatchv=d3gmm8BTLI4
En el artiacuteculo de BBC Mundo ldquoRuidos que estaacuten matando a los animales marinosrdquo httpwwwbbccommundonoticias201108110830_ruido_mar_amshtml
+ Informacioacuten
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Los peces emiten sonidos cuando luchan por territorios compiten por alimento al reproducirse y bajo situaciones de ataque de sus depredadores
Hasta el momento se conocen 800 especies de peces -provenientes de 109 familias- que emiten soni-dos como forma de comu-nicacioacuten
Hola
iquestSabiacuteas queacute
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Esto significa que el ruido generado por la actividad humana tiene el mismo po-tencial de afectar a la fauna marina al igual que el ruido del traacutefico de vehiacuteculos afecta a los animales terrestres
Esta situacioacuten tambieacuten se repite en el mundo marino La contaminacioacuten sono-ra no soacutelo afecta a mamiacuteferos como los delfines y ballenas sino que tambieacuten el impacto del ruido proveniente de plata-formas petroleras y gasiacuteferas ademaacutes de embarcaciones produce severos efectos en las poblaciones de peces 21
En muchos casos el ruido afecta a su dis-tribucioacuten en los mares su capacidad de reproducirse comunicarse y evitar de-predadores e incluso de encontrar luga-res para desovar
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bull El 80 del transporte de mercaderiacuteas en el mundo se hace por medio de bar-cos motorizados
bull Las flotas comerciales cuentan con al-rededor de 12 millones de naves
bull El ruido submarino lo producen las fuerzas marinas de guerra las flotas pesqueras la industria del petroacuteleo y el gas y los cientiacuteficos
bull La pesqueriacutea rastrea los peces por me-dio del eco submarino desde la deacutecada del lsquo50
Otros efectos de este tipo de polu-cioacuten sobre la fauna es el abandono del haacutebitat natural lo que se traduce en la alteracioacuten de los ecosistemas a los que pertenecen
Se ha determinado que los ruidos alejan a los polinizadores y disper-sores naturales de semillas lo que afecta a los mecanismos de propa-gacioacuten de ciertas especies vegetales especialmente los aacuterboles Esto po-driacutea significar por ejemplo la dismi-nucioacuten de la regeneracioacuten natural de los bosques
RUIDO en los
OCeacuteANOS
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URBANLANDSCAPE
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Ciudades contra el ruido
Son numerosas las ciudades que inten-tan mitigar este tipo de polucioacuten En Chile existen normativas que regulan la emisioacuten de ruidos Entre ellas se encuentra el de-creto Ndeg 38 del Ministerio del Medio Am-biente (MMA) del antildeo 2011 enfocado en la emisioacuten y niveles maacuteximos de ruido para fuentes fijas
Aun asiacute este tipo de contaminacioacuten sigue afectando a miles de personas En el 2015 se realizoacute la Primera Encuesta Nacional del Medio Ambiente (MMA-2015) cuyos resul-tados revelaron que los ciudadanos iden-tifican a la contaminacioacuten acuacutestica como el tercer problema ambiental maacutes relevante en nuestro paiacutes (11 de los encuestados) despueacutes de la contamiacioacuten del aire (33 de los encuestados) y de la basura y su-ciedad en las calles (21 de los encuesta-dos)22
DIacuteA SIN RUIDO
Cada 30 de abril se celebra en todo el mundo el Diacutea Internacional de Conciencia sobre el Ruido donde se intenta concientizar a la poblacioacuten humana sobre los efectos de este tipo de polucioacuten en la salud y sobre toda forma de vida
+ Informacioacuten
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URBANLANDSCAPE
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CHILE CONTRA EL RUIDO
El Ministerio de Medio Ambiente junto a la Facultad de Ciencias de
la Ingenieriacutea de la UACh estaacuten desarrollando mapas de ruido Valdivia -junto con otras cuatro comunas de Chile- fueron las primeras en contar con estos
mapas el antildeo 2014 Se encuentran disponibles en mapcitycom
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El antildeo 2014 se aplicoacute una en-cuesta piloto a maacutes de 800 per-sonas mayores de 18 antildeos Entre los datos que reveloacute este estudio destacan que la mayor molestia causada por el ruido corresponde al traacutensito vehicu-lar le sigue el ruido de construc-ciones el ruido provocado por vecinos el ruido de talleres e in-dustrias y finalmente el ruido de lugares de diversioacuten Ademaacutes el 65 declaroacute vivir en una zona ruidosa una cifra alarmante si se considera que en Santiago este porcentaje es del 88
Valdivia y el ruido23
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Encuentra la publicacioacuten completa en httpsissuucomacusticauachdocslibro_para_issuu_ok
Son representaciones graacuteficas o visuales del comportamiento acuacutestico de un aacuterea geograacutefica determinada donde habitualmente los niveles de ruido son representados por medio de coloresEstos mapas tienen la finalidad de identificar las zonas que sufren de este tipo de polucioacuten para asiacute poner a disposicioacuten de la comunidad esta informacioacuten y ayudar a orientar las medidas para mitigar esta problemaacutetica
iquestQueacute es un mapa de ruido
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iexclLa mitigacioacuten del ruido ambiental es trabajo de todosiquestQueacute medidas podemos tomarbull No acelerar el motor excesivamentebull Usar la bocina soacutelo en caso de
emergenciabull Mantener un volumen bajo de los
equipos de muacutesica (tanto en el hogar como en la calle) al igual que la televisioacuten videojuegos etc
bull Realizar reparaciones ruidosas durante el diacutea y evitar este tipo de actividades los domingos
bull No permitir que las mascotas perjudiquen el derecho de las personas al descanso y la tranquilidad
bull Informarte de tus derechos en relacioacuten al ruido Solicita informacioacuten sobre la normativa nacional y de tu comuna y exige su cumplimiento
bullUtiliza proteccioacuten en los oiacutedos cuando uses herramientas ruidosas (taladros soldadores pulidores etc)
bullNo uses audiacutefonos con dispositivos de muacutesica a volumen alto
bullEvita ser innecesariamente ruidoso (gritos portazos etc)
bullAprende a disfrutar del silencio )
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Practica una salud auditiva
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DO NOT DISTURB
SILENCIO
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 4 ldquoConstruyendo monitores de ruidordquo
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12 Sensor de deteccioacuten de Sonido 13 Cables
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ArduinoInterfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Conexiones sensor de sonidoG pin GND de la placa ArduinoA0 pin anaacutelogo A1 de la placa Arduino+ pin 5V de la placa Arduino
Esquema de Conexiones
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonido
void setup()
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SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a milivolts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor
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Taller I
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[ continuacioacuten]
Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD
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Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la segunda liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
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Taller I
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Introduccioacuten a las Energiacuteas Renovables
La demanda de energiacutea va en aumento en el mundo entero
Todas nuestras sociedades necesitan de servicios energeacuteticos para iluminacioacuten cocina movilidad comunicacioacuten etc asiacute como para el desarrollo social industrial y la mejora en la calidad de vida y salud
de las personas
Pero nuestras principales fuentes de energiacutea hasta ahora han sido los combustibles foacutesiles como el petroacuteleo y el gas natural El sobre-consumo de estas energiacuteas actualmente es una de las principales
causas del cambio climaacutetico
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iexcliquesty cuaacuteles
son las
energiacuteas
renova-
bles
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ENERGIacuteAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES (ERNC)
Son aquellas fuentes de energiacutea que pueden renovar su suministro a escala de tiempo humana (en un periacuteodo de
alrededor de 50 antildeos) Este tipo de energiacuteas tienen la enorme ventaja de no
contaminar y representan las alternativas de energiacuteas maacutes limpias en la actualidad
Taller V
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Vables
En Chile las ERNC se encuentran definidas en la Ley 20257 y corresponden a la energiacutea solar energiacutea eoacutelica energiacutea geoteacutermica bioenergiacutea energiacutea marina y energiacutea mini hi-
draacuteulica
Para maacutes informacioacuten visita httpwwwchilerenuevaenergiasclindexphpoption=com_k2ampview=itemampid=10eficiencia-energC3A9tica
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Es la energiacutea en forma de luz y calor procedente de radiacioacuten solar que recibe la superficie de la Tierra En Junio del 2015 comenzoacute a operar ldquoAmanecer Solar CAPrdquo en Copiapoacute la planta solar fotovoltaica maacutes grande de Latinoameacuterica
Energiacutea solar
bull Para generar energiacutea a grandes escalas se requieren enormes extensiones de terreno
bull Es de alta inversioacuten inicial
Desventajasbull En algunas latitudes la radiacioacuten
solar es insuficiente para que este sistema pueda funcionar de manera oacuteptima Tambieacuten puede variar seguacuten estacioacuten del antildeo
Ventajasbull No contaminabull La fuente de origen es inagotable bull la radiacioacuten solarbull Es idoacuteneo para zonas donde no es
posible instalar tendidos eleacutectricos bull Es de faacutecil mantenimiento y
no requiere ocupar espacios adicionales pues puede instalarse en techumbres y edificios
bull El costo es asequible a nivel familiar La inversioacuten puede recuperarse en cinco antildeos
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el viento Esta energiacutea es captada mediante generadores eleacutectricos conectados a heacutelices las que son impulsadas por el viento
Energiacutea eoacutelica
Desventajas
bull La localizacioacuten de los aerogeneradores estaacute limitada a sitios con suficiente viento sin barreras naturales o artificiales
Ventajasbull No contribuye al cambio climaacute-
tico puesto que no emite gases de efecto invernadero
bull Los aerogeneradores son cada vez maacutes modernos y eficientes y son capaces de producir ma-yor cantidad de energiacutea
bull Puede ser usada tanto a pe-quentildea como a gran escala
bull Los grandes aerogeneradores provocan severos impactos - alto impacto en el paisaje- remocioacuten y peacuterdida de enormes voluacutemenes de suelo y vegetacioacuten- muerte de aves y alteraciones en sus rutas migratorias- muerte de poblaciones de murcieacutelagos- ruido y vibracioacuten permanentes
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Desventajasbull Emite gases aacutecido sulfhiacutedrico y CO2bull Arriesga la contaminacioacuten de aguas
proacuteximas con sustancias como arseacutenico o amoniacuteaco
Es la energiacutea del calor contenido al interior de la Tierra y es la uacutenica fuente renovable que no depende del solEn el 2015 comenzoacute la construccioacuten de la primera central geoteacutermica de Sudameacuterica en el cerro Pabelloacuten Regioacuten de Antofagasta
Energiacutea geoteacutermica
Ventajasbull Es de bajo costobull Permite alta autonomiacutea territorialbull Produce miacutenimos residuos soacutelidos bull Deteriora el paisaje
circundantebull No se puede transportar
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Es la energiacutea cineacutetica potencial o quiacutemica del mar Esta energiacutea estaacute contenida en el movimiento de sus olas corrientes estuariales corrientes oceaacutenicas y gradientes de temperatura y salinidadEn Chile auacuten no existen proyectos que aprovechen este tipo de energiacutea aunque un estudio del 2014 indica que las regiones de Magallanes y Los Lagos tienen el potencial para realizarlo
Desventajasbull Tiene un alto impacto visual y
estructural en el paisaje costero
Energiacutea marino motriz
Ventajasbull Es renovable y no contaminantebull Es silenciosa no produce
contaminacioacuten acuacutesticabull Su materia prima es de bajo costobull Estaacute disponible en cualquier clima
y eacutepoca del antildeo
bull Es dependiente de la amplitud de las mareas
bull El traslado de la energiacutea producida es muy costoso
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Es la energiacutea cineacutetica que produce el agua en movimiento
Energiacutea hidraacuteulica
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Desventajasbull La construccioacuten de grandes embalses
inunda importantes extensiones de terreno Esto trae consecuencias-peacuterdida de tierras feacutertiles-peacuterdida de haacutebitat para la biodiversidad-disrupcioacuten de ecosistemas acuaacuteticos con consecuencias para la biodiversidad acuaacutetica y de ribera
bull Alto impacto paisajiacutesticobull Posibles rupturas en la represa pueden
ocasionar cataacutestrofesbull Antecedentes de conflictividad
socioambiental en las comunidades locales impactadas (por ejemplo lo ocurrido en casos de Ralco Hidroayseacuten Alto Biacuteo Biacuteo entre otras)
bull Al interrumpir el curso natural del riacuteo se producen alteraciones en el ecosistema y la biodiversidad aguas abajo
Ventajas
bull No produce gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes
bull Las represas que se construyen para embalsar las aguas permiten regular el caudal del riacuteo evitando inundaciones y el riego de cultivos con el agua sobrante
bull El agua embalsada puede abastecer a las poblaciones vecinas por largos periacuteodos de tiempo para consumo recreacioacuten y deporte
bull No tiene costos por combustible y no hay necesidad de importar combustibles de otros paiacuteses
bull Las plantas hidraacuteulicas tienen una vida uacutetil maacutes larga que otro tipo de plantas eleacutectricas
bull Tiene bajos costos de operacioacuten por su alta automatizacioacuten
bull Se puede realizar a pequentildea escala mediante centrales de generacioacuten ldquode pasadardquo lo que evita construir embalses
-las represas retienen las arenas que forman deltas en la desembocadura de los riacuteos alterando el equilibrio de esos ecosistemas-causa erosioacuten en los maacutergenes de los riacuteos
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Es la energiacutea obtenida a partir de la materia orgaacutenica de origen animal o vegetal o de la transformacioacuten de la misma por combustioacuten directa o mediante su procesamiento para la generacioacuten de otro tipo de combustibles Desde el 2013 opera la Planta de Bioenergiacutea Vintildeales (Arauco SA) en la Regioacuten del Maule Genera electricidad a base de biomasa forestal
Bioenergiacutea
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Ventajasbull Ayuda a la economiacutea rural
puesto que se produce a partir de residuos vegetales que se producen en grandes cantidades en los sectores rurales
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Desventajasbull El rendimiento de las calderas de
biomasa es inferior a las que usan combustibles foacutesiles para conseguir la misma cantidad de energiacutea es necesario utilizar maacutes recursos
bull Los sistemas de alimentacioacuten de combustible y eliminacioacuten de cenizas son maacutes complejos y de mayor costo respecto a las que usan combustibles foacutesiles
bull Los canales de distribucioacuten de la biomasa no estaacuten tan desarrollados en el caso de que los recursos no sean propios
bull En algunas zonas o situaciones el combustible debe ser previamente secado para su uso
bull Proviene de fuentes renovables y no emite contaminantes
bull Puede solucionar la acumulacioacuten de desechos la contaminacioacuten por quema de desechos agroforestales y eliminar focos infecciosos que provocan los excrementos de los animales
bull Es un biocombustible no toacutexicobull Puede combinarse con otros sistemas
como generadores eleacutectricosbull Tiene amplias posibilidades de uso y se
puede usar igual que el gas naturalbull Puede quemarse para producir calor y
vapor o puede generar electricidadbull Su produccioacuten es de bajo costo
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iexcliquestPor queacute son mejores que las convencionales
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Son locales porque no dependen de fuentes externas Esto permite que la energiacutea se genere cerca del lugar donde se necesita impulsando el desarrollo de la economiacutea localExiste abundancia de recursos de todas ellas puesto que provienen de fuentes inagotables como el sol o el agua Ademaacutes sus distintos oriacutege-nes permiten su aplicacioacuten en diferentes situaciones y contextosSon carbono neutrales es decir contrarrestan las emisiones de gases invernadero Son faacuteciles de montar y desmontar y no generan residuos contaminan-tes que pueden durar millones de antildeos como ocurre con la energiacutea nuclear por ejemplo Se trata de energiacuteas seguras al no contaminar no traen riesgos a la sa-lud humana y sus residuos no generan alteraciones ambientalesSon una alternativa rentable a los combustibles foacutesiles que ademaacutes cada diacutea aumenta maacutes su costo por lo limitado de su fuenteGeneran un alto nuacutemero de puestos de trabajo lo que probablemente seguiraacute aumentando teniendo en cuenta su creciente demanda y efec-tividadCada vez maacutes gente apuesta por este tipo de energiacutea para abastecer sus hogares y los gobiernos y empresas comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energiacutea limpias y alternativas
Beneficios del uso de este tipo de energiacuteas
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La lentildea es una fuente de energiacutea renovable o no renovable
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Chile debido a su extensa geografiacutea dispone de variadas fuentes de energiacutea renovable no convencional y en las uacuteltimas deacutecadas ha exis-tido un importante incremento en su uso Sin embargo existe tambieacuten una situacioacuten especial con el consumo de un tipo de energiacutea renovable en particular la lentildea
Uso de lentildea en Chile
En Chile la lentildea es una fuente de primera nece-sidad para calefaccioacuten y cocina Es el segundo componente de mayor importancia en la ma-triz energeacutetica despueacutes del petroacuteleo El uso extensivo de la lentildea estaacute ligado a su bajo valor comercial y tambieacuten a la tradicioacuten ancestral sobre todo en la zona centro-sur de Chile Algunas zonas particularmente afectadas por la contaminacioacuten atmosfeacuterica generada prin-cipalmente por el uso de lentildea son la Regioacuten Metropolitana Talca Concepcioacuten Temuco Co-yhaique y varias ciudades de la zona centro y sur del paiacutes25
En Chile el 59 de la lentildea producida anualmente estaacute destinada al consumo de los hogares (CNE 2008 Anaacutelisis del potencial estrateacutegico de la lentildea)
La matriz energeacutetica es la representacioacuten cuantitativa de toda la energiacutea disponible en un
determinado territorio (regioacuten paiacutes o continente)
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Aunque la lentildea es una fuente de energiacutea de bajo costo econoacutemico posee un alto costo social y ambiental
Su comercio es altamente informal y exis-te un amplio uso de lentildea huacutemeda Esto sumado a las condiciones geograacuteficas y climaacuteticas de nuestro paiacutes provocan alta contaminacioacuten atmosfeacuterica
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iquestCuaacuteles son los efectos de utilizar lentildea huacutemeda
Impactos negativos en la salud humanaProgresiva contaminacioacuten atmosfeacuterica producto de la combustioacuten de lentildea huacutemeda o verdeDegradacioacuten progresiva de la calidad y composicioacuten floriacutestica de los bosques nativos y disminucioacuten en su superficie
Contaminacioacuten atmosfeacuterica
La combustioacuten de lentildea es la principal responsable de la contaminacioacuten atmosfeacuterica en muchas ciudades de Chile Cada invierno muchas ciudades han debido ser declaras ldquozonas saturadasrdquo debido a las partiacuteculas contaminantes en el aire Li
cens
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kco
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Zona saturada es aquella en que una o maacutes normas de calidad ambiental se encuentran sobrepasadas
(Ley 19300 de Bases del Medio Ambiente)
En los capiacutetulos anteriores ya hemos sentildealado que el CO NO2 y el SO2 son gases de efecto invernadero causantes de la lluvia aacutecida mientras que el O3 no atmosfeacuterico produce complicaciones respiratorias severas
La combustioacuten de lentildea huacutemeda y la reaccioacuten de este humo con otras sustancias presentes en el aire genera monoacutexido de carbono (CO) dioacutexido de nitroacutegeno (NO2) dioacutexido de azufre (SO2) y ozono (O3)
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La combustioacuten de lentildea huacutemeda o verde libera pequentildeas partiacuteculas que son nocivas para la salud La lentildea al quemarse libera dioacutexido de carbono (CO2) pero si no se quema adecuadamente produce cantidades excesivas de monoacutexido de carbono (CO) hidrocarburos como el benceno el butadieno (los que a su vez producen ozono) entre otros compuestos peligrosos para la salud Pueden producir infecciones agudas de las viacuteas respiratorias y enfermedades pulmonares como bronquitis croacutenica
fuEntE guiacutea praacutectica para El buEn uso dE la lEntildea lEntildea sEca lEntildea EficiEntE ministErio dE EnErgiacutea 2014
Impactos en la salud humana
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Deterioro de los bosques chilenos
La extraccioacuten de lentildea sin planes de manejo se ha convertido en una de las principales causas de la desertificacioacuten y degradacioacuten de los bosques Esto sumado a las consecuencias del cambio climaacutetico pone a los bosques de Chile en una si-tuacioacuten de vulnerabilidad donde el ser humano es el principal responsable
iquestQueacute es un Plan de Manejo ForestalLa tala de aacuterboles en un bosque debe realizarse de
acuerdo a una planificacioacuten El Plan de Manejo Forestal es una herramienta para
llevar a cabo esa planificacioacuten y debe ser cumplido a cabalidad y aprobado por CONAF
ldquoEl futuro de los bosques su degradacioacuten destruccioacuten o conservacioacuten depende de la forma en que se obtiene la lentildea La presioacuten que hoy existe sobre ciertas especies y la ausencia de planes de manejo adecuados estaacuten amenazado su sobrevivenciardquo (Ministerio de Energiacutea 2014)
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iquestPor queacute son importantes nuestros bosques
bull Biodiversidad y haacutebitat para la vida silvestre
bull Estabilizacioacuten de suelos y proteccioacuten contra la erosioacuten
bull Regulacioacuten de los recursos hiacutedricos del ciclo del agua y de los recursos naturales
bull Medios de produccioacuten y bienes de consumo madera para construccioacuten lentildea celulosa etc
bull Frutos y semillas fibras colorantes medicinas miel hongos etc
bull Ecoturismo recreacioacuten y contemplacioacuten de la belleza esceacutenica
bull Preservacioacuten de la cosmovisioacuten y modo de vida de los pueblos originarios principalmente Mapuche
bull Culturales y espirituales educacioacuten inspiracioacuten artiacutestica y religiosa valores eacuteticos etc
FUNCIONES Y SERVICIOS DE NUESTROS BOSQUES
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Aplicaciones praacutecticas Arduinopara
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Microestacioacuten Ambiental Escolar
Materiales adicionales (pasos previos en los capiacutetulos anteriores)
Taller 5 ldquoConstruyendo monitores de humedad de la maderardquo
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14 Resistencia 15 Cables 16 2 Clavos de cobre
17 Taladro 18 Caja plaacutestica (19x12cm miacutenimo) 19 2 Gomas 20 3 Tornillos + 6 golillas
(1 megaOhm) (1 pulgada)
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n-so
urce
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dwar
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Sensores de humedad de la madera
Esquema de Conexiones
Arduino
Interfase 12c
Pantalla LCD
Placa de conexiones
Sensor de
gases
Sensor de humedad y
temperatura
Sensor de sonido
Resistencia Placa de conexiones ambos extremos en una misma hilera de puntos horizontalCable 1 Placa de conexiones de la resistencia y conectado al pin GND del Arduino Cable 2 Placa de conexiones de la resistencia al pin analoacutegico A2 del Arduino
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Proyecto Microestacioacuten climaacutetica escolarLIBRERIA LCDinclude ltLCDhgtinclude ltLiquidCrystal_I2Chgtinclude ltWirehgtdefine I2C_ADDR 0x27LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR 2 1 0 4 5 6 7)Definiciones necesarias para la libreriacutea
LIBRERIA sensor DHT11include ldquoDHThrdquoDefiniciones necesarias para la libreriacuteadefine DHTPIN 7define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN DHTTYPE)int gas Definicioacuten de variables sensor de CO2int sonido Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time1 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint time2 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint sonido_maxv_nuevo=0 Definicioacuten de variables sensor de sonidoint humMad Definicioacuten de variables sensor de humedad de la madera
SketchVe al sitio wwwarduinocc clickea en la pestantildea ldquoDownloadrdquo y elige la opcioacuten de descarga gratuita (ldquojust downloadrdquo) del software para tu sistema operativo Abre el programa en tu ordenador para cargar el coacutedigo de programacioacuten Puedes copiar y pegar el siguiente coacutedigo
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[ continuacioacuten]
void setup() Serialbegin(9600) lcdbegin (162) Inicializar el display con 16 caracteres 2 liacuteneas lcdsetBacklightPin(3POSITIVE) lcdsetBacklight(HIGH) pinMode(13 OUTPUT) Seteo LED dhtbegin() Inicializar sensor DHT11 time1=millis()
void loop()
TEMP RH int h = dhtreadHumidity() Lee la humedad int t= dhtreadTemperature() Lee la temperatura GAS gas=analogRead(A0) Lee la CO2 gas=map(gas50102410010000) Ajusta escala Sensor CO2 SONIDO digitalWrite(13 HIGH) Enciende el LED para indicar que estaacute midiendo sonido sonido=analogRead(A1) Mide sonido sonido=(sonido)(500001023) Pasa a mili volts sonido = abs(sonido-1000) Normaliza sonido=map(sonido040000100) Pasa a escala de 0 a 100 if(sonido_maxvltsonido) Compara la muestra anterior con la nueva sonido_maxv=sonido Almacena el valor si es superior al anterior time2=millis() Tiempo if (time2gttime1+5000) Compara el tiempo1 con tiempo2 para saber si pasaron 5 segundos
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[ continuacioacuten]
sonido_maxv_nuevo=sonido_maxv Guarda el tiempo mayor Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribe la palabra nivel de sonido Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido Serialprintln(ldquo rdquo) Escribe la unidad digitalWrite(13 LOW) Apaga el LED delay(2000) Espera dos segundos sonido_maxv=0 Reinicia la variable de muestra maacutexima time1=millis() Reinicia time1 else Si no han pasado 5 segundos Serialprint(ldquoNivel de sonido ldquo) Escribimos la palabra ldquoNivel de sonido rdquo Serialprint(sonido_maxv_nuevo) Escribe el porcentaje de sonido anteriormente almacenado Serialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad
humMad = analogRead(A2) Lectura humedad de la maderahumMad = map(humMad 0 1023 0 100) ajuste rango salidahumMad = 210222+(157554humMad)-(00381205pow(humMad2))+(000032762pow(humMad3)) Calibracioacuten sensor
Serialprint(ldquoCO2 ldquo) Escribimos la palabra CO2 Serialprint(gas) Escribe el valor de CO2Serialprintln(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoHumedad Relativa ldquo) Escribimos la palabra Humedad Relativa Serialprint(h) Escribe la humedadSerialprintln(ldquo rdquo) Escribimos la unidad Serialprint(ldquoTemp DTH11 ldquo) Escribimos la palabra Humedad Temp DTH11 Serialprint(t) Escribe la temperaturaSerialprintln(ldquo Crsquordquo) Escribimos la unidad
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Serialprint(ldquoHR Madera ldquo) Escribe HR MaderaSerialprint(humMad) Escribe lectura sensorSerialprintln(ldquordquo) Escribe la unidadSerialprintln(ldquo ldquo) Deja un espacio
LCD print lcdclear() Limpiamos la Pantalla LCD lcdhome () Iniciamos la pantalla LCD lcdprint(t) Escribimos el valor de la Temperatura lcdprint((char)223) Escribimos mediante esos coacutedigos el siacutembolo (Grados= deg ) lcdprint(ldquoC ldquo) Escribimos una ldquoCrdquo que se refiere a grados Celsius lcdprint(ldquoC02rdquo) Escribimos la palabra ldquoCO2 rdquo en la pantalla LCD lcdprint(gas) Escribimos el valor de CO2 lcdprint(ldquoPPMrdquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdsetCursor ( 0 1 ) Pasamos a la 2da liacutenea de la pantalla
lcdprint(ldquoRHrdquo) Escribimos la palabra ldquoRH rdquo en la pantalla LCD lcdprint(h) Escribimos el valor de la Humedad relativa lcdprint(ldquordquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoSrdquo) Escribimos la palabra ldquoSonido rdquo en la pantalla LCD lcdprint(sonido_maxv_nuevo) Escribimos el valor del sonido en porcentaje lcdprint(ldquo ldquo) Escribimos la unidad en la pantalla LCD
lcdprint(ldquoHMrdquo) Escribe HM lcdprint(humMad) Escribe la medicioacuten del sensor lcdprint(ldquo ldquo) Escribe unidades
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Taller V
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Coloca la resistencia cerca de uno de los extremos de la placa de conexiones de modo que quede como la figura (A) A continuacioacuten conecta uno de los extremos de un cable pin en la misma columna de puntos de la placa de conexiones en la que estaacute conectada de uno de los extremos de la resistencia y conecta el otro extremo a la zona de tierra (liacutenea azul (-) B) Por uacuteltimo el un segundo clave pin se conecta en el otro extremo de la resistencia hasta el pin anaacutelogico A2 del Arduino (C)Los cables (D) son los que iraacuten conectados a los cables de cobre para ellos debemos seguir los pasos adicionales
Finalmente repetimos los pasos de verificacioacuten (verify) y carga (upload) en el software de Arduino y veremos como se enciende la pantalla LCD
145
1 Con la ayuda del taladro haz cinco agujeros en una de las caras de la caja plaacutestica separados entre ellos por 1 cm o 2 cm En los agujeros 2 y 4 iraacuten los clavos de cobre mientras que los agujeros 1 3 y 5 iraacuten los tornillos que sostendraacuten las gomas que daraacuten soporte a la micro-estacioacuten ambiental
Haz los mismos agujeros en las dos gomas Recuerda utilizar las mismas distancias que en la caja plaacutestica
2 Toma dos cables y con la ayuda de un corta-cartoacuten u otro objeto con filo quiacutetale la goma al cable en uno de sus extremos dejando los cables de cobre al descubierto Luego debes enrollarlo a uno de los clavos de cobre
Aseguacuterate de que el cable quede bien sujeto al clavo y quede con la longitud suficiente para realizar las conexiones posteriores
PASOS ADICIONALESpara completar tu microestacioacuten ambiental escolar
146
3 Una vez listo el paso anterior puedes comenzar a construir el higroacutemetro (medidor de humedad) debes colocar una goma en la cara externa de la caja plaacutestica pasar los clavos desde adentro hacia afuera de la caja Luego debes ubicar la segunda goma en la cara interna de la caja (tapando las cabezas de los clavos de cobre) y apretar ambas gomas con los tornillos pernos y golillas Los tornillos cumplen la funcioacuten de sostener las gomas que protegen los clavos de cobre Recuerda colocar una golilla a cada lado de la caja tal como se muestra en las imaacutegenes
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4 iexclAhora estaacutes listo para hacer las conexiones finales Toma uno de los cables y coneacutectalo en la zona energizada (+) de la placa de conexiones y el segundo cable debe ir conectado en la misma hilera vertical de la placa de conexiones donde se encuentra conectada uno de los extremos de la resistencia y el cable que lleva los datos al arduino
Para registrar los datos de humedad de la lentildea debes apoyar los clavos con un poco de presioacuten sobre la madera iexcly listo
iexclHas conseguido construir tu propio higroacutemetro )
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iexclAhora ya puedes salir a capturar datos ambientales iquestSe te ocurre
alguna pregunta que puedas
contestar usando tu microestacioacuten
ambiental
iexclAcabas de terminar tu microestacioacuten ambiental
iexclFELICITACIONES
149
1 WWF (2014) Informe Planeta Vivo 2014 Personas y lugares especies y espacios [McLellan R Iyengar L Jeffries B and N Oerlemans (Eds)] WWF Inter-nacional Gland Suiza
2 National Geographic Website (Downloaded on Dec 2015) httpwwwnationalgeographices
3 The Earth Guide (Downloaded on Dec 2015) httpearthguideucsdedu
4 IPCC-WGI (2007) Cuarto Informe de Evaluacioacuten del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climaacutetico (IPCC) [Conde-Aacutelvarez amp Saldantildea-Zorrilla 2007]
5 WWF Meacutexico Website (Downloaded on Jan 2016) Creative Commons on httpwwwwwforgmx
6 IPCC Website (Downloaded on Jan 2016) httpwwwipccch
7 Merino Loreto France Andreacutes y Gerding Mar-cos (2007) Selection of Native Fungi Strains Pathoge-nic to Vespula germanica (Hymenoptera Vespidae) Agric Teacutec [online] 2007 vol67 n4 [citado 2016-03-17] pp 335-342 Disponible en lthttpwww
scieloclscielophpscript=sci_arttextamppid=S0365-28072007000400001amplng=esampnrm=isogt
8 Estay Sergio A y Mauricio Lima (2010) Combined effect of ENSO and SAM on the population dynamics of the invasive yellowjacket wasp in central Chile Po-pulation ecology 522 (2010) 289-294
9 Gonzaacutelez-Espinoza M (2012) Los bosques de nie-bla de Meacutexico conservacioacuten y restauracioacuten de su componente arboacutereo Ecosistemas 21 (1-2) 36-52
10 Toledo T (2009) El bosque de niebla CONABIO Biodiversitas 83 1-6
11 Mielnicki Diana M Canziani Pablo O Drum-mond James amp Skalany Juan Pablo (2005) La que-ma de biomasa en Sudameacuterica vista desde el espacio Anales IX Congreso Argentino de Meteorologiacutea CD ISBN 987-22411-0-4 2005
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Recursos Web
Contaminacioacuten acuacutestica httpwwwfundacion-meliororgcontenttema10-cosas-que-deberias-saber-sobre-la-contaminacion-acustica
Artiacuteculos de BBC Mundo
httpwwwbbccommundonoticias201203120322_ruido_arboles_amshtml
httpwwwbbccommundonoticias201503150303_ruido_musica_exposicion_oido_decibelio_jm
Panel Intergubernamental de Cambio Climaacutetico httpswwwipccchpdfspecial-reportssrrensrren_report_espdf
Energiacuteas renovables httpssitesgooglecomsite231fuentesdeenergiasVentajas-y-desventejas
Sitio de Arduino httpwwwarduinocc
Libreriacuteas para Arduino httpwwwprometecnetbus-i2c
Iniciativa de Hardware Libre httpwwwfritzingorg
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