Ciencia escolar en e-InnoEduCO2

Primera fase del modelo de Ciencia Escolar e-InnEduCO2: trabajo de campo

Un grupo de escolares de 4º de la ESO formado por 20 estudiantes del IES Poeta Añón de Outes y 19 del IES Virxe do Mar de Noia realizaron iniciaron en la playa de Testal el viernes 1 de abril la investigación modelo en el Atlántico de ciencia escolar del proyecto e-InnoEduCO2.

Los estudiantes profundizarán con esta actividad la importancia de las praderas marinas para la pesca, el marisqueo, el cambio climático y la salud humana. Sobre esa idea general investigan para obtener datos e imágenes que sirvan para que escolares de los océanos con praderas del género Zostera puedan entender la función de estos ecosistemas, que nos dan servicios en el Atlántico, en el Báltico y en el Mar Negro. La actividad la coordinó la Universidad de Santiago y la desarralló la cátedra de Ecología de la Universidad de Vigo y los centros escolares piloto IES Poeta Añón e IES Virxe do Mar. Estos dos institutos y la Universidad Vigo son los socios no formales responsables de impulsar los modelos de ciencia escolar.

El trabajo de campo comenzó a primera hora de la mañana del viernes 1 de abril con una explicación en el arenal noiés bajo la dirección del Catedrático de Ecología de la Universidad de Vigo, el Dr. Emilio Fernández. De seguido, repartidos en 8 grupos, el alumnado tomó muestras en tres niveles de marea, analizando áreas vegetadas con Zostera y zonas desprovistas de vegetación para evidenciar la importancia ecológica de esta especie.

Para cargar los datos, los estudiantes utilizaron una aplicación móvil ubicada en la página web del proyecto Erasmus+ (www.innoeduco2.org) en la que los alumnos cargan los datos obtenidos en el campo mediante sus propios dispositivos móviles. Esta plataforma la desarrolló el Centro de Supercomputanción de Galicia (CESGA), socio tecnológico del proyecto. Los responsables del proyecto en el CESGA siguieron el desarrollo de la investigación escolar in situ asesorando a los estudiantes y tomando notas para la mejora de la app. Cada grupo incorporó información geolocalizada, para su posterior análisis en los laboratorios de los IES, así como vídeos e imágenes de los principales detalles experimentales para usar en el material didáctico online que desarrollará el Proyecto e-InnoEduCO2.

Segunda fase del modelo de Ciencia Escolar e-InnEduCO2: trabajo de laboratorio

1. Análisis de contenido de la materia orgánica en las parcelas estudiadas, representación gráfica y su análisis por parte de los estudiantes

Previamente al trabajo en el laboratorio de los dos institutos, en la Universidad de Vigo, usando las estufas adecuadas, se calculó el porcentaje de materia orgánica en los sedimentos de las diferentes muestras. Se representaron los datos en la siguiente gráfica:

En la puesta en común del día anterior, previo al trabajo del laboratorio,  encontraron diferencias clares en la materia orgánica del sedimento de las 3 zonas a partir del análisis de la gráica: superior poco fragmentado por la actividad humana, media ya muy castigada (fragmentada por la acción humana) y en la inferior, ya no hay pradera. Este análisis orientó  al alumnado hacia la comprensión ecológica de la necesidad de tener las praderas sin fragmentar.  Este análisis de las gráficas permitió entender a los  estudiantes el concepto de variabilidad natural de las medidas.

Desde este análisis se discutió porque aparece menos materia orgánica en la sin vegetación  de la parte superior que en las otras. Los estudiantes entendieron que era porque en esas praderas menos fragmentas se evidencia la materia orgánica se distribuye de forma menos uniforme porque las plantas la retienen con eficacia donde están, llegando menos a donde no hay vegetación en esa zona superior. En la parte interior, donde prácticamente no hay vegetación, la materia orgánica se distribuye de forma uniforme, y por eso aparece más materia orgánica en la pradera sin vegetación de la parte inferior que en las superficies sin vegetación de la parte superior.  Así pudieron entender que la Zostera funciona como un peine reteniendo partículas. Interpretaron, utilizando el símil del peine, que una pradera fragmentada es un peine al que le faltan púas. Se aprovechó para explicarles que con datos de isótopos se ha demostrado que la materia que retiene es de origen planctónico, es decir, no acumula ni materia terrestre ni la propia Zostera muerta, sino que efectivamente peina el mar y por tanto tiene un importante papel filtrador

2. Análisis de contenido de la materia orgánica en las parcelas estudiadas, representación gráfica y su análisis por parte de los estudiantes

El 22 de abril se analizaron las muestras que se descongelaron el día anterior. En ese análisis se retiraron lo animales asociados a la Zostera y, colocando los individuos clasificados por grupos zoológicos en papel de filtro, se pudo comprobar que donde la pradera estaba menos fragmentado, la diversidad de grupos zoológicos es mayor. También se separó la biomasa y se dejó secar para poder calcular la biomasa seca.

En la discusión de los resultados se encontró una relación entre la disminución de la biomasa vegetal en las praderas fragmentadas y también la disminución de la biodiversidad animal con la mayor fragmentación de las praderas marinas.

Tercera fase del modelo de Ciencia Escolar e-InnEduCO2: presentación de argumentaciones con conclusiones que den respuestas a las principales preguntas implicada en la investigación.

Con las evidencias del trabajo de campo y de laboratorio cada grupo de trabajo preparó una presentación con la que relacionar los datos con las conclusiones que daban respuesta a una a cuatro preguntas. La puesta en común se desarrolló el viernes 6 de mayo.

Como en cada IES se formaron 4 grupos de trabajo, cada grupo realizó una exposición sobre uno de los temas anteriores a lo largo de 10’ en el que se presente el contexto, hipótesis, objetivo, metodología y diseño de muestreo, resultados, interpretación y conclusiones. A continuación de cada exposición, el profesorado dispuso de 10’ para formular al grupo preguntas y retos relacionados con su investigación. Las preguntas a las que dieron respuesta fueron las siguientes:

1. Investiga la relación que existe entre la existencia de vegetación (tanto cobertura como biomasa de Zostera) y el nivel de marea (superior, medio e inferior) sobre la diversidad animal (número de especies) medida en el Testal. ¿Cuál es el factor mas relevante que condiciona la biodiversidad animal? Formula una argumentación que justifique tu anterior respuesta.
2. ¿Que factor es más relevante para explicar el contenido en materia orgánica del sedimento: la vegetación o el nivel de marea? Justifica la respuesta en función de los datos obtenidos. ¿Cómo se podrían explicar los resultados obtenidos?
3. A partir de los resultados obtenidos explica la relación que existe entre el nivel de marea y la biomasa de la vegetación eres los siguientes servicios ecosistémicos: generación de hábitat que sustenta biodiversidad, aprovisionamiento (alimento: berberecho/almeja) y capacidad de capturar carbono. Justifica la respuesta y explica las razones que, a tu juicio, dan lugar a los resultados que obtuviste.
4. Se detectaron diferencias en el contenido en materia orgánica de los sedimentos entre las zonas vegetadas y no vegetadas. ¿Son esas diferencias significativas?. Como lo sabes?