Avaluar per aprendre

  • les idees bàsiques per treballar

  • les idees habituals de l’alumnat per revisar

  • possibles “bones” preguntes que ajudin a la construcció d’aquestes idees

La hidrosfera es el sistema material constituït per l’aigua que es troba a la Terra. Inclou els oceans, mars, rius, llacs, aigua subterrània, el gel, la neu i l’aigua atmosfèrica. L’aigua migra d’aquests dipòsits a uns altres per processos de canvi d’estat i de transport que en conjunt configuren el cicle hidrològic  o cicle de l’aigua.

El model de cicle de l’aigua ens serveix per explicar tots els fenòmens de circulació de l’aigua natural i artificial. Des del punt de vist geològic, l’aigua és un important agent de canvi i és necessari entendre on la podem trobar, com ha arribat al lloc on és, com va d’un lloc a un altre, quins canvis provoca en el medi el seu moviment, quina energia els genera, etc... Des del punt de vista mediambiental, el cicle de l’aigua és un model clau relacionat amb un dels Objectius de Desenvolupament Sostenible: garantir aigua potable a tota la població mundial i a la resta d’éssers vius que la necessiten.

El cicle de l’aigua a la natura, des de la perspectiva científica, és un model de com circula  l’aigua,  i  estudiar-lo  (mirar-lo)  com un sistema  comporta pensar en  que  hi  ha  una estructura i components, és a dir, en localitzacions  o  magatzems  d’aigua  a  la  natura  (atmosfera, oceans,  glaceres...)  i  en els  diferents  estats  físics  en  què  la trobem. En el seu marc es produeixen uns canvis, interaccions que es concreten en els fluxos  o processos que s’estableixen quan l’aigua canvia d’estat o de lloc (circulació superficial, subterrània, evaporació...). I el funcionament general del sistema, esta regulat per mecanismes de control-regulació que cal conèixer per identificar factors que comporten impactes i riscos i per fonamentar actuacions sostenibles de l’aigua.

En el cas del cicle d’aigua urbà canvien part dels magatzems, dels processos i les formes que comporten controlar i regular el seu funcionament. La diferència més important és que en el cas del cicle natural, l’energia necessària per al funcionament del cicle prové de fonts primàries, mentre que en el cas del cicle urbà ens cal disposar d’altres fonts. 

  • L’aigua es troba en magatzems superficials (llacs, rius, glaceres), atmosfèrics, oceànics i subterranis. Els éssers vius també són magatzems d’aigua.

  • Hi ha diferents processos (evaporació, condensació, precipitació, infiltració, etc.) que fan que l’aigua es pugui moure dins un mateix magatzem o entre magatzems.

  • L’energia del Sol és l’agent que possibilita el canvi d’estat  i que el vapor s’escampi per l’atmosfera, o “pugi”. La força de la gravetat és l’agent causal del retorn de l’aigua a l’oceà, o  de que “baixi”.

  • L’aigua ha de transferir o absorbir calor per canviar d’estat.

  • Hi ha un tancament entre les entrades i les sortides per això la quantitat de l’aigua es conserva. El cicle natural de l’aigua funciona amb l’acció de l’energia renovable del sol i la força de la gravetat. No necessita aportació d’energia externa.

  • L’aigua pel consum humà es capta o s’extreu de magatzems naturals o magatzems creats per l’ésser humà (embassaments) i la seva circulació no queda interrompuda en cap moment.

  • La qualitat de l’aigua de cada magatzem és diferent i per fer-la apta pel consum humà cal sotmetre-la al procés de potabilització.

  • L’aigua potable un cop utilitzada esdevé aigua residual ja que es modifiquen les seves propietats perdent qualitat i el procés de depuració millora la qualitat de l’aigua abans de retornar-la al medi o de reutilitzar-la per altres usos.

  • L’aigua es transporta pels diferents magatzems a través de la xarxa de subministrament. Els agents causals del moviment són la força de la gravetat i el sistema de bombeig.

  • Amb l’augment del consum de l’aigua (més població i més consum), es redueix la disponibilitat d’aigua de qualitat propera pel consum humà. Cal invertir més energia i recursos.

Una de les dificultats més importants de l’alumnat relacionades amb l’aprenentatge del cicle de l’aigua és tenir en compte l’aigua atmosfèrica, diferenciant el vapor d’aigua –gas-, que no es veu, de les gotes líquides d’aigua que formen els núvols i la boira i que són resultats de processos de condensació. De tots els canvis, el més difícil de conceptualitzar és el de la condensació, que comporta que el vapor d’aigua, quan entra en contacte amb una massa d’aire més freda, transfereix energia a l’entorn (en “perd”) i al refredar-se, canvia d’estat (passa a ser aigua líquida o sòlida).

En aquest sentit són de gran ajuda les hidrorepresentacions, on els alumnes simulen la posició i el moviment de les partícules d’aigua  en els diferents estats o en diferents condicions de temperatura.

Hidrorepresentació de l’aigua en estat sòlid, líquid i gas

Font: Teresa Pigrau. Escola Coves d’en Cimany

Una altra de les dificultats és tenir present l’existència de les aigües subterrànies i el seu paper en el cicle de l’aigua. És un dipòsit d’aigua que molt sovint tampoc es representa als llibres i que quan es fa, es dibuixa com si fos un llac o un riu subterrani, sense representar la idea d’aqüífer (roques permeables o materials sense consolidar com graves o sorres), saturades d’aigua.  També és difícil d’imaginar com hi entra l’aigua (per infiltració), com hi circula (subterrània) i com en surt a la superfície (pous, fonts naturals, surgència...).

Representació molt simple: no hi evaporació i no es tanca el cicle.

Font: Conxita Márquez. IES Vilanova del Camí

Representació més complexa, però no es saben connectar les aigües subterrànies amb el cicle.

Font: Conxita Márquez. IES Vilanova del Camí

Pel que fa al cicle de l’aigua a la ciutat, serà important tenir en compte els tres processos bàsics: abastament, sanejament i reutilització.

Les dificultats més importants es centren en diferenciar entre el procés de potabilització i el de depuració. I en aquest cas, normalment es pensa més en com entra l’aigua a les cases, però no tant en la sortida i, encara menys, en la necessitat de depurar-les.  

Representació del cicle urbà de l’aigua que fa referència a la potabilització de l’aigua però no a la seva depuració (no tanca el cicle).

Font: Alba Castelltort. Escola La Mar Bella

Finalment, una altra idea important és la de que la quantitat d’aigua en el Sistema Terra es conserva però no la seva qualitat. Per tant quan diem que no s’ha de malgastar l’aigua no es relaciona tant amb el fet de que es podria acabar, com amb poder-ne disposar amb la suficient qualitat pel bon funcionament dels sistemes vius. La natura té mecanismes per a la depuració de l’aigua fins a uns límits de contaminació. Quan es sobrepassen aquests límits, netejar aigua o dessalinitzar la del mar requereix un alt consum d’energia per fer aquest treball.

L'objectiu d'aquest web és compartir recursos per avançar vers una avaluació formadora i gratificant