Initial Publication Date: November 10, 2021

Módulo de Mudanças Climáticas (Portuguese Translation)

Este módulo foi inicialmente desenvolvido por O'Reilly, C.M., D.C. Richardson e R.D. Gougis e publicado em 15 de março de 2017. Projeto EDDIE: Mudanças Climáticas. Módulo 8 do Projeto EDDIE, Versão 1. Esta é uma versão do módulo original, com atualizações de links quando necessário, feita por N. Krusche em novembro de 2021.

Resumo

      Os cientistas concordam que o clima está mudando e que as atividades humanas são a principal causa dessa mudança, devido ao aumento das emissões de dióxido de carbono (CO2) e de outros gases de efeito estufa para a atmosfera. Houve épocas no passado da Terra em que a temperatura e as concentrações de CO2 eram muito mais altas do que são atualmente, então não é apenas a temperatura real que preocupa os cientistas, mas o fato de que a taxa de variação de temperatura não tem precedentes no registro geológico. Não sabemos como vários fatores responderão a uma taxa de variação tão rápida e, portanto, prevemos que muitas espécies não serão capazes de se adaptar, levando à extinção generalizada. Neste módulo, os alunos irão explorar como o clima está mudando no registro recente. Eles então compararão os padrões atuais com as taxas pré-históricas de variação, calculadas a partir de dados de testemunhos de gelo, e usarão seus resultados para verificar se a atividade humana influenciou a mudança climática atual. Os módulos do Projeto EDDIE são projetados com uma estrutura A-B-C para torná-los flexíveis e adaptáveis a uma variedade de níveis de alunos e estruturas de curso.

Objetivos

  • Analisar os dados de temperatura global para verificar se as temperaturas globais médias da Terra estão realmente aumentando;
  • Analisar os dados de concentração de dióxido de carbono para constatar se os níveis atmosféricos estão realmente aumentando;
  • Correlacionar os dados de concentração de dióxido de carbono com a temperatura global para observar se há uma relação;
  • Comparar as tendências atuais com as taxas de mudança durante os períodos pré-históricos usando dados de testemunhos de gelo;
  • Interpretar o que esses resultados significam para a compreensão das mudanças climáticas atuais;
  • Aprender atalhos básicos e gráficos no Excel.

Condições para Uso

     Este módulo inteiro pode ser concluído em um período de laboratório de 3 horas ou dois períodos de aula de 50 minutos para alunos de nível introdutório ou intermediário. Se os alunos tiverem experiência em gráficos no Excel, é possível concluir as Atividades A e C em um único período de aula de 70 minutos, embora não haja muito tempo para discussão (esta opção exclui fazer a Atividade B, que poderia ser atribuída para dever de casa). Uma opçãoé fazer com que os alunos concluam o máximo possível em um único período de aula, completem o resto como o dever de casa e usem o período de aula subsequente para discutir seus resultados.
       Este módulo foi usado em uma variedade de cursos. Para um grande curso de Biologia de educação geral para calouros, o módulo foi concluído nas seções menores do laboratório e discutido durante a aula. O módulo foi usado em um laboratório do curso de Ecologia (todas as Atividades) e em uma aula de Geologia Ambiental (Atividades A e B). O módulo foi integrado a um curso de verão sobre ciências para alunos do ensino médio. Uma versão simplificada do módulo foi utilizada para um único período de aula de Ecologia, onde os gráficos já são confeccionados, impressos e distribuídos entre os alunos. Os materiais do módulo podem ser adaptados para aumentar ou diminuir as informações básicas, dependendo das habilidades quantitativas dos alunos.

Materiais de Ensino

Revisão das atividades do módulo

      Veja os arquivos de materiais didáticos, fornecidos abaixo, para uma descrição passo a passo para a realização deste módulo. Uma apostila para o aluno, descrevendo as Atividades A, B e C, e as respostas do instrutor também são fornecidas.

  • Atividade A: Determine as taxas atuais de variação de temperatura do ar e de concentração de CO2 a partir de conjuntos de dados modernos.
  • Atividade B: Explore se a temperatura e as concentrações de CO2 são relacionadas.
  • Atividade C: Compare as taxas atuais com as taxas pré-históricas de variação usando dados de um testemunho de gelo para investigar como o clima mudou no passado.

Fluxo de trabalho do módulo:

  1. Indique leituras preliminares.
  2. Dê aos alunos a apostila quando eles chegarem à  aula.
  3. O instrutor faz uma breve apresentação em PowerPoint com material de apoio. A discussão das leituras pode ser integrada nesta apresentação ou feita antes.
  4. Os alunos podem então trabalhar nas atividades do módulo.

Materiais de Ensino

      Este código R foi usado no RStudio Cloud com usuários que não usam R  para fazer uma versão modificada do Módulo de Mudança Climática que se concentra apenas nas mudanças de CO2: https://github.com/oreillycm/EDDIE-CO2

Modificações da Comunidade nesta atividade

                            Contribuição de Paul Meister

          Usei o Módulo de Mudanças Climáticas durante a primavera de 2020 em meu curso de Princípios de Geologia. Como o COVID obrigou todos os cursos a ficarem online, tive que modificar minha programação de laboratório e escolhi esta atividade específica,  de co-autoria com um colega,  e se encaixa no currículo do meu curso. Forneci aos alunos o arquivo Excel e apostilas dos alunos e uma aula de zoom que gravei com o PPT fornecido. Os alunos foram instruídos a preencher as partes A e B na primeira semana e a parte C na segunda semana. Como alguns alunos não estavam familiarizados com plotagem no Excel, também forneci um breve tutorial em vídeo sobre como usar o Excel. No geral, achei que a atividade foi muito tranquila por estar online e o conselho que eu daria aos outrosé garantir que os alunos tenham um conhecimento prático do Excel, pois esse parecia ser o maior obstáculo que a maioria dos alunos enfrentava.

Notas e Dicas para Ensinar

     Consulte o Manual do Instrutor (ModuloMudancasClimaticas_ManualdoInstrutor.pdf (Acrobat (PDF) 203kB Nov9 21)) e o PowerPoint do Instrutor(ModuloMudancasClimaticas_ApresentacaoInstrutor.pdf (Acrobat (PDF) 6.5MB Nov9 21))para obter notas e dicas para a realização deste exercício.

Avaliação

        Na Atividade A, após a apresentação e discussão das leituras, os alunos trabalham para determinar as taxas atuais de variação de temperatura do ar e de CO2, a partir de conjuntos de dados modernos. Na Atividade B, os alunos exploram se a temperatura e a concentração de CO2 estão relacionadas. Na Atividade C, os alunos comparam as taxas atuais com as taxas pré-históricas de variação usando dados de um testemunho de gelo para investigar como o clima mudou no passado.

Fontes e Referências

Leituras sugeridas antes da aula

       Nenhuma leitura é necessária para este exercício, mas aqui estão algumas que podem ser apropriadas, dependendo do nível do curso e dos objetivos do instrutor.

1. IPCC, 2021. Physical Science Basis, Summary for Policymakers, http:// www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/

2. A. Seidl, 2010. Early Spring: An ecologist and her children wake to a warming world, capítulo 1 (Weather), Penguin Random House, ISBN-13 9780807085974.

3. Barnola, J. M., et al., 1987. Historical carbon dioxide record from the Vostok ice core. Nature 329: 408-414.