El risc

El risc és la probabilitat que una persona, animal o cosa pateixi danys per culpa d’un fenomen natural.

Perquè això passi, han de convergir tres paràmetres: el fenomen en si mateix (calculat segons la seva recurrència i magnitud), l’exposició de persones i elements al fenomen, i la vulnerabilitat (és a dir, la no resistència) d’aquests elements davant del fenomen.

Es pot veure molt clarament en aquesta infografia:

Diferència entre onades de vent i de tsunami

La majoria d’onades a les quals estem acostumades són onades causades pel vent. El que fa el vent és provocar un moviment circular de l’aigua on, es podria dir, per simplificar, que les gotes d’aigua no avances cap enlloc, sinó que només pugen i baixen. Aquest fenomen del no moment lateral de l’aigua queda demostrat quan som en una platja i ens sembla que una fulla o una bossa (sí, els humans som així de porcs) sembla que no avanci i no acaba mai d’arribar on som nosaltres.

Les onades de vent, quan s’aproximen a la costa, augmenten la seva amplitud (alçada) i disminueixen la seva longitud (amplada) per culpa de la interacció entre el moviment de l’aigua i el fons marí. Com que l’espai que l’aigua té per oscil·lar disminueix, ha de compensar en superfície. El cas és que les onades de vent, una vegada han arribat a la costa, sembla que l’aigua retrocedeixi.

Les onades de tsunami són causades per una pertorbació sobtada i ràpida vertical de l’aigua. Aquesta pertorbació es pot causar des de dalt (amb la caiguda d’un meteorit) o des del fons marí (per una falla amb moviment vertical o una esllavissada submarina). La pertorbació provoca un desplaçament de l’aigua a gran velocitat (algun centenar de quilòmetres per hora). Just abans que l’onada (o tren d’onades) arribi a la costa, es produeix un descens del nivell del mar, i en arribar, l’aigua es desplaça sense aturador cap a terra endins.

Buscant una analogia senzilla, el moviment de l’aigua conseqüència de llençar-se de bomba en una piscina a què equival, onada de vent o de tsunami?

.
.
.

Seria una onada de tsunami (en caure a l’aigua, la movem verticalment) i la prova és que motes vegades revessa la piscina i no retorna (clar que moltes piscines tenen sistemes per canalitzar aquesta aigua i, per tant, no es poden fer experiments de fins on arribaria l’aigua).

Fer models al laboratori que permetin ensenyar les diferències entre les dues onades és complicat. Deixo un vídeo amb algunes de les proves fallides (al laboratori no tot són èxits positius, a vegades també obtenim dades per descartar elements, cosa que no és tan dolent).

Les virtuts de la xocolata: el cicle de les roques

Si explicar el cicle de les roques és difícil, entendre’l ho és més. A vegades puc percebre l’alumnat patint i tornant-se boig quan veuen tantes fletxes anant amunt i avall. Conceptualment, l’objectiu és plasmar que qualsevol roca es pot transformar en una altra seguint els processos corresponents.

Una opció per endolcir-nos el mal tràngol d’intentar recordar tanta abstracció és usar la xocolata per fer un model anàleg del cicle de les roques. La xocolata es pot esmicolar i acumular en forma de sediments, es pot compactar per crear roques sedimentàries, es pot fondre per obtenir magma i que en refredar representi una roca ígnia i, a mig camí, es pot estovar per tenir una roca metamòrfica.

Els riscos geològics a través del mapa topogràfic

Ja podeu trobar a l’ARC (el repositori de recursos del CESIRE del Departament d’Ensenyament) la proposta “Els riscos geològics a través del mapa topogràfic”.

El paquet d’activitats que s’hi proposen es van presentar el dia 22 d’abril en una sessió dels “Divendres de biologia i geologia”. Aquí en podeu veure l’enllaç:

L’objectiu de la proposta és facilitar l’ensenyament dels mapes topogràfics i dels riscos geològics. Les activitats principals de la proposta són: a) muntar un mapa topogràfic, b) relacionar la definició de diferents tipus de risc amb el seu nom, c) definir el tipus de risc al qual es veuen exposades diferents localitzacions en un mapa, d) identificar els riscos explicats en extractes de notícies reals, e) decidir l’emplaçament menys perillós per a la construcció d’un nou càmping.

Segons l’edat i la temporització general del curs, es contemplen diferents combinacions de les activitats, amb propostes de nivells diferents.

Podeu trobar la proposta detallada en l’enllaç: https://apliense.xtec.cat/arc/node/31183

Un volcà al laboratori: la cera com a alternativa al bicarbonat

Quasi totes i tots hem vist reproduir un volcà en una aula o laboratori. Quan es fa amb vinagre i bicarbonat de sodi el que es produeix és espectacular: un líquid que sembla que s’expandeixi per culpa del diòxid de carboni producte de la reacció. Tot i la patxoca del resultat, el model té greus problemes científics si el que es busca és fer l’analogia d’un volcà.

Una erupció volcànica es produeix quan el magma arriba a la superfície de la Terra. Només aquells magmes de composició àcida (i, per tant, amb volàtils en dissolució) o que a prop de la superfície incorporin aigua (perquè es travessen un aqüífer o es troben una glacera) causen erupcions explosives. El principi és semblant al que es dona quan s’obre el tap d’una ampolla de refresc amb gas: la pressió baixa i les substàncies passen ràpidament a gas que causa les explosions. És a dir, el diòxid de carboni emès per un volcà ja formava part del magma, no és producte de cap reacció química, com el que es produeix amb el bicarbonat de sodi.

Una molt bona alternativa per a crear un volcà amb menys errors científics seria usant cera. La cera és un material que es fon a temperatures que podem controlar a l’aula i que ens permet fer l’analogia amb una roca, que quan s’escalfa prou, es fon. Posar aquesta cera en profunditat és fàcil amb una mica de sorra i aigua.

Per fer aquest experiment només cal ratllar cera i posar-la en un vas de precipitats, posar sorra damunt i finalment afegir aigua fins a una alçada de dos dits per damunt de la sorra. Quan es té això, es col·loca sobre una placa calenta i s’espera. La cera fosa ascendirà fins a la superfície. I ja tindrem el volcà! Posar aigua és important perquè sense aquesta, la cera es fon i ascendeix a través dels pors de la sorra i s’hi acaba barrejant, impregnant-los, però no troba un camí clar per ascendir. L’aigua en canviar d’estat fa bombolles que en ascendir li obren camí a la cera.

La subsidència i el col·lapse per dissolució

Moltes vegades no som conscients del que tenim sota els peus. Les roques són molt importants perquè són un recurs natural i perquè a través d’algunes d’elles hi circula aigua subterrània, que és una part molt important de l’aigua total del cicle de l’aigua. A vegades, l’aigua dissol les roques per on circula i, justament, hi pot circular perquè són solubles. És un peix que es mossega la cua que pot tenir conseqüències molt rellevants en el relleu de la superfície.

Quan el material eliminat per dissolució és prou gran, les roques suprajacents perden sosteniment i inicien un moviment lent cap a l’interior que es diu subsidència. La subsidència s’evidencia en el paisatge perquè es forma una depressió. Si hi haguessin construccions afectades per la subsidència, s’hi podrien començar a desenvolupar esquerdes. A vegades, la subsidència pot evolucionar a un col·lapse que és un moviment de massa ràpid en caiguda lliure on les roques ocupen l’espai buit deixat per l’acció de l’aigua.

Aquests fenòmens són perillosos si afecten les persones i suposen un risc molt important per aquestes. En l’experiment que es mostra el model analògic d’aquest procés. Es necessita una caixa amb uns forats d’uns 2 mm de diàmetre en una de les seves arestes inferiors, sal de cuina, sorra o grava, aigua i uns elements que simulin cases. L’elecció de la granulometria de la sorra és molt crític, ja que ha de ser més gran que la mida dels forats de la caixa. Si això no és així, la sorra s’escolarà pels forats i no podrem fer l’experiment. En la pràctica consultada per fer aquest experiment, es proposa usar dues granulometries diferents, però a vegades no tenim tants recursos i així podrem recuperar part del material, cosa que no podríem de l’altra manera.

El procediment consisteix posar un gruix de sal d’uns 2 cm en una zona petita de la caixa. La resta de la caixa s’ha d’omplir de sorra, incloent-hi cobrir de sorra la part on hi ha la sal. Perquè sigui fàcil afegir l’aigua es pot deixar sense sorra una zona i així evitar els possibles erosius mentre s’aboca l’aigua. Es col·loca la caixa en un lloc on es pugui mantenir lleugerament inclinada. Finalment, es posicionen unes quantes cases al llarg de la superfície de la sorra. Una vegada preparada la caixa, es va abocant aigua a poc a poc. Cal tenir previst un lloc adient on vagi caient l’aigua que surt pels forats.

A mesura que l’aigua circula, dissoldrà la sal i es podrà observar com en la superfície de la sorra es va formant una depressió i la caseta que s’hi troba damunt es va enfonsant. S’està produint una subsidència a conseqüència d’una dissolució subterrània. Fins i tot, i depenent de la granulometria de la sorra i de la sort, es pot observar un col·lapse.

L’experiment que es mostra en aquesta entrada es troba explicat en un article del projecte Earth Learning Idea (Dolines, enllaç a l’experiment complet). En aquest cas, l’alumnat de ciències de la Terra de l’institut Manuel de Cabanyes va participar activament en la realització de l’experiment. El vídeo és el producte de la gravació a l’aula de l’experiment.

Erupció a La Palma

El dia 19 de setembre es va iniciar l’erupció volcànica del volcà Cumbre Vieja. Avui ja en fa dues setmanes (exactes en publicar aquest article) i l’erupció segueix activa. En aquests quinze dies, les colades de lava han passat pel damunt d’unes mil cases i quilòmetres de vies de comunicació.

Les imatges que ens arriben de l’erupció són espectaculars, com aquesta feta per la missió Sentinel-2. Aquest projecte disposa de dos satèl·lits amb receptors de 13 bandes espectrals (enllaç de la pàgina web).


modified Copernicus Sentinel data (2021), processed by ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Alguns mitjans de comunicació l’han usat, però no han recalcat com és d’especial aquesta imatge. No ha estat fet amb una càmera de fotos normal. Les càmeres només poden rebre la mateixa informació espectral que reben els nostres ulls, les longituds d’ona del visible. Aquí, s’ha afegit informació de la banda infraroja (la longitud d’ona que emeten els cossos calents) per tal de reforçar la posició de la lava.

Les ones i els canvis de medi

L’estructura de l’interior de la Terra es coneix gràcies a l’estudi de les ones sísmiques. Les ones sísmiques viatgen per l’interior de la Terra i quan arriben a un canvi de medi es reflecteixen i refracten.

Com explicar aquest procés que té lloc en profunditat amb un exemple? Una manera és a partir del canvi entre els medis aigua i aire. Només cal posar el cap sota de l’aigua i entendre que ens hi arriben sons que s’han produït a l’exterior.

Aquí comença el mar

Ahir, dijous 24 de febrer del 2021, es va començar a executar, a la ciutat de Vilanova i la Geltrú el projecte “Aquí comença el mar”.

Aquest projecte està emmarcat dins del Servei Comunitari que han de realitzar l’alumnat d’ESO. Concretament, és un projecte de col·laboració entre la regidoria d’urbanisme i l’INS Manuel de Cabanyes que va iniciar-se el curs 2019-20, però que no va poder tancar-se a causa de la covid19.

L’objectiu del projecte és conscienciar a la ciutadania que les deixalles que es llencen als embornals arriben fins al mar. Això és així perquè, malgrat que la cuitat de Vilanova i la Geltrú té depuradora, aquesta no pot tractar tota l’aigua que circula per les clavegueres els dies de pluja.

Enllaç a la nota de premsa de l’ajuntament