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Cambios globales

AP Ciencias Ambientales · Topic 9 · ⁨Tema 9⁩

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8:14

Cambio global

En mil novecientos ochenta y cinco, científicos que estudiaban el cielo sobre la Antártida encontraron algo aterrador: un agujero en la capa de ozono, el fino escudo que mantiene el…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Narración en inglés · Subtítulos en inglés + 中文 quemados en pantalla⁩

9.1

Stratospheric Ozone Depletion · ⁨Agotamiento del ozono estratosférico⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.A: Explain the importance of stratospheric ozone to life on Earth.

  • STB-4.A.1 The stratospheric ozone layer is important to the evolution of life on Earth and the continued health and survival of life on Earth.
  • STB-4.A.2 Stratospheric ozone depletion is caused by anthropogenic factors, such as chlorofluorocarbons (CFCs), and natural factors, such as the melting of ice crystals in the atmosphere at the beginning of the Antarctic spring.
  • STB-4.A.3 A decrease in stratospheric ozone increases the UV rays that reach the Earth's surface. Exposure to UV rays can lead to skin cancer and cataracts in humans.
Español

Comprensión duradera (STB-4): Las actividades humanas locales y regionales pueden tener impactos a nivel global.

Objetivo de aprendizaje STB-4.A: Explicar la importancia del ozono estratosférico para la vida en la Tierra.

  • STB-4.A.1 La capa de ozono estratosférica es importante para la evolución de la vida en la Tierra y para la salud y supervivencia continuas de la vida en el planeta.
  • STB-4.A.2 El agotamiento del ozono estratosférico es causado por factores antropogénicos, como los clorofluorocarbonos (CFC), y factores naturales, como el derretimiento de cristales de hielo en la atmósfera al inicio de la primavera antártica.
  • STB-4.A.3 Una disminución del ozono estratosférico aumenta los rayos UV que llegan a la superficie terrestre. La exposición a los rayos UV puede provocar cáncer de piel y cataratas en los seres humanos.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English
Stratospheric ozone depletion

The ozone layer 臭氧层 high in the stratosphere absorbs harmful ultraviolet 紫外线 radiation. CFCs 氯氟烃 (chlorofluorocarbons, once used in coolants and sprays) drift up and release chlorine that destroys ozone, thinning it (the Antarctic "ozone hole"). More UV reaching the surface raises skin cancer, cataracts, and crop damage.

Español
Agotamiento del ozono estratosférico

La capa de ozono 臭氧层, situada en las alturas de la estratosfera, absorbe la radiación ultravioleta dañina. Los CFC 氯氟烃 (clorofluorocarbonos, utilizados anteriormente como refrigerantes y propelentes) ascienden y liberan cloro que destruye el ozono, adelgazándolo (la llamada "agujero de ozono" sobre la Antártida). El aumento de la radiación UV que alcanza la superficie incrementa el riesgo de cáncer de piel, cataratas y daños en los cultivos.

Un mapa satelital de la NASA del Hemisferio Sur con una gran mancha azul oscura de ozono muy bajo centrada sobre la Antártida
El agujero de ozono 臭氧洞 sobre la Antártida (en azul oscuro) en un mapa de la NASA: es donde la capa de ozono se ha adelgazado más
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ozone layer/ˈəʊzəʊn ˈleɪə/ 臭氧层 chòu yǎng céng
ultraviolet/ˌʊltrəˈvaɪəlɪt/ 紫外线 zǐ wài xiàn
9.2

Reducing Ozone Depletion · ⁨Reducción del agotamiento del ozono⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.B: Describe chemicals used to substitute for chlorofluorocarbons (CFCs).

  • STB-4.B.1 Ozone depletion can be mitigated by replacing ozone-depleting chemicals with substitutes that do not deplete the ozone layer. Hydrofluorocarbons (HFCs) are one such replacement, but some are strong greenhouse gases.
Español

Comprensión perdurable (STB-4): Las actividades humanas a nivel local y regional pueden tener impactos a escala global.

Objetivo de aprendizaje STB-4.B: Describir los químicos utilizados como sustitutos de los clorofluorocarbonos (CFC).

  • STB-4.B.1 La destrucción del ozono puede mitigarse reemplazando los productos químicos que lo destruyen por sustitutos que no dañen la capa de ozono. Los hidrofluorocarbonos (HFC) son uno de esos reemplazos, pero algunos son gases de efecto invernadero potentes.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

The Montreal Protocol 蒙特利尔议定书 (1987) phased out CFCs worldwide and is a rare environmental success – the ozone layer is slowly recovering. Substitutes (like HFCs and HCFCs) replaced CFCs, though some are themselves greenhouse gases.

Español

El Protocolo de Montreal 蒙特利尔议定书 (1987) eliminó progresivamente los CFCs a nivel mundial y constituye un éxito ambiental poco común: la capa de ozono se está recuperando lentamente. Los sustitutos (como los HFC y HCFC) reemplazaron a los CFCs, aunque algunos de ellos son también gases de efecto invernadero.

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English · ⁨Inglés⁩ Chinese · ⁨Chino⁩ Pinyin
CFCs/ˌsiː ef ˈsiːz/ 氯氟烃 lǜ fú tīng
Montreal Protocol/ˌmɒntrɪˈɔːl ˈprəʊtəkɒl/ 蒙特利尔议定书 méng tè lì ěr yì dìng shū
9.3

The Greenhouse Effect · ⁨Efecto invernadero⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.C: Identify the greenhouse gases.

  • STB-4.C.1 The principal greenhouse gases are carbon dioxide, methane, water vapor, nitrous oxide, and chlorofluorocarbons (CFCs).
  • STB-4.C.2 While water vapor is a greenhouse gas, it doesn't contribute significantly to global climate change because it has a short residence time in the atmosphere.
  • STB-4.C.3 The greenhouse effect results in the surface temperature necessary for life on Earth to exist.

Learning Objective STB-4.D: Identify the sources and potency of the greenhouse gases.

  • STB-4.D.1 Carbon dioxide, which has a global warming potential (GWP) of 1, is used as a reference point for the comparison of different greenhouse gases and their impacts on global climate change. Chlorofluorocarbons (CFCs) have the highest GWP, followed by nitrous oxide, then methane.
Español

Comprensión perdurable (STB-4): Las actividades humanas a nivel local y regional pueden tener impactos a escala global.

Objetivo de aprendizaje STB-4.C: Identificar los gases de efecto invernadero.

  • STB-4.C.1 Los principales gases de efecto invernadero son el dióxido de carbono, el metano, el vapor de agua, el óxido nitroso y los clorofluorocarbonos (CFC).
  • STB-4.C.2 Aunque el vapor de agua es un gas de efecto invernadero, no contribuye significativamente al cambio climático global porque tiene un tiempo de residencia corto en la atmósfera.
  • STB-4.C.3 El efecto invernadero produce las temperaturas de la superficie necesarias para que exista vida en la Tierra.

Objetivo de aprendizaje STB-4.D: Identificar las fuentes y la potencia de los gases de efecto invernadero.

  • STB-4.D.1 El dióxido de carbono, que tiene un potencial de calentamiento global (PCG) de 1, se utiliza como punto de referencia para comparar diferentes gases de efecto invernadero y sus impactos en el cambio climático global. Los clorofluorocarbonos (CFC) tienen el PCG más alto, seguidos por el óxido nitroso y luego el metano.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English
The greenhouse effect

The greenhouse effect 温室效应 keeps Earth warm: greenhouse gases 温室气体 let sunlight in but trap outgoing infrared heat. This natural effect makes Earth livable. The problem is the enhanced greenhouse effect – humans adding extra gases that trap more heat.

Español
El efecto invernadero

El efecto invernadero 温室效应 mantiene la Tierra cálida: los gases de efecto invernadero 温室气体 dejan entrar la luz solar pero retienen el calor infrarrojo saliente. Este efecto natural hace que la Tierra sea habitable. El problema radica en el efecto invernadero potenciado: los seres humanos añaden gases adicionales que atrapan más calor.

Los gases de efecto invernadero absorben el calor que emite la Tierra y devuelven parte de él
Los gases de efecto invernadero absorben el calor que emite la Tierra y devuelven parte de él hacia ella
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English · ⁨Inglés⁩ Chinese · ⁨Chino⁩ Pinyin
greenhouse effect/ˈɡriːnhaʊs ɪˈfekt/ 温室效应 wēn shì xiào yìng
greenhouse gases/ˈɡriːnhaʊs ˈɡæsɪz/ 温室气体 wēn shì qì tǐ
methane/ˈmiːθeɪn/ 甲烷 jiǎ wán
global warming potential (GWP)/ˈɡləʊbl ˈwɔːmɪŋ pəˈtenʃl/ 全球变暖潜能值 quán qiú biàn nuǎn qián néng zhí
Global climate change/ˈɡləʊbl ˈklaɪmət tʃeɪndʒ/ 气候变化 qì hòu biàn huà
sea levels/siː ˈlevlz/ 海平面 hǎi píng miàn
9.4

Increases in the Greenhouse Gases · ⁨Aumento de los gases de efecto invernadero⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.E: Identify the threats to human health and the environment posed by an increase in greenhouse gases.

  • STB-4.E.1 Global climate change, caused by excess greenhouse gases in the atmosphere, can lead to a variety of environmental problems including rising sea levels resulting from melting ice sheets and ocean water expansion, and disease vectors spreading from the tropics toward the poles. These problems can lead to changes in population dynamics and population movements in response.
Español

Comprensión duradera (STB-4): Las actividades humanas locales y regionales pueden tener impactos a nivel global.

Objetivo de aprendizaje STB-4.E: Identificar las amenazas para la salud humana y el medio ambiente planteadas por un aumento en los gases de efecto invernadero.

  • STB-4.E.1 El cambio climático global, causado por el exceso de gases de efecto invernadero en la atmósfera, puede dar lugar a una variedad de problemas ambientales, incluidos el aumento del nivel del mar debido al deshielo de las capas de hielo y la expansión del agua oceánica, así como la propagación de vectores de enfermedades desde los trópicos hacia los polos. Estos problemas pueden derivar en cambios en la dinámica poblacional y en movimientos de población como respuesta a dichos cambios.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Human activities raise greenhouse gases: $\text{CO}_2$ from burning fossil fuels and deforestation, methane 甲烷 from livestock, landfills, and rice paddies, and nitrous oxide from fertilizers. Methane traps far more heat per molecule than $\text{CO}_2$ but is less abundant.

To compare gases fairly, we use global warming potential (GWP) 全球变暖潜能值 - how much heat one unit of a gas traps over a set time, relative to $\text{CO}_2$. $\text{CO}_2$ is the reference, with GWP = 1, so every other gas is measured against it. Ranked by GWP: CFCs are highest, then nitrous oxide, then methane - all trap far more heat per molecule than $\text{CO}_2$. But GWP alone does not decide impact: $\text{CO}_2$ still causes the most warming overall because it is released in vastly greater quantity. The exam expects both ideas - a high GWP and how much is emitted.

Español

Las actividades humanas aumentan los gases de efecto invernadero: $\text{CO}_2$ por la quema de combustibles fósiles y la deforestación, metano 甲烷 de la ganadería, los vertederos y los arrozales, y óxido nitroso de los fertilizantes. El metano atrapa mucho más calor por molécula que $\text{CO}_2$, pero es menos abundante.

Para comparar los gases de manera justa, utilizamos el potencial de calentamiento global (GWP) 全球变暖潜能值: cuánto calor atrapa una unidad de un gas durante un período determinado, en relación con $\text{CO}_2$. $\text{CO}_2$ es la referencia, con GWP = 1, por lo que cada otro gas se mide en comparación con ella. Clasificados por GWP: los CFC tienen el valor más alto, seguidos del óxido nitroso y luego el metano: todos atrapan mucho más calor por molécula que $\text{CO}_2$. Sin embargo, el GWP por sí solo no determina el impacto: $\text{CO}_2$ sigue causando la mayor parte del calentamiento en general porque se libera en una cantidad muy superior. El examen espera ambos conceptos: un GWP alto y la cantidad emitida.

La minería y combustión del carbón: quemar combustibles fósiles es el principal impulsor del aumento del CO2 atmosférico
La minería y combustión del carbón: quemar combustibles fósiles es el principal impulsor del aumento del CO2 atmosférico
9.5

Global Climate Change · ⁨Cambio climático mundial⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.F: Explain how changes in climate, both short- and long-term, impact ecosystems.

  • STB-4.F.1 The Earth has undergone climate change throughout geologic time, with major shifts in global temperatures causing periods of warming and cooling as recorded with $\text{CO}_2$ data and ice cores.
  • STB-4.F.2 Effects of climate change include rising temperatures, melting permafrost and sea ice, rising sea levels, and displacement of coastal populations.
  • STB-4.F.3 Marine ecosystems are affected by changes in sea level, some positively, such as in newly created habitats on now-flooded continental shelves, and some negatively, such as deeper communities that may no longer be in the photic zone of seawater.
  • STB-4.F.4 Winds generated by atmospheric circulation help transport heat throughout the Earth. Climate change may change circulation patterns, as temperature changes may impact Hadley cells and the jet stream.
  • STB-4.F.5 Oceanic currents, or the ocean conveyor belt, carry heat throughout the world. When these currents change, it can have a big impact on global climate, especially in coastal regions.
  • STB-4.F.6 Climate change can affect soil through changes in temperature and rainfall, which can impact soil's viability and potentially increase erosion.
  • STB-4.F.7 Earth's polar regions are showing faster response times to global climate change because ice and snow in these regions reflect the most energy back out to space, leading to a positive feedback loop.
  • STB-4.F.8 As the Earth warms, this ice and snow melts, meaning less solar energy is radiated back into space and instead is absorbed by the Earth's surface. This in turn causes more warming of the polar regions.
  • STB-4.F.9 Global climate change response time in the Arctic is due to positive feedback loops involving melting sea ice and thawing tundra, and the subsequent release of greenhouse gases like methane.
  • STB-4.F.10 One consequence of the loss of ice and snow in polar regions is the effect on species that depend on the ice for habitat and food.
Español

Comprensión Duradera (STB-4): Las actividades humanas locales y regionales pueden tener impactos a nivel global.

Objetivo de Aprendizaje STB-4.F: Explicar cómo los cambios en el clima, tanto a corto como a largo plazo, afectan a los ecosistemas.

  • STB-4.F.1 La Tierra ha experimentado cambios climáticos a lo largo del tiempo geológico, con grandes desplazamientos en las temperaturas globales que causan períodos de calentamiento y enfriamiento, registrados mediante datos de $\text{CO}_2$ y núcleos de hielo.
  • STB-4.F.2 Los efectos del cambio climático incluyen el aumento de temperaturas, el deshielo del permafrost y del hielo marino, el ascenso del nivel del mar y el desplazamiento de poblaciones costeras.
  • STB-4.F.3 Los ecosistemas marinos se ven afectados por los cambios en el nivel del mar; algunos son positivos, como en los nuevos hábitats creados sobre las plataformas continentales ahora inundadas, y otros negativos, como en las comunidades más profundas que ya podrían no estar dentro de la zona fótica del agua marina.
  • STB-4.F.4 Los vientos generados por la circulación atmosférica ayudan a transportar calor por toda la Tierra. El cambio climático puede alterar estos patrones de circulación, ya que los cambios de temperatura pueden afectar las celdas de Hadley y la corriente en chorro.
  • STB-4.F.5 Las corrientes oceánicas, o la cinta transportadora oceánica, llevan calor por todo el mundo. Cuando estas corrientes cambian, pueden tener un gran impacto en el clima global, especialmente en las regiones costeras.
  • STB-4.F.6 El cambio climático puede afectar al suelo mediante cambios en la temperatura y las precipitaciones, lo cual puede impactar la viabilidad del suelo y potencialmente aumentar la erosión.
  • STB-4.F.7 Las regiones polares de la Tierra muestran tiempos de respuesta más rápidos al cambio climático global porque el hielo y la nieve en estas regiones reflejan la mayor cantidad de energía de vuelta al espacio, creando un ciclo de retroalimentación positiva.
  • STB-4.F.8 A medida que la Tierra se calienta, este hielo y nieve se derriten, lo que significa que menos energía solar es radiada de vuelta al espacio y, en su lugar, es absorbida por la superficie terrestre. Esto provoca a su vez un mayor calentamiento de las regiones polares.
  • STB-4.F.9 El tiempo de respuesta del cambio climático global en el Ártico se debe a ciclos de retroalimentación positiva que involucran el derretimiento del hielo marino y el descongelamiento de la tundra, y la subsiguiente liberación de gases de efecto invernadero como el metano.
  • STB-4.F.10 Una consecuencia de la pérdida de hielo y nieve en las regiones polares es el efecto sobre las especies que dependen del hielo para su hábitat y alimento.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Global climate change 气候变化 is the long-term shift in climate from the enhanced greenhouse effect: rising average temperatures, melting ice, rising sea levels 海平面, more extreme weather, and shifting rainfall. It disrupts ecosystems, agriculture, and human communities worldwide.

Español

El cambio climático mundial 气候变化 es la variación a largo plazo del clima provocada por el efecto invernadero intensificado: aumento de las temperaturas medias, deshielo, subida del nivel del mar 海平面, fenómenos meteorológicos más extremos y cambios en los patrones de lluvia. Afecta a los ecosistemas, la agricultura y las comunidades humanas en todo el mundo.

Un alto muro de hielo glaciar con un gran trozo cayendo al mar en una nube de salpicaduras
Un glaciar 冰川 desprendiéndose y desintegrándose en el mar. El calentamiento derrite el hielo terrestre, lo que añade agua al océano y eleva el nivel del mar
9.6

Ocean Warming · ⁨Calentamiento de los océanos⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.G: Explain the causes and effects of ocean warming.

  • STB-4.G.1 Ocean warming is caused by the increase in greenhouse gases in the atmosphere.
  • STB-4.G.2 Ocean warming can affect marine species in a variety of ways, including loss of habitat, and metabolic and reproductive changes.
  • STB-4.G.3 Ocean warming is causing coral bleaching, which occurs when the loss of algae within corals cause the corals to bleach white. Some corals recover and some die.
Español

Comprensión duradera (STB-4): Las actividades humanas locales y regionales pueden tener impactos a nivel global.

Objetivo de aprendizaje STB-4.G: Explicar las causas y efectos del calentamiento de los océanos.

  • STB-4.G.1 El calentamiento de los océanos es causado por el aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera.
  • STB-4.G.2 El calentamiento de los océanos puede afectar a las especies marinas de diversas formas, incluyendo la pérdida de hábitat, así como cambios metabólicos y reproductivos.
  • STB-4.G.3 El calentamiento de los océanos está provocando el blanqueamiento coralino, que ocurre cuando la pérdida de algas dentro de los corales provoca que estos se decoloreen y adquieran un color blanco. Algunos corales se recuperan y otros mueren.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

As the climate warms, oceans absorb most of the extra heat. Ocean warming causes coral bleaching 珊瑚白化 (corals expel their algae and can die), shifts species ranges, reduces dissolved oxygen, and – with melting ice – raises sea level through thermal expansion.

Español

A medida que el clima se calienta, los océanos absorben la mayor parte del calor adicional. El calentamiento oceánico causa blanqueamiento de corales 珊瑚白化 (los corales expulsan sus algas y pueden morir), desplaza los rangos de distribución de las especies, reduce el oxígeno disuelto y, junto con el deshielo, eleva el nivel del mar a través de la expansión térmica.

Una colonia de coral ramificada completamente blanqueada, junto a un arrecife más oscuro y saludable
Una colonia de coral blanqueada: el agua más cálida hizo que expulsara sus algas coloridas, dejando al descubierto su esqueleto blanco desnudo. Si el calor persiste, el coral muere
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English · ⁨Inglés⁩ Chinese · ⁨Chino⁩ Pinyin
coral bleaching/ˈkɒrəl ˈbliːtʃɪŋ/ 珊瑚白化 shān hú bái huà
ocean acidification/ˈəʊʃn əˌsɪdɪfɪˈkeɪʃn/ 海洋酸化 hǎi yáng suān huà
calcium carbonate/ˈkælsɪəm ˈkɑːbəneɪt/ 碳酸钙 tàn suān gài
invasive species/ɪnˈveɪsɪv ˈspiːsiːz/ 入侵物种 rù qīn wù zhǒng
endangered species/enˈdeɪndʒəd ˈspiːsiːz/ 濒危物种 bīn wēi wù zhǒng
habitat fragmentation/ˈhæbɪtæt ˌfræɡmənˈteɪʃn/ 栖息地破碎化 qī xī dì pò suì huà
The ozone hole/ðɪ ˈəʊzəʊn həʊl/ 臭氧洞 chòu yǎng dòng
A glacier/ə ˈɡleɪʃə/ 冰川 bīng chuān
9.7

Ocean Acidification · ⁨Acidificación de los océanos⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.H: Explain the causes and effects of ocean acidification.

  • STB-4.H.1 Ocean acidification is the decrease in pH of the oceans, primarily due to increased $\text{CO}_2$ concentrations in the atmosphere, and can be expressed as chemical equations.
  • STB-4.H.2 As more $\text{CO}_2$ is released into the atmosphere, the oceans, which absorb a large part of that $\text{CO}_2$, become more acidic.
  • STB-4.H.3 Anthropogenic activities that contribute to ocean acidification are those that lead to increased $\text{CO}_2$ concentrations in the atmosphere: burning of fossil fuels, vehicle emissions, and deforestation.
  • STB-4.H.4 Ocean acidification damages coral because acidification makes it difficult for them to form shells, due to the loss of calcium carbonate.
Español

Comprensión duradera (STB-4): Las actividades humanas a nivel local y regional pueden tener impactos a escala global.

Objetivo de aprendizaje STB-4.H: Explicar las causas y efectos de la acidificación oceánica.

  • STB-4.H.1 La acidificación oceánica es la disminución del pH de los océanos, principalmente debido al aumento de las concentraciones de $\text{CO}_2$ en la atmósfera, y puede expresarse mediante ecuaciones químicas.
  • STB-4.H.2 A medida que se libera más $\text{CO}_2$ a la atmósfera, los océanos, que absorben una gran parte de ese $\text{CO}_2$, se vuelven más ácidos.
  • STB-4.H.3 Las actividades antropogénicas que contribuyen a la acidificación oceánica son aquellas que conducen a un aumento de las concentraciones de $\text{CO}_2$ en la atmósfera: la quema de combustibles fósiles, las emisiones de vehículos y la deforestación.
  • STB-4.H.4 La acidificación oceánica daña los corales porque la acidificación dificulta su capacidad para formar conchas, debido a la pérdida de carbonato cálcico.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

The ocean absorbs about a quarter of our $\text{CO}_2$, which forms carbonic acid – ocean acidification 海洋酸化. Lower pH makes it harder for corals, shellfish, and plankton to build calcium carbonate 碳酸钙 shells and skeletons, threatening marine food webs.

Español

El océano absorbe aproximadamente una cuarta parte de nuestras $\text{CO}_2$, lo que forma ácido carbónico – acidificación oceánica 海洋酸化. Un pH más bajo dificulta que corales, moluscos y plancton construyan carbonato de calcio 碳酸钙 conchas y esqueletos, amenazando las cadenas alimentarias marinas.

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Cómo se acidifica el océano

Los océanos absorben CO$_2$, que forma ácido carbónico y reduce el pH del agua de mar. Incluso una pequeña caída implica un gran aumento de la acidez (la escala es logarítmica) y daña a los organismos que construyen conchas.

9.8

Invasive Species · ⁨Especies invasoras⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (EIN-4): The health of a species is closely tied to its ecosystem, and minor environmental changes can have a large impact.

Learning Objective EIN-4.A: Explain the environmental problems associated with invasive species and strategies to control them.

  • EIN-4.A.1 Invasive species are species that can live, and sometimes thrive, outside of their normal habitat. Invasive species can sometimes be beneficial, but they are considered invasive when they threaten native species.
  • EIN-4.A.2 Invasive species are often generalist, r-selected species and therefore may outcompete native species for resources.
  • EIN-4.A.3 Invasive species can be controlled through a variety of human interventions.
Español

Comprensión duradera (EIN-4): La salud de una especie está estrechamente relacionada con su ecosistema, y los cambios ambientales menores pueden tener un gran impacto.

Objetivo de aprendizaje EIN-4.A: Explicar los problemas ambientales asociados con las especies invasoras y las estrategias para controlarlas.

  • EIN-4.A.1 Las especies invasoras son aquellas que pueden vivir e, incluso, prosperar fuera de su hábitat normal. Las especies invasoras a veces pueden ser beneficiosas, pero se consideran invasoras cuando amenazan a las especies nativas.
  • EIN-4.A.2 Las especies invasoras suelen ser especies generalistas y seleccionadas por la tasa r (r-selected), por lo que pueden superar en competencia a las especies nativas por los recursos.
  • EIN-4.A.3 Las especies invasoras pueden controlarse mediante una variedad de intervenciones humanas.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

An invasive species 入侵物种 is a non-native species that spreads and harms its new ecosystem. With no natural predators, it outcompetes natives, spreads disease, and reduces biodiversity (kudzu, zebra mussels, Burmese pythons). Human trade and travel move them around.

Español

Una especie invasora 入侵物种 es una especie no nativa que se propaga y daña su nuevo ecosistema. Al carecer de depredadores naturales, compite con las especies nativas, propaga enfermedades y reduce la biodiversidad (kudzu, mejillones cebra, pitones birmanas). El comercio y los viajes humanos las dispersan por todo el mundo.

Una ladera de árboles completamente cubierta bajo un espeso manto verde de enredaderas de kudzu
La enredadera invasora kudzu sofocando un grupo de árboles. Sin depredadores naturales en su nuevo hogar, cubre y mata lo que alcanza
9.9

Endangered Species · ⁨Especies en peligro de extinción⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (EIN-4): The health of a species is closely tied to its ecosystem, and minor environmental changes can have a large impact.

Learning Objective EIN-4.B: Explain how species become endangered and strategies to combat the problem.

  • EIN-4.B.1 A variety of factors can lead to a species becoming threatened with extinction, such as being extensively hunted, having limited diet, being outcompeted by invasive species, or having specific and limited habitat requirements.
  • EIN-4.B.2 Not all species will be in danger of extinction when exposed to the same changes in their ecosystem. Species that are able to adapt to changes in their environment or that are able to move to a new environment are less likely to face extinction.
  • EIN-4.B.3 Selective pressures are any factors that change the behaviors and fitness of organisms within an environment.
  • EIN-4.B.4 Species in a given ecosystem compete for resources like territory, food, mates, and habitat, and this competition may lead to endangerment or extinction.
  • EIN-4.B.5 Strategies to protect animal populations include criminalizing poaching, protecting animal habitats, and legislation.
Español

Comprensión duradera (EIN-4): La salud de una especie está estrechamente vinculada a su ecosistema, y los cambios ambientales menores pueden tener un gran impacto.

Objetivo de aprendizaje EIN-4.B: Explicar cómo las especies se vuelven en peligro de extinción y las estrategias para combatir este problema.

  • EIN-4.B.1 Una variedad de factores puede llevar a que una especie quede amenazada de extinción, como ser cazada intensamente, tener una dieta limitada, ser superada por especies invasoras o tener requisitos específicos y limitados de hábitat.
  • EIN-4.B.2 No todas las especies estarán en peligro de extinción cuando se expongan a los mismos cambios en su ecosistema. Las especies que son capaces de adaptarse a los cambios en su entorno o que son capaces de mudarse a un nuevo entorno tienen menos probabilidades de enfrentarse a la extinción.
  • EIN-4.B.3 Las presiones selectivas son cualquier factor que cambia los comportamientos y la aptitud de los organismos dentro de un entorno.
  • EIN-4.B.4 Las especies en un ecosistema dado compiten por recursos como el territorio, la comida, las parejas y el hábitat, y esta competencia puede conducir al peligro de extinción o a la extinción misma.
  • EIN-4.B.5 Las estrategias para proteger las poblaciones animales incluyen penalizar legalmente la caza furtiva, proteger los hábitats de los animales y establecer legislación.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

An endangered species 濒危物种 is at risk of extinction. Causes are summarized as HIPPO: Habitat loss, Invasive species, Pollution, Population (human) growth, and Overharvesting. Protection includes laws (the Endangered Species Act), protected areas, and captive breeding.

Español

Una especie en peligro de extinción está en riesgo de extinguirse. Las causas se resumen como HIPPO: pérdida de Hábitat, especies Invasoras, Contaminación, crecimiento de la Población (humana) y Sobreexplotación. La protección incluye leyes (como la Ley de Especies en Peligro de Extinción), áreas protegidas y reproducción en cautiverio.

Un arrecife de coral: la pérdida de hábitat, el calentamiento y la acidificación ponen en riesgo de extinción a toda la comunidad del arrecife
Un arrecife de coral: la pérdida de hábitat, el calentamiento y la acidificación ponen a toda la comunidad del arrecife en riesgo de extinción
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Una población bajo presión

Cuando las muertes superan a los nacimientos, una población disminuye hacia la extinción. Por debajo de un tamaño crítico, la baja diversidad genética y los eventos aleatorios dificultan la recuperación.

9.10

Human Impacts on Biodiversity · ⁨Impactos humanos sobre la biodiversidad⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (EIN-4): The health of a species is closely tied to its ecosystem, and minor environmental changes can have a large impact.

Learning Objective EIN-4.C: Explain how human activities affect biodiversity and strategies to combat the problem.

  • EIN-4.C.1 HIPPCO (habitat destruction, invasive species, population growth, pollution, climate change, and over exploitation) describes the main factors leading to a decrease in biodiversity.
  • EIN-4.C.2 Habitat fragmentation occurs when large habitats are broken into smaller, isolated areas. Causes of habitat fragmentation include the construction of roads and pipelines, clearing for agriculture or development, and logging.
  • EIN-4.C.3 The scale of habitat fragmentation that has an adverse effect on the inhabitants of a given ecosystem will vary from species to species within that ecosystem.
  • EIN-4.C.4 Global climate change can cause habitat loss via changes in temperature, precipitation, and sea level rise.
  • EIN-4.C.5 Some organisms have been somewhat or completely domesticated and are now managed for economic returns, such as honeybee colonies and domestic livestock. This domestication can have a negative impact on the biodiversity of that organism.
  • EIN-4.C.6 Some ways humans can mitigate the impact of loss of biodiversity include creating protected areas, use of habitat corridors, promoting sustainable land use practices, and restoring lost habitats.
Español

Comprensión duradera (EIN-4): La salud de una especie está estrechamente ligada a su ecosistema, y los cambios ambientales menores pueden tener un gran impacto.

Objetivo de aprendizaje EIN-4.C: Explicar cómo las actividades humanas afectan la biodiversidad y las estrategias para combatir este problema.

  • EIN-4.C.1 HIPPCO (destrucción del hábitat, especies invasoras, crecimiento poblacional, contaminación, cambio climático y sobreexplotación) describe los principales factores que conducen a una disminución de la biodiversidad.
  • EIN-4.C.2 La fragmentación del hábitat ocurre cuando grandes hábitats se dividen en áreas más pequeñas y aisladas. Las causas de la fragmentación del hábitat incluyen la construcción de carreteras y tuberías, la deforestación para la agricultura o el desarrollo urbano, y la tala de árboles.
  • EIN-4.C.3 La escala de la fragmentación del hábitat que tiene efectos adversos sobre los habitantes de un ecosistema determinado variará de una especie a otra dentro de ese mismo ecosistema.
  • EIN-4.C.4 El cambio climático global puede causar la pérdida de hábitat mediante cambios en la temperatura, las precipitaciones y el aumento del nivel del mar.
  • EIN-4.C.5 Algunos organismos han sido domesticados parcial o totalmente y ahora son manejados con fines económicos, como las colonias de abejas melíferas y el ganado doméstico. Esta domesticación puede tener un impacto negativo en la biodiversidad de dicho organismo.
  • EIN-4.C.6 Algunas formas en que los humanos pueden mitigar el impacto de la pérdida de biodiversidad incluyen la creación de áreas protegidas, el uso de corredores de hábitat, la promoción de prácticas sostenibles de uso de la tierra y la restauración de hábitats perdidos.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Together, habitat loss, climate change, pollution, invasive species, and overexploitation are driving a rapid loss of biodiversity – some call it a sixth mass extinction. Reducing these pressures, conserving habitat, and sustainable practices are the ways to slow it and protect the ecosystem services all life depends on.

A specific and heavily-tested driver is habitat fragmentation 栖息地破碎化: large continuous habitats are broken into smaller, isolated patches by roads, pipelines, and development. Fragmentation is worse than simple area loss, because the small patches cut populations off from each other, reduce genetic diversity, and expose more edge to predators and invasive species.

Worked example. Atmospheric CO$_2$ rose from about 280 ppm before industrialisation to about 420 ppm today. The percent increase is $\dfrac{420-280}{280}\times100\% = \dfrac{140}{280}\times100\% = 50\%$. This roughly 50% rise in the main long-lived greenhouse gas is the core driver of the enhanced greenhouse effect and modern warming.

Español

Juntos, la pérdida de hábitat, el cambio climático, la contaminación, las especies invasoras y la sobreexplotación están provocando una rápida pérdida de biodiversidad; algunos lo llaman una sexta extinción masiva. Reducir estas presiones, conservar el hábitat y aplicar prácticas sostenibles son las formas de frenar este proceso y proteger los servicios ecosistémicos de los que depende toda la vida.

Un factor específico y muy examinado es la fragmentación del hábitat: grandes hábitats continuos se dividen en fragmentos más pequeños y aislados debido a carreteras, oleoductos y desarrollo urbano. La fragmentación es peor que la simple pérdida de área, porque los fragmentos pequeños aíslan las poblaciones entre sí, reducen la diversidad genética y exponen más zona de borde a depredadores y especies invasoras.

In-situ and ex-situ conservation protect species
La conservación in situ y ex situ protegen a las especies

Ejemplo resuelto. El CO$_2$ atmosférico aumentó de aproximadamente 280 ppm antes de la industrialización a unos 420 ppm hoy. El porcentaje de aumento es $\dfrac{420-280}{280}\times100\% = \dfrac{140}{280}\times100\% = 50\%$. Este aumento de aproximadamente el 50 % en el principal gas de efecto invernadero de larga duración es el motor principal del efecto invernadero intensificado y del calentamiento moderno.

9.10

Exam tips · ⁨Consejos para el examen⁩

English
  • Keep ozone depletion (CFCs let in more UV) and climate change (greenhouse gases trap more heat) as two different problems.
  • Explain the natural greenhouse effect and the enhanced version from extra CO₂ and methane.
  • Connect ocean warming (coral bleaching) and ocean acidification (CO₂ → carbonic acid → weaker shells).
  • An invasive species is dangerous because it has no natural predators in its new home.
  • Summarise threats to biodiversity with HIPPO (Habitat loss, Invasive species, Pollution, Population, Overharvesting).
Español
  • Mantener el agotamiento de la capa de ozono (los CFC permiten que entre más radiación UV) y el cambio climático (los gases de efecto invernadero atrapan más calor) como dos problemas diferentes.
  • Explicar el efecto invernadero natural y la versión potenciada debido al exceso de CO₂ y metano.
  • Conectar el calentamiento oceánico (blanqueamiento de los corales) y la acidificación de los océanos (CO₂ → ácido carbónico → conchas más débiles).
  • Una especie invasora es peligrosa porque no tiene depredadores naturales en su nuevo hogar.
  • Resumir las amenazas a la biodiversidad con HIPPO (Pérdida de hábitat, Especies invasoras, Contaminación, Población, Sobreexplotación).

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